⑴ 聚氨酯树脂是什么
什么是聚氨酯树脂及其应用
聚氨酯树脂作为一种具有高强度、抗撕裂、耐磨等特性的高分子材料,在日常生活、工农业生产、医学等领域广泛应用。用来制备聚醚型聚氨酯。聚合方法随材料性质而不同。合成弹性体时先制备低分子量二元醇,再与过量芳族异氰酸酯反应,生成异氰酸酯为端基的预聚物,再同丁二醇扩链,得到热塑弹性体;若用芳族二胺扩链并进一步交联,得到浇铸型弹性体。
中文名称:聚氨酯树脂中文别名:聚乌拉坦泡沫胶;聚氨酯弹性体;685高级彩色聚氨酯树脂;聚氨酯硬泡组合料;聚氨酯硬质泡沫塑料发泡用组合料;聚氨酯;丙烯酸聚氨酯漆;卜盯猜丙烯酸聚氨酯防腐涂料;聚氨酯组合料[1]
英文别名:Polyurethane foam; Polyurethane foams; Polyisocyanurate resins; Polyurethanes, cellular; PU foam; The following panies react isocyanates or prepolymers with polyols to proce polyurethane foams. The list is inplete.; POLYURETHANEOLIGOMERS; POLYURETHANEVARNISH; PU; Acrylic polyurethane paint; Acrylic polyurethane anticorrosive coating; Polyurethane mixed ponent; 1-ethylurea
CAS:9009-54-5
EINECS:210-898-8
分子量:88.1084
密度:1.005g/cm3
沸点 :136.3℃ at 760 mmHg
闪点 :36.2℃
蒸气压 :7.44mmHg at 25℃[1]
主链含—NHCOO—重复结构单元的一类聚合物 。英文缩写PU。由异氰酸酯(单体)与羟基化合物聚合而成。由于含强极性的氨基甲酸酯基,不溶于非极性基团,具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和粘合性。用不同原料可制得适应较宽温度范围 (-50~150℃) 的材料 ,包括弹性体、热塑性树脂和热固性树脂。高温下不耐水解,亦不耐碱性介质。
常用的单体如甲苯二异氰酸酯、二异氰酸酯二苯甲烷等。多元醇分3类:简单多元醇(乙二醇、丙三醇等) ;含末端羟基的聚酯低聚物,用来制备聚酯型聚氨酯;含末端羟基的聚醚低聚物,用来制备聚醚型聚氨酯。聚合方法随材料性质而不同。合成弹性体时先制备低分子量二元醇,再与过量芳族异氰酸酯反应,生成异氰酸酯为端基的预聚物,再同丁二醇扩链,得到热塑弹性体;若用芳族二胺扩链并进一步交联,得到浇铸型弹性体。预聚物用肼或二元胺扩链,得到弹性纤维;则慧异氰酸酯过量较多的预聚体与催化剂、发泡剂混合,可直接得到硬质泡沫塑料。如将单体、聚醚、水、催化剂等混合,一步反应即可得到软质泡沫塑料。单体与多元醇在溶液中反应,可得到涂料;胶粘剂则以多异氰酸酯单体和低分子量聚酯或聚醚在使用时混合并进行反应。[2]
聚氨酯的成分
二元或多元异氰酸酯与二元或多元羟基化合物作用而成的高分子化合物的总称
聚氨酯-PU,根据应用不同填料不同,有CPU,TPU,MPU等简称。
聚氨酯树脂与丙稀酸树脂的区别
聚氨酯树脂
聚氨酯
polyurethanes
主链含—NHCOO—重复结构单元的一类聚合物。英文缩写PU。由异氰酸酯(单体)与羟基化合物聚合而成。由于含强极性的氨基甲酸酯基,不溶于非极性基团,具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和粘合性。用不同原料可制得适应较宽温度范围 (-50~150℃) 的材料 ,包括弹性体、热塑性树脂和热固性树脂。高温下不耐水解,亦不耐碱性介质。
常用的单体如甲苯二异氰酸酯、二异氰酸酯二苯甲烷等。多元醇分3类:简单多元醇(乙二醇、丙三醇等);含末端羟基的聚酯低聚物,用来制备聚酯型聚氨酯;含末端羟基的聚醚低聚物,用来制备聚醚型聚氨酯。聚合方法随材料性质而不同。合成弹性体时先制备低分子量二元醇,再与过量芳族异氰酸酯反应,生成异氰酸酯为端基的预聚物,再同丁二醇扩链,得到热塑弹性体;若用芳族二胺扩链并进一步交联,得到浇铸型弹性体。预聚物用肼或二元胺扩链型型,得到弹性纤维;异氰酸酯过量较多的预聚体与催化剂、发泡剂混合,可直接得到硬质泡沫塑料。如将单体、聚醚、水、催化剂等混合,一步反应即可得到软质泡沫塑料。单体与多元醇在溶液中反应,可得到涂料;胶粘剂则以多异氰酸酯单体和低分子量聚酯或聚醚在使用时混合并进行反应。
聚氨酯弹性体用作滚筒、传送带、软管、汽车零件、鞋底、合成皮革、电线电缆和医用人工脏器等;软质泡沫体用于车辆、居室 、服装的衬垫,硬质泡沫体用作隔热、吸音、包装、绝缘以及低发泡合成木材,涂料用于高级车辆、家俱、木和金属防护,水池水坝和建筑防渗漏材料,以及贰物涂层等。胶粘剂对金属、玻璃、陶瓷、皮革、纤维等都有良好的粘着力。此外聚氨酯还可制成乳液、磁性材料等。
一种丙烯酸树脂组合物,包含下列丙烯酸树脂(1)和(2):丙烯酸树脂(1):一种丙烯酸树脂,含有由单体(a)衍生的结构单元(结构单元(a))、由单体(b)衍生的结构单元(结构单元(b))和由单体(c)衍生的结构单元(结构单元(c)),且结构单元(c)的含量介于0.05~5重量份,以丙烯酸树脂(1)为100重量份计;丙烯酸树脂(2):一种直链丙烯酸树脂,含有结构单元(a)作为主要组分;(a)通式(A)的(甲基)丙烯酸酯(如图),其中 R1代表氢原子或甲基基团,R2代表1~14个碳原子的烷基基团或1~14个碳原子的芳烷基基团,而烷基基团R2中的氢原子或者芳烷基基团R2中的氢原子可被1~10个碳原子的烷氧基基团取代,(b)分子中含有一个烯属双键和至少一个5-或更多元杂环基团的单体,(c)分子中含有至少两个烯属双键的单体。
聚氨酯与树脂有什么区别
聚氨酯是一个统称,其根据不同的用途可以分为聚氨酯树脂(也叫聚氨酯塑料)、聚氨酯纤维、聚氨酯弹性体、聚氨酯胶黏剂等等。
聚氨酯树脂用的填充料是什么
环氧树脂填料种类很多,一般常用的是二氧化硅类、氧化铝、碳酸钙、金属粉等。
各种填料有其各自的作用,具体选什么要看你的实际情况了。
环氧树脂和聚氨脂有什么区别
聚氨酯是目前最耐磨的高分子材料,磨损质量大大低于环氧树脂。
聚氨酯是为数不多的可以同时具有高硬度和柔韧性的材料,可以说聚氨酯是“硬而韧”,它的抗冲击性能非常好,比“硬而脆”的环氧树脂更适合做地面铺装材料。
聚氨酯具有很好的抗溼滑性能,是制作工程轮胎、防滑轮胎、防滑鞋底的材料,因此在潮溼有水的环境,使用聚氨酯地面不易滑倒更安全。
除此之外,聚氨酯具有比环氧更好的耐腐蚀性能,可以用作对腐蚀性要求较高的环境。聚氨酯做地坪材料具有耐磨、抗冲击,耐腐蚀性使得它的使用寿命比环氧高出若干倍
⑵ 水性聚氨酯怎样做到先亲水再疏水的
1 概述
聚氨酯即由多异氰酸酯与多元醇反应而形成的以氨基甲酸酯重复的结构单元。聚氨酯树脂具有软硬度可调、耐磨、耐溶剂、耐低温及与大多数材料有粘接性等特点,近年来发展相当迅速,而水性聚氨酯则兼具无毒、不易燃烧、对环境友好等优点,因而越来越受到人们的重视,开发并应用水性聚氨酯将成为今后聚氨酯工业的发展趋势[1]。
本课题研究的是阴离子型水分散聚氨酯涂层,经该涂层处理的织物具有防水透湿的功能。
2 原理
由于聚氨酯树脂疏水性很强,既不溶于水中,也很难分散于水中,而异氰酸酯基团与水的反应活性很大,所以直接制备水性聚氨酯很难实现。因此,要制取水性聚氨酯首先要在聚氨酯大分子链上引入亲水基团(如羧酸基、磺酸基团),然后再将其分散于水中,制得水分散聚氨酯[2]。为了提高水性聚氨酯涂层的性能,可在上述体系中引入封闭剂,即封闭剂与预聚体中的部分异氰酸基(-NCO)反应生成氨酯键,而氨酯键在加热的条件下又裂解生成异氰酸酯(解封闭),再与织物上的羟基反应生成聚氨酯[3]。这样就增加了聚氨酯涂层与织物的结合力。
3 试验
3.1 主要原材料
原料名称与规格 生产单位
异氰酸酯 工业级 大连化工厂或进口
聚醚多元醇 工业级 天津化工三厂
扩链剂 化学纯 宜兴市第二化学试剂厂
亲水剂 化学纯 上海试剂一厂
中和剂 化学纯 上海试剂一厂
丙酮 工业级 高桥化工二厂
3.2 工艺流程
3.3 制备方法
在不锈钢反应釜中加入已经脱水处理的聚醚多元醇(异氰酸酯遇水反应生成脲,因此聚醚在使用前要作脱水处理),在搅拌下加入异氰酸酯和催化剂,升温至一定温度,保温1个小时,制得预聚体。将预聚体用丙酮稀释,加入扩链剂进行扩链并使聚氨酯大分子链上引入亲水基团,中和后使其成为离子体,最后加水乳化,脱去溶剂后制得水性聚氨酯涂层。
4 产品性能
产品性能见表1。
表1 铁锚111、112、113水分散聚氨酯涂层性能
5 应用
水性聚氨酯可广泛用作尼丝纺、真丝、棉、帆布、涤棉等织物的涂层。经涂层整理后的织物具有防水透湿、表面柔软、富有弹性的功能。该涂料适用于做滑雪衫、风雨衣、茄克衫等服装面料及帐篷、防油布等工业用布,也可用于混纺织物仿毛整理,是一种高档的整理剂。
6 结果与讨论
6.1 -NCO/-OH值的确定
芳香族异氰酸酯的苯环结构与扩链剂组成了聚氨酯大分子链中的硬段,使材料具有刚性和强度。大分子量的聚醚多元醇具有柔软性,有很低的玻璃化温度,构成了聚氨酯大分子链中的软段,使材料具有柔软性。不同的异氰酸酯与羟基比可得到不同性能的材料,如-NCO/-OH值减小,柔软性增加;-NCO/-OH值增大,刚性增大,提高材料的刚性和牢度。此外,透湿性与-NCO/-OH值有关,-NCO含量增多,扩链剂中的亲水基团量增大,透湿率增大;但其过多,成膜后会手感发粘。当-NCO/-OH=1/2时,分子链两端以-OH结尾,聚合度最小。当-NCO/-OH=2,分子链两端以-NCO结尾,同样聚合度也是最小。当-NCO/-OH=1时,无限度聚合,反应难于控制。-NCO/-OH对涂层质量的影响见表2。
表2 -NCO/-OH对涂层质量的影响
由上表可知,-NCO/-OH比值越接近于1,分子量越大,体现在涂层的性能上是耐水压越高,但粘度增大,不利于反应的控制。
因此,选择合适的-NCO/-OH值,可得到既富有弹性、手感柔软、透湿性又好的水性PU涂层。
由实验得出,水性聚氨酯涂层-NCO/-OH值以控制在1.20~1.80之间为好。
6.2 -NCO%含量的控制
我们在实际生产中,采用了中间控制预聚体中异氰酸根百分含量(-NCO%,m/m)的方法,以稳定生产工艺。
-NCO%含量的中间控制,在整个反应过程中显得尤为重要,它不仅关系到整个反应能否顺利进行,而且还直接影响涂层的质量。
-NCO%含量增加,膜的拉伸强度增加,延伸率下降。从结构上分析,-NCO%含量增高,硬段(异氰酸酯)增加,软段减少,因此膜的拉伸强度增加,同时硬脆性增加,延伸率下降(见表3)。
表3 -NCO%含量对反应过程的影响
因此,-NCO%含量(m/m)一般宜控制在2.00%~2.80%。
6.3 温度对预聚反应的影响
由于催化剂的加入,大大地增加了异氰酸酯的反应活性。如果温度过高,将有较多的副产物产生,导致凝聚,同时过高的反应温度会导致异氰酸酯自聚。温度过低,则反应不完全。表4为在实验中测得的在一定配比、一定反应时间、不同温度下-NCO%的含量,从而反映出反应的完全程度。
表4 反应温度对预聚体的影响
由表4可见,反应温度低于45℃时,反应不完全。温度高于60℃,则反应难于控制,这主要是由于温度过高时,预聚反应发生支链反应和异氰酸酯产生自聚。因此温度应控制在50~60℃。
6.4 涂布工艺对耐水压的影响
(1)不同基布对耐水压的影响见表5。
表5 基布对耐水压的影响
由此可见,织物的疏密程度直接影响耐水压,密度高耐水压高,密度低耐水压低。
(2)上胶量对耐水压的影响见表6。
表6 上胶量对耐水压的影响
注:基布为尼丝纺(S2438)T=190根/厘米2
由表6可得出,耐水压与上胶量有关,上胶量多耐水压高,上胶量少耐水压低。
7 结论
(1)-NCO/-OH(-NCO%)大小与涂层的性能有关,选择范围为:
-NCO/-OH=1.20~1.80
(2)-NCO%含量控制可作为在生产过程中中间控制的依据。
(3)温度对预聚反应的影响较大,温度过高产生支链反应,温度过低反应不完全。温度宜控制在50~60℃。
(4)涂布工艺影响涂层材料的耐水压。
同一基布:上胶量大,耐水压高;上胶量小,耐水压低。
不同基布、相同上胶量:基布疏,耐水压低;基布密,耐水压高。
⑶ 聚酯多元醇, 聚氨酯树脂这两种有机化合物溶于水吗,该如何进行这两种有机废气的处理 请大侠们帮忙啊谢啦
聚酯多元醇由二元酸二元醇缩合除水而得,水份残留是一项指标,故应该是溶於水的
可加异氰酸酯反应,加大分子量,使其有物性可成膜,而处理
聚氨酯树脂主要原料是多元醇/二元醇/异氰酸酯及溶剂,一般来说是怕水的 ,因为DMF易与水
置换,成膜,处理方式可以用烘乾法或入水置换,当然要看其性质而定
⑷ 不饱和聚氨酯溶于水吗
聚氨酯树脂
主链含—NHCOO—重复结构单元的一类聚合物
。英文缩写PU。由异氰酸酯(单体)与羟基化合物聚合而成。由于含强极性的氨基甲酸酯基,不溶于非极性基团,具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和粘合性。用不同原料可制得适应较宽温度范围
(-50~150℃)
的材料
,包括弹性体、热塑性树脂和热固性树脂。高温下不耐水解,亦不耐碱性介质
不饱和树脂
“聚酯”是相对于“酚醛”“环氧”等树脂而区分的含有酯键的一类高分子化合物。这种高分子化合物是由二元酸和二元醇经缩聚反应而生成的,而这种高分子化合物中含有不饱和双键时,就称为不饱和聚酯,这种不饱和聚酯溶解于有聚合能力的单体中(一般为苯乙烯)
而成为一种粘稠液体时,称为不饱和聚酯树脂(英文名Unsaturated
Polyester
Resin
简称UPR)。
因此,不饱和聚酯树脂可以定义为由二元酸与二元醇缩聚而成的含不饱和二元酸或二元醇的线型高分子化合物溶解于单体(通常用苯乙烯)中而成的粘稠的液体。
不饱和聚酯树脂是一种热固性树脂,当其在热或引发剂的作用下,可固化成为一种不溶不融的高分子网状聚合物。但这种聚合物机械强度很低,不能满足大部分使用的要求,当用玻璃纤维增强时可成为一种复合材料,俗称“玻璃钢”(英文名Fiber
Reinforced
Plastics
简称FRP)。“玻璃钢”的机械强度等各方面性能与树脂浇铸体相比有了很大的提高。