聚氨酯简介(一)

聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称,是新一代人工合成高分子材料。其在力学性能、物理化学性能上都具有一定的优势。通过选择不同数目、类型的官能团以及相应的合成工艺,可以制成多种形式的聚氨酯产品,他们各具优势,从耐磨到高光泽、高弹性、柔软、粘结性等各种高优势特征的新型合成材料产品。

聚氨酯简介(一)插图

聚氨基甲酸酯是指在高分子主链上含有许多重复的 图片基团的高分子化合物的统称,一般聚氨酯是由二元或多元有机异氰酸酯与多元醇化合物(聚醚多元醇或聚酯多元醇)相互作用而得,材料的官能度数目不同可以制成线型机构或者体型机构的高分子聚合物。当有机异氰酸酯和多元醇化合物均为二官能团时,即可获得线型结构的高聚物,反之当其中一种或者两者,部分或全部具有三个及三个以上的官能团时,则就会合成体型结构的聚合物。这些聚合物由于结构的差异,也就导致了巨大的性能差异,其可以是诸如塑料,橡胶,纤维,胶粘剂,泡沫等各类产品。于是在生活中聚氨酯便利用这些特性替代传统产品,并利用相对应的价格或者性能卓越的优势,慢慢地融入各行各业,包括但不限于建材、装饰、工业、涂料、医疗等各个方面。

聚氨酯简介(一)插图1

聚氨酯工业一般来说包含了从原料加工、聚氨酯产品加工制作、聚氨酯设备加工制造、聚氨酯模具加工制造等。最初的聚氨酯工业是由德国在20世纪70年代通过聚氨酯双组分液体反应成型技术得到了聚氨酯制品的商品化成形和发展。此技术即RIM-PU技术,这项反应注射成型技术逐渐取代了最早通过聚合物颗粒经过熔融二次成型而是直接通过双组分液注射一次完成聚氨酯产品的工艺。RIM-PU之所以可以推动聚氨酯工业的发展,是由于它具有低成本、高效率、高产能的工业生产能力,把聚氨酯工业推向了流水线的生产步骤。

聚氨酯双组分液体反应成型工艺的机理简述:

聚氨酯简介(一)插图2

包含凝胶反应、放热反应、发泡反应、吸热反应、交联反应在在内,可以简单理解成,无机化学反应中,酸碱中和反应生成盐和水;有机化学反应中,醇和酸进行酯化反应生成聚氨酯(氨基甲酸酯)和气体(CO2)。异氰酸酯(NCO)带弱酸性,聚酯多元醇或聚醚多元醇(OH)带弱碱性。凝胶反应和发泡反应速率,可通过胺锡类催化剂控制,并辅以温度调节。泡孔均匀度通过硅油类表面活性剂来控制,泡孔的多少和大小可通过添加发泡剂调节。

这些基本原料包括:

聚醚、酯、多元醇——主要反应原料

多异氰酸酯(TDI、MDI、PAPI等)——主要反应原料

水——链增长剂,同时也是产生二氧化碳气泡的原料来源

交联剂——提高力学性能,弹性等

催化剂(胺锡)——催化凝胶、发泡速率

泡沫稳定剂——使泡沫稳定,并控制孔结构大小

发泡剂——汽化后成为气泡来源并可以加速热量散发,避免中芯高温

阻燃剂——提升阻燃性能

颜料——色泽

脱模剂

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