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聚氨酯的合成原料、性能及应用

发布时间:2018-05-11

聚氨酯,是在大分子主链中含有氨基甲酸酯基的聚合物称为聚氨基甲酸酯,简称聚氨酯。聚氨酯分为聚酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯两大类。聚酯型是以二异氰酸酯和端羟基聚酯为原料制备的聚氨酯。聚醚型聚氨酯是以二异氰酸酯和端羟基聚醚为原料制备的聚氨酯。

 

合成聚氨酯的主要原料是有机多元异氰酸酯和端羟基化合物。

异氰酸酯

应用于聚氨酯树脂的有机多元异氰酸酯,按-NCO基团的数目可分为二元异氰酸酯、三元异氰酸酯及聚合型异氰酸酯三大类。其中最重要的是甲苯二异氰酸酯,共有3种规格:

TDI一100:含100%的2,4一甲苯二异氰酸酯。

TDI一80:含80%的2,4一甲苯二异氰酸酯,20%的2,6一甲苯二异氰酸酯。

TDI一65:含65%的2,4一甲苯二异氰酸酯,35%的2,6一甲苯二异氰酸酯。

这3种规格的TDI是由于原料甲苯二胺的制法不同分别制得的。

端羟基化合物

端羟基化合物有两类,即端羟基聚酯和端羟基聚醚。

①端羟基聚酯二元酸和过量的二元醇经混缩聚反应制得,其相对分子质量为1000~3000的蜡状或液态低聚物。聚合反应简式可表示为:

②端羟基聚醚端羟基聚醚是以环氧乙烷、环氧丙烷或四氢呋喃等环氧化合物为单体,用丙二醇、丁二醇、甘油等化合物为起始剂,经离子开环聚合反应制得。
如端羟基聚四氢呋哺的制备:四氢呋喃为五元环单体,环张力较小,聚合活性较低,反应速度较慢,在较强的含氢酸高氯酸催化作用下,用醋酸酐作载体,进行阳离子开环聚合,可以合成相对分子质量为1000~3000的端羟基聚四氢呋喃。

 

性能及应用

由于聚氨酯大分子中含有的基团都是强极性基团,而且大分子中还含有聚醚或聚酯柔性链段,使得聚氨酯具有以下特点:

①较高的机械强度和氧化稳定性;

②具有较高的柔曲性和回弹性;

③具有优良的耐油性、耐溶剂性、耐水性和耐火性。

由于聚氨酯具有很多优异的性能,所以其具有广泛的用途。

聚氨酯主要用作聚氨酯合成革、聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯涂料、聚氨酯粘合剂、聚氨酯橡胶(弹性体)和聚氨酯纤维等。此外,聚氨酯还用于土建、地址钻探,采矿和石油工程中,起堵水、稳固建筑物或路基的作用;作为铺面材料,用于运动场的跑道、建筑物的室内地板等。

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