2、类别
(1)热塑性聚氨酯,或称溶剂型、热融型;主要由低聚物、异氰酸酯化物、扩链剂三部分组成。也可以不用扩链剂,直接由前二者合成。
(2)热固性聚氨酯,或称自交联型,固化后不溶不融。除了一次成型的聚氨酯产品以外,还有相当一部分聚氨酯半成品可以延缓固化,这类产品有:双组分聚氨酯漆;潮气固化粘合剂或漆;另一种是用封闭剂将部分异氰酸酯封闭(生成在常温条件下比较稳定的复合基团)热处理时该基团离解,异氰酸酯恢复活性,发生交联或自交联。羟基或胺基过剩的是他交联型聚氨酯,使用时外加交联剂。
(3)水性聚氨酯;由低聚物、异氰酸酯化物、扩链剂、亲水性扩链剂、成盐剂五部分组成。
(4)水性自交联型聚氨酯;由低聚物、异氰酸酯化物、封闭剂、扩链剂、亲水性扩链剂、成盐剂六部分组成。
3、原料
(1)低聚物;是聚酯或聚醚化物,分子量600-6000(一般是1000-4000),二官能团的,分子两端都是羟基或胺基,也可以是一端羟基一端胺基。多官能团的聚醚,最多有8个羟基(以蔗糖为醚化起始物)。
(2)异氰酸酯化物;具有二个或二个以上异氰酸酯基的化物,异氰酸酯基团能与各类含活泼氢的基团发生加成或缩合。
(3)予聚体;一克当量低聚物与二克当量异氰酸酯化物反应,生成二端都是异氰酸酯基团的化物,称为予聚体。
(4)扩链剂;又称链延长剂,有二个或二个以上含活泼氢基团的化合物,包括羟基、胺基、水。予聚体在扩链剂作用下,分子量成倍增长,得到分子量为10,000-200,000的聚氨酯。
(5)封闭剂;能与异氰酸酯基反应生成较稳定的复合基团的有;乙醇、苯酚、亚硫酸氢钠。上述封闭物的解离温度依次为;155℃、130℃、60℃(用叔胺或有机锡类作催化剂时的温度)。加成复合反应属可逆反应,解离温度越高的,逆反率越小,稳定性越好,封闭时封闭剂的增量越少。例如:乙醇可以按理论量用料;苯酚要比理论量多用5-10%,亚硫酸氢钠要比理论量多用100-200%。
(6)亲水性扩链剂;除了有二个或二个以上含活泼氢基团以外还兼有1-2个亲水性基团,含羧酸的扩链剂有;二羟甲基丙酸,二羟基丁二酸(酒石酸)。含磺酸盐的扩链剂有;乙二胺基乙磺酸钠,2-磺酸钠丁二醇。
(7)成盐剂;羧基可用氢氧化钠、氨水、三乙胺成盐,三乙胺成盐可得最好的分散度和乳液稳定性。
二、若干聚氨酯产品的分子设计、物性、用途列表
制表说明:分子设计中没有列出予聚体制备时溶剂与催化剂用量,当量比是由实际用量算出,约简后表示。
表中,异氰酸酯化物、聚醚二醇、二羟甲基丙酸用代号,如;[易日晒泛黄类]:甲苯二异氰酸酯(TDI)二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)。[日晒不易泛黄类]:甲基环已基二异氰酸酯(HTDI)二环已基甲烷二异氰酸酯(HMDI)已二异氰酸酯(HDI)异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI);[聚醚类]:聚氧乙烯二醇(PEG)聚氧丙烯二醇(PPG)聚四氢呋喃二醇(PTHF)[亲水性扩链剂]:二羟甲基丙酸(DMPA),其他都用中文全名。
(一)泡沫塑料、弹性涂料、弹性纤维、微胶囊、油墨
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