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文档简介

1、 聚氨酯化学与工艺基本原料第一节有机异氰酸酯第二节低聚物多元醇化合物第三节 扩链(交联)剂第四节 催化剂第五节 其它主要配合剂第六节 第七节 聚氨酯分类及研究发展第1页教学目标及要求 经过本章学习,了解聚氨酯材料制备所用原料规格、种类及相关指标,重点了解聚合物多元醇种类及惯用具种,异氰酸酯种类及惯用具种,固化剂种类及品种,以及催化剂、发泡剂、稳定剂等相关助剂种类及各自特征。 第2页 基本原料 聚氨酯树脂主要原料是含异氰酸酯基(NCO)多异氰酸酯(isocyanate)和含活泼氢聚醚(ployether ployol )与聚酯多元醇(polyester ployol)。将以上两种基本原料进行化学

2、改性,这种改性多元醇中间体,可制成含有特殊工艺和特殊物理性能聚氨酯树脂,从而增加聚氨酯品种与应用领域。除以上原料外,聚氨酯树脂产品广泛采取催化剂、交联剂、扩链剂、发泡剂等助剂,可经过聚氨酯树脂生产工艺、降低成本,延长使用寿命,增加品种等。第3页第4页第一节有机异氰酸酯一、 结构特点在分子结构中含有异氰酸酯基团(NCO)化合物,均称为异氰酸酯(isocyanate),其结构通式以下: R(NCO)n 式中R为烷基、芳基、脂环基等;n1、2、3.整数。在聚氨酯材料合成中,主要使用n2异氰酸酯化合物。第5页(2)异氰酸酯结构二、 异氰酸酯分类 (Bayer企业产品示例)(1)异氰酸酯基团数量第6页(

3、3)通用型有机异氰酸酯(TDI,MDI)(4)是否黄变 1、非黄变型异氰酸酯 a.亚甲基型(XDI,TMXDI) b.脂肪族和脂环族(HDI,TMHDI,HTDI) 2、黄变型异氰酸酯 芳香族异氰酸酯(TDI、MDI、PAPI)第7页三、主要异氰酸酯1)甲苯二异氰酸酯 (toluene diisocyanate, TDI )第8页 甲苯二异氰酸酯是最早在聚氨酯材料中使用异氰酸酯。因其有两个异氰酸酯基团在苯环上所处位置不一样,它有2,4甲苯二异氰酸酯和2,6甲苯二异氰酸酯两种异构体。 分子量:174.2 当 量:87.1 官能度:f=2第9页TDI规格、物性和质量指标规格T-100T-80T-6

4、5相对分子量174.2174.2174.2密度(20)/g/cm31.221.221.22沸点/251251251纯度/% 99.599.699.52,4-体含量/97.58026522,6-体含量/2.5202352NCO含量%48.348.348.3蒸汽压(20)/Pa约1.33约1.33约1.33主要用途弹性体C.A.S.E.F软泡、粘合剂等当前商业产品有3种规格甲苯二异氰酸酯:第10页T-65为2,4-TDI和2,6-TDI两种异构体百分比为(652)%和(352)%混合体,它主要用于生产软质聚氨酯泡沫塑料。T80为2,4TDI和2,6TDI两种异构体百分比为(802)%和(202)%

5、混合体,它主要用于聚氨酯泡沫塑料以及其它聚氨酯产品生产,是产量最高、用量最大甲苯二异氰酸酯。第11页T100为2,4TDI含量大于95%产品,其2,6TDI含量甚微,主要用于聚氨酯橡胶、涂料、纤维等对性能要求较高产品。第12页纯MDI商品是白色至浅黄色固体。其主要化学结构为4,4MDI,另外它还有另外两种异构体:2,4MDI和2,2MDI。2)二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯(MDI)第13页二苯基甲烷4,4二异氰酸酯(4,4-diphenylmethane diisocyanate ,MDI)是继TDI以后发展起来、极其主要有机异氰酸酯。因为它含有两个苯环,分子量比TDI大,产品挥发性较小,蒸

6、气压较低,对人体毒性相对较小,有利于工业安全防护,故很受聚氨酯工业欢迎。与TDI相比,MDI含有反应速度快、安全系数较高、节能环境保护、产品多样化等优点。 分子量:250 当量:125 官能度:f=2 Bayer企业MDI指标 第14页3)多苯基甲烷多异氰酸酯(PAPI)第15页 多苯基甲烷多异氰酸酯(polyphenylmethane polyisocyanate ,PAPI)是褐色透明状液体,实际上它是含有不一样官能度多异氰酸酯混合物。当前国内外许多厂家和生产都又称其为聚合MDI或粗品MDI。通常要求MDI应占混合物总量50%左右。主要用于制备聚氨酯硬质泡沫塑料、防水材料等制品。第16页产

7、品牌号外观NCO含量/%粘度(25)/mPas特点及经典应用日本聚氨酯工业株式会社Millionate MR-100Millionate MR-200 Millionate MR-300 Millionate MR-400褐色液体褐色液体褐色液体褐色液体30.032.0 30.031.5 30.031.5 29.031.0100250100250129300400700反应性较高,喷涂成型,合成木材经典反应活性,普通硬泡、半硬泡经典反应活性,普通硬泡、半硬泡高官能度,特殊硬泡Bayer AG Desmodur 44V10 Desmodur 44V20 Desmodur 44V4030.032.

8、0 30.032.0 30.032.0110150 160240 350450硬质泡沫硬泡及弹性体硬泡及弹性体BASF Wyandotte Corporation Lupranate M10 Lupranate M20 Lupranate M205 Lupranate 200褐色液体褐色液体褐色液体褐色液体31.731.431.430.060200200PAPI 经典产品规格第17页产品牌号外观NCO含量/%粘度(25)/mPas特点及经典应用烟台万华集团PM-100PM-130PM-200PM-300PM-400棕色液体棕色液体棕色液体棕色液体棕色液体30.032.030.532.030.5

9、32.030.032.030.032.0100250100150150250250350350700通用硬泡、保温材料结构泡沫、自结皮泡沫硬泡保温材料硬泡保温材料、异氰脲酸酯泡沫高粘度、高官能度(f2.93.0)日本Upjohn PAPI PAPI-135 PAPI-901 Isonate 580褐色液体褐色液体褐色液体 31.5 31.1 31.1 30.0250 20080580各种硬泡喷涂硬泡、高密度合成材料半硬泡、硬泡、微孔弹性体硬泡、异氰脲酸酯泡沫第18页4)液化MDI 液化MDI是经过液化改性MDI,它克服了纯MDI一些缺点,也为MDI基聚氨酯材料性能提升和改进提供了在MDI原料上

10、进行大范围改性基础。液化MDI改性方法有以下几个:氨基甲酸酯(urethane )改性液化MDI。碳化二亚胺(carbodiimide)和脲酮亚胺 (uretonimine)型改性液化MDI掺合型液化MDI(产品举例)第19页产品名称NCO含量/%粘度(25 )/mPa*s经典用途Coronate-104022.623.6400600RIM,冷熟化,自结皮泡沫Coronate-104125.526.5120140RIM保险杠制品Coronate-104325.626.6140180RIM,冷熟化,自结皮泡沫Coronate-104622.623.65001600高硬度RIM保险杠制品Coron

11、ate-105022.623.6400800RIM,冷熟化,自结皮泡沫Millionate-MR-P28.028.5250500阻燃型硬质泡沫塑料日本聚氨酯工业(株)液化MDI产品规格第20页碳化二亚胺、脲酮亚胺改性液化MDI经典规格产品名称外观(25)NCO含量/%粘度(25 )/mPa*s经典用途日本聚氨酯工业株式会社Millionate MTL棕黄色液体28.030.0100喷涂成型,增强反应喷涂成型Millionate MTL-C浅黄色液体27.529.580工业结构泡沫体Coronate浅黄色液体25.527.5200弹性体烟台万华聚氨酯股分有限企业MDI100LL浅黄色液体28.0

12、30.060微孔PU弹性体,自结皮软泡MDI100HL浅黄色液体28.030.060微孔PU弹性体,自结皮软泡第21页1998年我国异氰酸酯生产能力,10kt/a 生产厂生产能力备注MDI烟台万华集团2.0常州合成化工厂o.2重庆长风化工厂0.15大连染料厂0.10上海中联化工厂0.05累计生产能力25kt/a上海华谊集团企业26.00由BASF、Hunstman、ICI、NPU及国内5家合资,投产辽宁庆阳化学企业4.0在建淮阴电化厂2.0拟建九江石油化工厂4.0拟建TDI银光化学工业企业2.01990年已投产太原化学工业企业2.0上海吴淞化工厂1.0河北沧州化工厂2.0上海华谊集团企业13.

13、0投产第22页5)其它异氰酸酯.六亚甲基二异氰酸酯(1,6-hexamethylene diisocyanate ,HDIOCN(CH2)6NCO 属于不变黄脂肪族二异氰酸酯,其特点为是制成聚氨酯光稳定性好。普通是将HDI与水反应制成缩二脲二异氰酸酯使用。第23页.氢化TDI 氢化TDI,学名为甲基环已基二异氰酸酯(methyl-cyclohexanmethylene diisocyanate),简写为HTDI,其对光作用,不会产生黄变生色基团,沸点为8790(133.32Pa),结构式以下:第24页.氢化MDI(4,4-dicyclohecylmethane diisocyanate) 二环

14、已基甲烷二异氰酸酯(简称HMDI)是脂环系异氰酸酯,属不变黄异氰酸酯。基结构式以下:第25页.异佛尔酮二异氰酸酯(isophorone diisocyanate ,IPDI) IPDI制成聚氨酯树脂含有优异耐光学稳定性和耐化学药品性,普通用于制造高档聚氨酯树脂,其结构式以下:第26页项目指标项目指标分子式C12H18N2O2自燃点/430分子量222.3蒸汽压/PaNCO质量分数/37.8 200.04密度(20)/(g/cm3)1.058 500.9折射率n251.4829粘度/mPas沸点/(10133.3Pa)158 037熔点/约60 2015闪点(封闭)/155纯度99.0以上外观无

15、色或浅黄色液体水解氯小于0.05异佛尔酮二异氰酸酯指标德国Chemische Werk Hls企业第27页.对苯二异氰酸酯(papa-phenylene diisocyanate ,PPDI) PPDI当前价格较贵,但它是制备高性能浇注型和热塑型聚氨酯弹性体主要异氰酸酯。它可使生成聚氨酯比传统聚氨酯含有更高耐磨性,更加好机械力学性能,更优异耐温、温溶剂、耐水性能以及十分突出回弹性能。其结构式以下:第28页项目指标项目指标相对分子量160.1粘度(100)/mPas1.17外观白色片状晶体密度(100)/g/cm31.17纯度/% 99.0蒸汽压(100)/Pa680NCO含量%52.5贮存期(

16、氮封装)/月4凝固点/9495氮气保护下熔融稳定时间/h810沸点/110112(3.3kPa)260(101kPa)PPDI物性及质量指标返回主页第29页.亚苯二甲基二异氰酸酯(o-xylylene Diisocyanate ,XDI) XDI在异氰酸酯原料中属非黄变型异氰酸酯,用它主要制备户外用聚氨酯材料,涂料、粘合剂、弹性体等非黄变型聚氨酯产品。其结构式以下:第30页.萘-1,5-二异氰酸酯 (1,5-naphalene diisocyanate NDI) 用于制造高弹性和高硬度聚氨酯弹件体主要用于特殊要求CPU制件。 NDI预聚体牌号为Vulkollan。这种弹性体含有优异动态性能和耐

17、热耐油性能。但因NDI是一个极其活泼化合物,所以合成预聚物贮有稳定性不好,当前生产NDI企业只有Bayer和日本三井东亚等个别企业,且售价很高。第31页项目指标项目指标外观白色蜡状固体纯度/%99.5以上分子量210沸点/158密度(20)/(g/cm3)1.42 5133.3Pa163水解氯/小于0.01 10133.3Pa187总氯/小于0. 1凝固点/126127萘1,5二异氰酸酯产品规格第32页第二节 低聚物多元醇化合物一、结构 低聚物多元醇(ployol)聚合物作为制备聚氨酯合成材料主要基础原料,当前主要使用是含有两个以上端羟基聚酯多元醇(polyester ployol)和聚醚多元

18、醇(ployether ployol )。HO-(-R-)n-OH第33页二、 分类一)聚酯多元醇 1、普通聚酯多元醇 1) 结构特点第34页聚酯多元醇(polyester ployol ) 主要是由小分子二元羧酸(如己二酸,对苯二甲酸等)和二元以上醇类化合物(如乙二醇、丙二醇、1,4丁二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇等)进行缩聚反应生成产物,其结构特征是在分子主链上含有酯基(COO)、在端基上含有羟基(OH)大分子醇类,平均分子量普通为5003000。该材料制得聚氨酯制品含有优异力学机械性能,突出耐油、耐化学等特征,广泛用于聚氨酯橡胶、微孔弹性体、涂料、粘合剂等相关产品生产中。(产品举例)第35

19、页2)主要原料、制备方法及主要技术指标主要原料 二元羧酸:己二酸(AA) 二元 醇:乙二醇(EG)、丙二醇(PG)、 二乙二醇(DEG)、1,4丁二醇 (1,4-BD)等 其它醇类:甘油、三羟甲基丙烷(TMP)、 季戊四醇等第36页制备方法 A、真空熔融法 B、载气熔融法 C、共沸蒸馏法主要控制指标A、羟值: 1克聚合物多元醇所含羟基(OH)量相当于KOH毫克数,单位mgKOH/g。第37页羟值与当量、分子量换算:当量56100/羟值 分子量当量平均官能度比如:聚酯羟值为56mgKOH/g,平均官能度f2 则 当量56100/56=1000 分子量10002= B、酸值:中和1克多元醇中酸所需

20、KOH毫克数,单位mgKOH/g。 C、含水量:普通不超出1%,弹性体制备要求含水量低于0.05%。第38页聚己二酸乙二醇酯二醇(polyethylene adipate glycol,PEA)3)惯用产品举例第39页项目指标项目指标平均分子量约密度(75),g/cm3约1.17外观白色蜡状固体折光率nD201.46690.0003(50)羟值/(mgKOH/g)5258倾点,4952羟基含量/1.51.7闪点,314酸值(最大)/(mgKOH/g)1.0燃点,356粘度/(75)/mPas500600着火温度,455水分(最大)/%0.3平均比热容,J/(kgK)18421884色度(APH

21、A,最大)3(熔融)传热系数,W/(mK)0.233聚己二酸乙二醇酯二醇物理性质主要用于弹性体、粘合剂等第40页聚己二酸乙二醇丙二醇酯二醇(polyethylene-propylene adipate glycol)第41页项目指标外观乳白色蜡状固体羟值/(mgKOH/g)562.5酸值/(mgKOH/g)0.40.1水分/wt/%0.025以下色度(APHA)180以下粘度/(75)/mPas500600反应指数*,min23015反应指数:聚酯多元醇中加入MDI反应10min后,开始计算反应粘度增加到Pas时所用时间。 第42页聚己二酸一缩二乙二醇酯二醇(polydiglycol adip

22、ate glycol,PDA)项目指标项目指标平均分子量约2750密度(75)g/cm3约1.12外观中等粘性浅色液态折光率nD201.47700.0003(50)羟值/(mgKOH/g)3845倾点,9羟基含量/1.11.3闪点,212酸值/(mgKOH/g)1.0燃点,297粘度/(75)/mPas7008000着火温度,460水分(最大)/%0.1平均比热容,J/(kgK)2072色度(APHA,最大)3传热系数,W/(mK)0.198第43页聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(poly-1,4-butylene adipate glycol,PBA)聚己二酸新戊二醇1,6己二醇酯二醇(po

23、lyneopentylene-hexamethylene adipate glycol)第44页Bayer企业生产几个经典聚酯多元醇基本原料平均分子量羟值/(mgKOH/g)酸值/(mgKOH/g)粘度(75)/mPas水分/%应用己二酸 乙二醇52581.05006000.3弹性体己二酸 乙二醇 三羟甲基丙烷240057631.592010350.1软泡己二酸 二乙二醇275038451.05008000.1涂料己二酸 邻苯二甲酸 油酸 三羟甲基丙烷9303503901.0130015500.15硬泡己二酸 邻苯二甲酸 乙二醇 丙二醇10002052212.85707500.1半硬泡邻苯二甲

24、酸 顺丁烯二酸 三甲醇代丙烷24502502704.0170018500.1涂料第45页2、特种聚酯多元醇1)聚已内酯多元醇 聚已内酯(polycaprolactone,PCL)多元醇是继普通醇酸反应合成端羟基聚酯多元醇之后新发展起来主要聚酯新品种。它是已内酯在小分子二醇、催化剂等条件下开环聚合而成。第46页 聚已内酯多元醇聚氨酯材料应用中,属特种酯系列,主要具备以下特点:它与传统醇酸缩聚不一样,属离子开环聚合反应,故它不会产生低分子化合物(如水),杂质少,含水量低,其酯键呈有要求向排列,分子量分布较窄。除含有传统聚酯基聚氨酯材料性能优点外,还兼备了聚醚基聚氨酯产品优越耐水性和低温柔性。聚已内

25、酯及其聚合物含有一定自然分解能力。第47页商品牌号Niax Polyol-D510D520D540D560平均相对分子质量/Mn5308301250羟值/(mgKOH/g)210101357905563酸值/(mgKOH/g)0.30.30.30.3凝固点/3040354540504555密度(40)/(g/cm3)1.0831.0831.0831.083粘度(40)/mPas70130230500水分/0.030.030.030.03色度(APHA)1001001001.00.650.800.450.600.50.7数均分子量(Mn)250035003500450022004000粘度(30

26、),mPa s250080000R4Sn; 取代基R:CH3C4H9C6H5 取代基X:OHOC4H9、SC4H9、OCOCH3ClF。第90页4.3 催化剂选择(一)聚氨酯软质块状泡沫体通常使用叔胺类催化剂有三亚乙基二胺、二甲基乙醇胺、双(二甲基氨基乙基)醚等,推荐用量为0.10.3,可单独使用,但各种催化剂混合使用,催化效果更佳。第91页(二)高回弹模塑泡沫体高回弹模塑泡沫制品含有在模具中冷熟化成型和高回弹性能特点,要求其原料必须含有较高反应活性,混合浆料在模腔中含有良好流动性,即发泡乳白时间要长,熟化凝胶时间要短。对催化剂选择也必须满足该特定工艺。为此,推荐选择使用延迟性催化剂为宜。第9

27、2页(三)聚氨酯硬泡沫塑料(rigid PU foam plastic)用以生产聚氨酯硬质泡沫塑料反应原料粘度普遍较高,流动性差,不利于大型夹芯板材、冰箱壳体保温层等制品灌注。所以,正确选择催化剂品种和配合量尤为主要,惯用催化剂有N,N二甲基环已胺、二甲基乙二醇胺、三亚乙基二胺等,可单独使用,也可与其它催化剂配合使用,推荐用量0.11.0。第93页(四)包装用聚氨酯泡沫体包装用聚氨酯泡沫多为密度为8Kg/m3以下低密度泡沫体,惯用催化剂为含有一个羟基基团催化剂,如二甲基乙醇胺等,用量为0.30.5。该类催化剂羟基能和异氰酸酯发生反应而进入聚氨酯分子结构中,能够有效地降低催化剂残留臭味。第94页

28、(五)异氰脲酸酯泡沫体 在普通情况下,可使用胺类、有机金属盐、羧酸季铵盐等三聚化催化剂,惯用有2,4,6三(N,N二甲基甲氨基)苯酚、1,3,5三(N,N甲基3氨基丙基)对称六氢三嗪等。第95页第96页(六)RIM微孔弹性泡沫体反应注射模制(RIMReaction Injection Moulding)泡沫是适应汽车复杂配件而快速发展起来、高生产效率聚氨酯制品生产工艺技术。欧洲使用是有机锡-叔胺复合催化体系,如三亚乙基二胺和二丁基锡二月桂酸酯等,普通用量为0.10.5和0.0150.05。第97页4.5 其它助剂1、脱模剂 作为脱模剂物质通常是蜡、脂肪酸金属盐类和硅烷类聚合物。当前使用最为普遍

29、是硅烷类聚合物。 外用脱模剂基本分为溶剂型和水基型脱模剂。因前者含大量有机溶剂且存在火灾隐患,所以后者作为快速发展起来环境保护型脱模剂,已形成完整产品系列,取代溶剂型脱模剂。第98页商品牌号主要生产厂家商品牌号主要生产厂家AcmosGer.Acmos Chemichefabrik.HysolGer.Dexter Co.AcmosilGer.Acmos ChemichefabrikKRAXOFrekote,Inc.AqualeaseUSA Gerge Mann Co.Imr IIUSA Dow Chemical CoBaydur 726-IMRUSA Mobay Co.IMR S-700Byk

30、Chemical Co.BomixGer.Ernst Bottler KG.MS-122NMiller-Stephenson Chem CoChem-Trend XMR-136NonstickenstoffFrekote Inc.ChestertonUSA A . W.Corning Co.RA-4000 Deco Coating Products Co.CilreleaseCompounding Ingredients Limited Co.RA 8800 TeflonUSA E.I.Du Pont Co.ContourGer.Nordman Rassmann &Co. 8600 Paste

31、 WaxUSA E.I.Du Pont Co.CorningUSA Dow Corning Co.Teflon TMUSA E.I.Du Pont Co.DuraleaseTegotrennGer. GoldschmidtEasileaseGer.Nordmann Rassmann&Co.Toray Silicon SH 7020 Jap Koray Silicon Co.FluroriconGer. AcmosVydax ARUSA Du Pont国外经典脱模剂商品牌号及生产厂商第99页2 发泡剂 制备聚氨酯泡沫塑料使用发泡剂主要有两类,即水和低沸点化合物。 软质泡沫塑料惯用水或水和氟烃类混

32、合物作发泡剂,普通认为水可使泡沫材料得到较大开孔率。也能够用二氯甲烷和二氟三氯甲烷(F-11)混合发泡剂,降低密度,同时使链节中取代脲键密度降低,增加柔软性。 硬泡制品闭孔率较大,多用氟烃类作发泡剂。第100页3 阻燃剂 阻燃剂主要品种以下: 三氧化二锑Sb2O3(Antimony Oxide) 氢氧化铝水合物Al(OH)3或Al2O3H2O。 硼酸锌(Zinc Borate) 氧化锑氧化硅复合物(Antimony Silico Oxide) 偏硼酸钡(Barium Metaborate) 五溴乙苯(PBEB) 溴代二苯醚 氯化石蜡(Chlorinated Paraffin) 有机阻燃剂第10

33、1页4、增塑剂5、防老剂6、紫外线吸收剂7、防霉剂8、抗静电剂第102页第六节 异氰酸酯各种化学反应1、异氰酸酯与羟基反应2、异氰酸酯与胺基反应3、异氰酸酯与水反应4、异氰酸酯与氨基甲酸酯反应5、异氰酸酯自聚反应第103页1、异氰酸酯与羟基反应RNHCOOR1nOCN-R-NCO+nHO-R1-OH-CONH-R-NHCO-OR1-O-n聚氨酯RNCO+R1-OH反应速度:-CH2-OH -CH-OH第104页2、异氰酸酯与胺基反应(常温下快速反应) 伯胺基:NH2 仲胺基:NHR-NCO+R1-NH2R-NHCONHRR-NCO+R1R2NHR-NHCONR1R2脲取代脲第105页3、异氰酸

34、酯与水反应慢R-NHCOOH快RNH2+CO2RNH2+RNCO快R-NHCONH-R脲2RNCO+H2ORNHCONHR+CO21mol(18g)水与1mol二异氰酸酯(TDI174g或MDI250g)生成1mol(22.4L)CO2空气中水分及容器壁附着水分会使NCO含量降低,使预聚体黏度变大甚至凝胶,产生CO2还会使容器涨罐。RNCO+H2O第106页4、异氰酸酯与氨基甲酸酯反应RNCO+R1-NHCOO-R2R-NH-C-N-C-OR2OR1O交联结构120-140第107页自聚反应二聚:2ArNCOAr-NCN-ArCOOMDI、TDI在室温下能够迟缓产生二聚体,含有邻位取代基芳香族

35、异氰酸酯,因为位阻效应,在常温下不能生成二聚体,而MDI因为NCO邻位无取代基,活性比TDI大,即使无催化剂,室温也有部分单体迟缓自聚成二聚体。第108页聚氨酯分子微观结构软段:大分子多元醇硬段异氰酸酯小分子醇、胺第109页不一样活泼氢基团反应活性比较第110页111第七节 聚氨酯分类及研究发展 发展历史全球发展现实状况及趋势中国发展现实状况及趋势聚氨酯泡沫塑料在声学方面应用及前景分类列举7种按照不一样标准分类方法其中以按用途分类为重点进行讲解。聚氨酯综述第111页112分类固化特征分类法乳化系统分类法整理工艺分类法用途分类法形态分类法组成分类法离子型分类法不一样分类标准第112页113分类形

36、态分类法形态分类法双组分型单组份型水溶解型胶体分散型乳液型溶剂型聚氨酯水系聚氨酯第113页114分类乳化系统分类法自乳化型又称为内乳化型制备时无须外加乳化剂,采取称为内乳化剂亲水性单体,赋予聚氨酪若干亲水基团,使其自行乳化而成水系产品 外乳化型又称为强制乳化型系将疏水性聚氨酪用外加乳化剂强制乳化而成 水系聚氨酯第114页115分类离子型分类法分子侧链结构中大多存在磺酸基和羧酸基 阴离子型聚氨酯 阳离子型聚氨酯非离子型聚氨酯混合型聚氨酯同时含有两种不一样基团和链段 分子侧链结构中普通存在季铵盐 含有聚醚链段 第115页116低聚物多元醇聚酯型聚氨酯&聚醚型聚氨酯异氰酸酯母体结构脂肪族聚氨酯&芳香

37、族聚氨酯热固性聚氨酯热塑性聚氨酯干式涂层用聚氨酯可在织物表面生成均匀透明薄膜湿式涂层用聚氨酯能够在织物表面生成含有微孔或气泡薄膜 其它分类方法固化特征分类法组成分类法整理工艺分类法第116页117分类用途分类法聚氨酯塑料聚氨酯油漆聚氨酯胶黏剂聚氨酯涂料聚氨酯纤维聚氨酯橡胶用途第117页118聚氨酯塑料 有热塑性聚氨酯塑料、热固性聚氨配塑料和软、硬泡沫塑料三种。 除软泡沫塑料外,其余结构是刚性链段多,柔性链段少,常温下处于玻璃态,含有小于铝,大于铝和等于铝硬度。 第118页119聚氨酯橡胶混炼型聚氨酯橡胶浇注型聚氨酯橡胶 可作铺装材料,体育场跑道,作弹性地板和建筑用防水材料 热塑性聚氨酯橡胶 配

38、溶剂作涂料、黏合剂和PU革等聚氨酯水乳胶 作聚氨酯涂料、油漆和黏合剂聚氨酯泡沫弹性体橡胶 制作自行车、摩托车、汽车、飞机、火车等驾驶员鞍座、弹性沙发和弹性椅座 第119页120聚氨酯纤维 聚氨酯纤维是用聚氨酯热塑胶(Estane型)进行抽丝纺 丝,再织成各种衣着袜子等。 日本牌号为Sanxi 中国称氨纶第120页121聚氨酯油漆 分为单组分油漆和双组分油漆 其中双组分油漆当今世界性能最好聚氨酯油漆,大量用在小汽车、飞机、轮船方面。这种漆保光性保色性很突出,适宜用于户外耐候磁漆 第121页122聚氨酯涂料 聚氨酯涂料同金属和建筑材料联合牢实,又耐磨、耐油、耐气候老化,含有一定弹性,可做成各种鲜艳

39、色泽,所以聚氨酯涂料可代替油漆,非常耐用,是受人们欢迎涂料,是很有发展前途涂料。第122页123聚氨酯胶黏剂 聚氨酯黏胶剂对各种织物、塑料、橡胶、木材、玻璃及陶瓷制品等融合效果都很好。在加热加压下黏合,可用于同普通钢材、钢材、铝材等胶合。 第123页124聚氨酯昨天、今天、未来聚氨酯发展历史事件全球发展现实状况及趋势中国发展现实状况及趋势第124页125聚氨酯发展历史事件聚氨酯喷涂弹性材料得到迅猛发展,成为大面积涂装项目标首选涂料 193719561967二十世纪九十年代杜邦企业第一次对聚氨酯进行了商业化生产1967年合成聚异氰酸酯硬质泡沫开始应用于汽车内部安全组件 Otto Bayer和他同

40、事合作于德国勒沃库森I.G.Farben试验室首次合成了聚氨酯第125页126全球聚氨酯发展现实状况到年,世界聚氨酯产能年平均增加率为4,消费量年平均增加率为3.4。年世界聚氨酯产品产量达1165万吨,聚氨酯消耗量达979万吨。美国是世界上最大聚氨酯生产国,其产量占世界40左右,也是最大聚氨酯消费国 第126页127全球聚氨酯发展趋势1234开发新技术重视环境保护热塑性聚氨酯、氨纶、水性聚氨酯产品将成为发展重点集约化和规模化趋势日益显著中国将成为世界聚氨酯市场焦点。 . 国际工业新特征:第127页128中国聚氨酯发展现实状况 20世纪90年代至新世纪初,聚氨酯弹性体适用范围深入扩大,产品品种及

41、产量稳步增加,原材料、新技术、先进设备正在协调配套生产,成为新世纪初一个朝阳产业。 第128页129中国聚氨酯发展现实状况 在过去5年中,我国聚氨酯市场增加幅度已超出20。与世界聚氨酪总发展速度放慢成鲜明对比,我国这几年聚氨酯工业仍呈高速发展势头。 P.S. MDI生产中,中国烟台“万华”等企业能够与国外企业相抗衡,已进入世界六大制造商之列 第129页130发展高附加值新兴纺织材料差异化氨纶缩短国内聚氨酯泡沫塑料工业与发达国家差距加紧开发高阻燃性、低烟雾聚氨酯泡沫塑料,加强结构发泡和高承载泡沫塑料研制和推广应用 发展中国医用聚氨酯材料聚氨酯回收利用 中国聚氨酯发展方向第130页131聚氨酯泡沫

42、塑料 聚氨酯泡沫塑料综合了普通多孔型材料吸声机理和柔性材料阻尼吸声机理,含有很好吸声、隔声性能,是一类颇受欢迎新型声学材料。第131页132聚氨酯泡沫塑料吸声材料优势优势吸声系数高 密度小无粉尘污染适应范围广 加工方便防水、防潮、防蛀 第132页133 它与惯用超细玻璃棉、岩棉、矿渣棉等纤维性吸声材料相比,含有以下优点:(1)质量轻,聚氨酯泡沫密度很小,普通为10 200 kg/m3,这是许多纤维性材料难以到达。(2)吸声系数高,聚氨酯泡沫在125 Hz范围内,平均吸声系数可达0.50以上,由它所制微穿 孔板等吸声制品在中、低频率区域最大吸声系数可达0.95以上。聚氨酯泡沫塑料在声学方面研究及国内外发展概况第133页134(3)加工方便,聚氨酯材料易成型、可模塑和可切割。(4)无粉尘污染,属环境保护型吸隔声材料,这也是许多纤维性材料所无法比拟。(5)防水、防潮、防蛀。(6)适应范围广,不但能够直接使用,而且能够在其表面贴附各种覆面材料,用于需要装

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