聚氨酯的生产技术和应用

1、聚氨酯的生产技术和应用 聚氨酯（聚氨酯（PU） 聚氨酯是带有NHCO特征基团的杂链 聚合物，全名聚氨基甲酸酯，是氨基甲酯 （NH2COOH）的酯类或碳酸的酯-酰胺衍生 物。 聚氨酯可以是线形或体形；制品隔热、耐油； 应用广，包括胶粘剂、涂料、（弹性）纤维、 弹性体、软硬泡沫塑料、人造革等；发展迅 速，其产量在逐步聚合物中已上升为首位。 聚氨酯的分类聚氨酯的分类 根据所用原料的不同，可有不同性质的产品，一般为 聚酯型和聚醚型两类。可用于制造塑料、橡胶、纤维、 硬质和软质泡沫塑料、胶粘剂和涂料等。聚氨酯材料 可用在国民生活的各个领域，应用范围非常广。 1.聚氨酯泡沫材料 2.聚氨酯弹性体 3.聚氨

2、酯防水材料 4.聚氨酯胶黏剂 5.生物医用材料 1.聚氨酯泡沫材料聚氨酯泡沫材料 泡沫塑料是聚氨酯合成材料的主 要品种之一，它的主要特征是多 孔性，因而相对密度小，比强度 高。根据所用的原料不同和配方 变化，可制成软质、半硬质和硬 质聚氨酯泡沫塑料等几种；若按 所用的多元醇品种分类又可分为 聚酯型，聚醚型和蓖麻油型聚氨 酯泡沫塑料等；若按发泡方法分 类又有块状、模塑和喷涂聚氨酯 泡沫塑料等类型。 1.11.1应用应用 本产品业务领域：门窗工程安装，家庭装修等。 a. 密封固定木质，塑钢，铝合金及其他金属门窗框。 b. 包裹密封电缆电线盒，空调管，保温冷热水管。 c.填充砖石建筑的空洞；填补船体

3、的空隙。 d. 家庭维修：填充孔洞缝隙，地砖、地板的修补。 e.造景园艺：插花，园艺造景、布景，轻便美观。 f. 广告展览：模型、沙盘的制造、展板修补。 g.包装运输：瞬间将贵重易碎商品包裹。 h.冷藏空调：冷库、空调机周边的填缝、密封保温。 1.21.2制备生产制备生产 聚氨酯泡沫的制造分为三种：预聚体法、半预聚体法 和一步法。这里就一步法来简单介绍一下： 一步法发泡即是将聚醚或聚酯多元醇、多异氰酸酯、 水以及其他助剂如催化剂、泡沫稳定剂等一次加入， 使链增长、气体发生及交联等反应在短时间内几乎同 时进行，在物料混合均匀后，110秒即行发泡， 0.53分钟发泡完毕并得到具有较高分子量一定交联

4、 密度的泡沫制品。要制得泡沫孔径均匀和性能优异的 泡沫，必须采用复合催化剂、外加发泡剂和控制合适 的条件，使三种反应得到较好的协调。 聚氨酯泡沫塑料按其柔韧性可分为软泡 沫和硬泡沫，主要取决于所用的聚醚或 聚酯多元醇，使用较高分子量及相应较 低羟值的线形聚醚或聚酯多元醇时，得 到的产物交联度较低，为软质泡沫；若 用短链或支链较多的聚醚或聚酯多元醇 时，为硬质泡沫。根据气孔的形状聚氨 酯泡沫可分为开孔型和闭孔型，可通过 添加助剂来调节。 2.聚氨酯弹性体聚氨酯弹性体 聚氨酯弹性体具有很好的抗拉强度、抗撕裂强度、耐 冲击性、耐磨性、耐候性、耐水解性、耐油性等优点。 代号（UR），是由聚酯（或聚醚）

5、与二异氰胺脂类 化合物聚合而成的。它的化学结构比一般弹性聚合物 复杂，除反复出现的氨基甲酸酯基团外，分子链中往 往还含有酯基、醚基、芳香基等基团。 2.12.1应用应用 田径场塑胶跑道运动场地，包括篮球、排球、羽毛球和网球场 地有室内和室外两种类型。这种塑料场地比木地板使用时间长， 又耐磨、耐油、耐天候老化弹性适宜，吸震性能好，通基层粘 合老实。 聚氨酯橡胶有优异的耐油性能，因而也用作耐油锟筒。 在汽车保险杆、方向盘及汽车外围部件上等。 由于具有低磨耗、高摩擦系数和噪声小等优点，所以用他制作 的传送装置有稳定的转速。所以煤矿及矿山用传送带可用聚氨 酯混炼胶制作，高硬度的聚氨酯浇注胶可作齿轮汞齿

6、轮，具有 传递液体稳定的特点。 它还用与衬里和保护层，作非金属汽车防滑链和高层建筑救活 水管内衬；作高压密封件和高压水管。 在制鞋方面可以降低成本，美观大方。 它可作飞机薄壁油箱，耐油密封件，防尘密封件。 作电缆街头，电子元件和印刷电路的灌封材料，而且可作理想 的防震橡胶，同时在人体器官和医疗卫生器具方面也有广泛的 用途。 2.2制备生产制备生产 聚氨酯弹性体的制造一般采用两种工艺路线：预聚法 和一步法。 浇注型弹性体多采用二步法（预聚体法），少部分采 用一步法（如低模量产物）。 浇注型聚氨酯弹性体（简称CPU）是聚氨酯弹 性体中应用最广、产量最大的一种；进行浇注和灌注 成型，可灌至各种复杂模

7、具的制品。 一步法预聚体的合成一步法预聚体的合成 二步法预聚体的合成二步法预聚体的合成 将聚合物二元醇和二异氰酸酯制成 预聚体放在一起充分混合，经真空 脱泡后注入模具注入模具固化，而 后硫化得产品。 3.3.聚氨酯防水材料聚氨酯防水材料 聚氨酯防水涂料是由异氰 酸酯、聚醚等经加成聚合 反应而成的含异氰酸酯基 的预聚体，配以催化剂、 无水助剂、无水填充剂、 溶剂等，经混合等工序加 工制成的单组分聚氨酯防 水涂料。该类涂料为反应 固化型（湿气固化）涂料、 具有强度高、延伸率大、 耐水性能好等特点。 3.13.1应用应用 屋面：混凝土平、斜屋面、天井、雨蓬及各种不规则 形状的屋面(包括石棉瓦、金属瓦

8、、玻璃钢瓦) 地下建筑：混凝土内墙、外墙、底板、电梯坑、地下 隧道、沉井、管道防水、人防工程。 地面建筑：卫生间、浴室、厨房、屋顶花园、花坛、 游泳池。 接缝：伸缩缝、施工缝、沉降缝、穿墙管、落水口。 防腐：金属管道、防腐地坪、防腐池。 粘接：木地板、水泥地、石棉制品、玻璃钢制品、陶 瓷制品、地转、釉面转、大理石、PVC板等。 3.23.2制备生产制备生产 以异氰酸酯和聚醚多无醇合成的含有NCO的预聚体为A 组分和以含有OH活性基团、交联剂等的B组分构成， 它的基本反应是NCO与OH、NH2交联反应形成网 络结构，使涂膜有一定的强度和弹性。 A组分：将一定量聚醚二元醇加入烧瓶中放入真空干燥箱 升温至120真空脱水1h，降温后按比例加入MDI放置于 磁力搅拌装置中在一定温度下反应23小时，降温出料。 B组分：将一定量滑石粉加入烧瓶中放入真空干燥箱升温 至100真空脱水1h，降温后加入二乙二醇、三乙醇胺、 各种助剂等放入磁力搅拌装置中搅拌均匀，即可出料。 在室温下将A、B组分按一定比例快速混合均匀后，涂刷 成一定厚度的薄膜，固化晾干。 4.4.聚氨酯胶黏剂聚氨酯胶黏剂 聚氨酯胶黏剂在汽车