异氰酸酯的化学反应.pptVIP

第四节 聚氨酯大分子结构与性能的关系 二元异氰酸酯+聚酯或聚醚多元醇 预聚体 硬段 软段 a. 软、硬段化学组成、分子量大小及柔性链段比率。 b. R基团的化学组成。 c. 交联密度的大小、交联基团的类型。 PU结构与性能 交联PU 生成的树脂非常坚韧，应用少。 (1)线型聚氨酯 二元异氰酸酯与短链二元醇 二元异氰酸酯与长链二元醇 具有弹性的高聚物 1. 聚氨酯的类型 (2)嵌段型聚氨酯 利用聚酯或聚醚型HO—OH长链，先生成预聚体，再经扩链反应而得到聚酯或聚醚型嵌段的聚氨酯。 (3)交联型聚氨酯 二级交联型：某些极性基团的‘氢键’交联。 一级交联型：通过化学键进行交联。 b. 内聚能：酯基的内聚能大于醚基，所以聚酯二元醇PU链间的作用力较大，耐热性、机械强度较高。 a. 光稳定性： ONC— R—NCO中的R为脂肪族链光稳定性好。 几种基团的内聚能 1. 2.聚氨酯的结构与性能关系 c. 存在交联结构赋予PU分子一些独特的性能。 d. 耐热稳定性 耐热性次序为：酯、醚 脲、氨基甲酸酯 脲基甲酸酯 、缩二脲 第五节 聚胺酯泡沫塑料 泡沫塑料是以树脂为基础，采用化学的或物理的方法在其内部产生无数小气孔而制成的塑料。 Mc值 ：体型结构大分子中交联点间的分子量的大小。 Mc↓，交联密度↑ ，泡沫塑料的硬度及机械强度↑。 1. 聚氨酯泡沫塑料的分类及应用 (1)分类 (2)应用 软泡主要用作衬垫材料，可代替泡沫乳胶。广泛使用于家具、火车、汽车及航空、包装、纺织品和各种泡沫衬垫，如坐垫、地毯衬垫及医药卫生、建筑及国防等方面。 硬泡其比强度高、质量轻、绝热和隔音性能优良，常用作热保温与夹心支持的材料。如冷藏设备、管道和贮罐绝热保温夹层，建筑、国防装方面的夹层材料。 半硬泡具有吸收冲击能的特性，主要用于防震缓冲方面的部件，大量用于车辆、飞机等方面。也可用作密封材料和能量吸收材料。 (1)成泡原理 a. 泡沫的形成：在成泡剂的作用下，产生泡沫。 b. 泡沫的增长：新气体不断产生，泡孔膨大。 c. 泡沫的稳定：在泡沫增长阶段，气泡壁层变薄，要求聚合物有足够的分子量和交联。使用泡沫稳定剂。 2. 聚氨酯泡沫塑料合成原理 a. 水 b. 低沸点卤代烃，受热气化产生气泡(物理方法)。 (2)成泡剂 (3)反应控制 聚合物形成的反应，如链增长、扩链及交联。 产生气体生成小泡，不断扩散与合并为大泡。 (4)原料组成 a.异氰酸酯：TDI、MDI、PAPI b.聚醚或聚酯多元醇： c.催化剂：常用混合催化剂。 d.发泡剂：水或低沸点卤代烃。 软泡要求Mc值大，故须采用分子量较大的多元醇（f＝2-3）。 硬泡要求Mc值小，故须采用分子量较小的多元醇（f＝ 3-8）。 e.泡沫稳定剂：降低原料各组分的表面张力，增加互溶性及稳定发泡过程，有利于得到均匀的泡沫微孔结构。 Si—O—C型 有机硅泡沫稳定剂 f.开孔剂：直链烃或脂环烃(如聚丙烯、聚丁二烯及液体石蜡等) 。 缓冲和吸音性能良好 隔热性良好 开孔型泡沫塑料 闭孔型泡沫塑料 g.其他组分：阻燃剂及防老剂、稳定剂、增强剂和着色剂等。 聚氨酯泡沫塑科生产方法的比较 (1) 操作过程：一步法和两步法。 4. 生产工艺 (2)发泡成型工艺 a. 手工发泡：计量加入反应物，经高速搅拌混合数秒后，立即倾入模具内进行发泡成型。 优点：设备简单、适应性强，适用于批数少，产品规格变化大的生产。 缺点：产率低，仅使用于少量物料的生产。 b. 浇铸法 (模塑法)：均匀的发泡混合料定量地注入金属模具内进行发泡，预熟化，然后脱模，再加热充分熟化。 c. 喷涂法：借助压力使各组分在喷枪内混匀，然后喷涂于施工物表面上进行现场发泡成型。 d. 块状法：连续的机械浇注发泡工艺，其成型泡沫体的横截面呈块状。 e. 反应注射模塑技术 I. 对设备要求高，原料在氮气下输送，用计量泵将物料喷射并瞬时混合，注入模具内反应和固化。 II. 优点是反应快速、生产周期短、模具压力小、可制备形状复杂及大型制品。 (1)混炼型聚氨酯橡胶 b. 原料：多元醇、异氰酸酯、扩链剂及交联剂。 a. 生产方法：采用两步法。 交联剂 端基-OH TDI交联 主链含-CH2 过氧化合物 含有C=C 硫黄 c. 生产情况：最早工业化，可采用通用橡胶的加工设备，但产品性能不如其它生产方法。 1. 聚氨酯橡胶的生产工艺 第六节 聚氨酯橡胶 (2)浇注型聚氨酯橡胶(液体橡胶) a. 生产方法：一步法和两步法；但一步法效率高，比较经济 。 将液状原料混合物注入模具中，再经加热熟化交联后得到。 b. 原料：多元醇、异氰酸酯、扩链剂(MOCA) c. 浇注方法：常压浇注成型、喷涂法、真空注模法及反应注射成型方法等。 3,3’-二氯-4,4’-二苯基甲烷二胺 该法