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什么聚氨酯 聚氨酯材料的特性
2016-10-20IP属地 火星75
 什么聚氨酯 聚氨酯材料的特性

聚氨酯为主链含—NHCOO—重复结构单元的一类聚合物 ,英文缩写PU,包括硬质聚氨酯塑料、软质聚氨酯塑料、聚氨酯弹性体等多种形态,并分为热塑性和热固性两大类。其原料一般以树脂状态呈现。

除了作为成分较单一的材料,聚氨酯也可以和其他材料混合生成复合材料。

聚氨酯材料是目前国际上性能最好的保温材料。主链含—NHCOO—重复结构单元的一类聚合物 。英文缩写PU。由异氰酸酯(单体)与羟基化合物聚合而成。由于含强极性的氨基甲酸酯基,不溶于非极性基团,具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和粘合性。用不同原料可制得适应较宽温度范围 (-50~150℃) 的材料 ,包括弹性体、热塑性树脂和热固性树脂。高温下不耐水解,亦不耐碱性介质。

常用的单体如甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯等。多元醇分3类:简单多元醇(乙二醇、丙三醇等) ;含末端羟基的聚酯低聚物,用来制备聚酯型聚氨酯;含末端羟基的聚醚低聚物,用来制备聚醚型聚氨酯。聚合方法随材料性质而不同。合成弹性体时先制备低分子量二元醇,再与过量芳香族或者脂肪族异氰酸酯反应,生成异氰酸根(-NCO)为端基的预聚物,再同多元醇扩链,得到热塑弹性体;若用二元胺扩链并进一步交联,得到浇铸型弹性体。预聚物用肼或二元胺扩链,得到弹性纤维;异氰酸酯过量较多的预聚体与催化剂、发泡剂混合,可直接得到硬质泡沫塑料。如将单体、聚醚、水、催化剂等混合,一步反应即可得到软质泡沫塑料。单体与多元醇在溶液中反应,可得到涂料;胶粘剂则以多异氰酸酯单体和低分子量聚酯或聚醚在使用时混合并进行反应。

聚氨酯弹性体用作滚筒、传送带、软管、汽车零件、鞋底、合成皮革、电线电缆和医用人工脏器等;软质泡沫体用于车辆、居室 、服装的衬垫 ,硬质泡沫体用作隔热 、吸音、包装、绝缘以及低发泡合成木材,涂料用于高级车辆、家具、木和金属防护,水池水坝和建筑防渗漏材料,以及织物涂层等。胶粘剂对金属、玻璃、陶瓷、皮革、纤维等都有良好的粘着力。此外聚氨酯还可制成乳液、磁性材料等。

聚氨酯复合材料(PU Composite)

聚氨酯和其他材料的混合物,利用两种成分进行性能上的互补。比如:玻纤增强聚氨酯拉挤型材[3]  ,利用连续玻璃纤维对热固性硬质聚氨酯进行力学性能和燃烧横向阻隔能力的增强。

我们通常意义上所说的TDI、MDI等产品应该是属于聚氨酯原料,而不能称为聚氨酯产品。聚氨酯原料主要包括:异氰酸酯、聚酯多元醇(由多元醇和多元酸反应生成,常用的多元酸有己二酸,常用多元醇有1,2丁二醇、乙二醇等)、聚醚多元醇(常用的有PPG、POP、PTMEG等)、溶剂(常用的丙酮、乙酸乙酯、DMF、TOL、MEK等)、扩链剂(常用的有BDO、DMPA、MDEA),以及各种助剂。

目前,世界聚氨酯总需求量为800多万吨,其中美国约270万吨,欧洲约250万吨,亚太地区约230万吨。目前全球聚氨酯泡沫塑料的需求年均增长率一直保持在7%左右,其中南亚地区的增长速度还高于此数。预计2005年,世界聚氨酯泡沫的总需求量将超过1000万吨,亚太地区聚氨酯工业将与欧美成三足鼎立之势,中国和日本在这一地区的产量和需求量最大。

2001年我国聚氨酯产品的产量已达到100万吨左右。“九五”期间年均增长速度保持在10%以上,预计2005年消费量将达到140万吨。