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    科普-聚氨酯是什么材料

    作者/來源:上海曄興實(shí)業(yè)有限公司-技術(shù)中心   發(fā)表時(shí)間:2020-03-03 19:14:46

    什么是聚氨酯:      

         聚氨酯(PUR),也稱為氨基甲酸酯,其特征在于含有氨基甲酸酯鍵: —NH—C(━O)—O—R'。 通過有機(jī)異氰酸酯基團(tuán)(R—NCO)與羥基基團(tuán)(R'—OH)就反應(yīng)形成氨基甲酸酯 R—NCO + R'—OH ━ R—NH—C(━O)—O—R',那聚氨酯泡沫則稱之為PUR泡沫。像許多其他聚合物系列一樣,聚氨酯是根據(jù)將多元醇組分與異氰酸酯組分混合以生成氨基甲酸酯嵌段共聚物。 因多元醇和異氰酸酯的無限性,以及其他的應(yīng)用和輔助材料,使聚氨酯成為一個(gè)多元化而蓬勃發(fā)展的新材料領(lǐng)域。

     

     

    歷史:

         1942年Zaunbrecher和Barth發(fā)明了軟質(zhì)聚氨酯泡沫制品的第一項(xiàng)專利, 即在催化劑存在下混合:甲苯二異氰酸酯(TDI),羥基封端的聚酯多元醇(POLYESTER)和水,同時(shí)形成聚氨酯和生成氣體的反應(yīng)組成。 聚氨酯鏈?zhǔn)峭ㄟ^異氰酸酯(NCO)基與羥基(OH)反應(yīng)形成的, 二異氰酸酯基團(tuán)與水反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w。早期的聚酯多元醇由于伯羥基含量高,與異氰酸酯反應(yīng)后高度放熱,在某些情況下會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重?zé)净蚱鸹穑貏e是大塊海綿的生產(chǎn),限制了其應(yīng)用。

     

    發(fā)展:

        聚氨酯的廣泛應(yīng)用得益于多元醇的飛速發(fā)展,自聚醚多元醇被發(fā)明并投入使用以來,已成為聚氨酯泡沫工業(yè)中的核心材料。 在早期階段,僅通過使用環(huán)氧丙烷(PO)作為單體來制備聚環(huán)氧丙烯多元醇(聚醚多元醇),聚醚的反應(yīng)官能團(tuán)主要是仲羥基,聚醚多元醇的反應(yīng)性顯著低于聚酯多元醇。自此以后,各種起始劑、不同官能度和分子量的聚醚多元醇不斷被開發(fā)出來,后期又發(fā)展了聚環(huán)氧丙烯-環(huán)氧乙烷多元醇、聚合物多元醇(或接枝共聚多元醇)、PHD多元醇,讓聚氨酯的應(yīng)用更加豐富。

     

    介紹:

        早期的發(fā)泡工藝采取預(yù)聚體法,即將聚醚多元醇和二異氰酸酯先制成預(yù)聚體,然后在預(yù)計(jì)體中加入水、催化劑、表面活性劑、其他添加劑在高速攪拌下混合進(jìn)行發(fā)泡,制備要求高,操作范圍窄,發(fā)泡過程和發(fā)泡質(zhì)量不易控制。當(dāng)1,4-二氮雜雙環(huán)[2,2,2]辛烷(DABCO固胺催化劑)發(fā)明被投入使用以來,預(yù)聚體法發(fā)泡工藝逐漸淘汰,一步法發(fā)泡成為主流并迅速發(fā)展。DABCO固胺催化劑加快了仲OH基團(tuán)與NCO基團(tuán)的反應(yīng),通過用量控制反應(yīng)平衡,加速鏈增長和二氧化碳的釋放。初期由于DABCO固胺催化劑的成本較高,也開發(fā)了其他催化劑組合,如由叔胺和錫催化劑組成的組合催化劑。后來有機(jī)錫催化劑有了長足的發(fā)展。

        有機(jī)硅表面活性劑(硅油)的出現(xiàn)使聚氨酯泡沫行業(yè)有了長足的發(fā)展,聚氨酯泡沫的產(chǎn)品衍生出更多應(yīng)用。由聚硅氧烷-聚氧化烯嵌段共聚物組成的有機(jī)硅表面活性劑,在軟質(zhì)泡沫應(yīng)用中有效地促進(jìn)了發(fā)泡穩(wěn)定性;在硬質(zhì)泡沫應(yīng)用中,則提高了閉孔率和絕熱性能。

     

     

    總結(jié):

        聚氨酯泡沫是由固相和氣相組成的聚合物材料被稱為泡沫塑料。主要分為兩類:熱塑性泡沫和熱固性泡沫。即通過在發(fā)泡劑存在下由多元醇與異氰酸酯反應(yīng)制備的,多元醇的分子量和官能度影響所得的泡沫性能,異氰酸酯充當(dāng)多元醇的固化劑。

        聚氨酯泡沫在70多年前問世,構(gòu)成了熱固性泡沫行業(yè)中最大的細(xì)分市場(chǎng),在各種泡沫密度下的柔軟性,回彈性,剛度以及耐熱性和阻燃性。這種多功能性源于分子設(shè)計(jì)的原料選擇和發(fā)泡反應(yīng)。這些泡沫的特征在于其物理性質(zhì)的多功能性。

       

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