聚氨酯

聚氨酯性质、用途与生产工艺

概述

聚氨酯可广泛应用于水基、溶剂型以及热熔胶黏合剂。此外，聚氨酯可以是热塑性的或易反应的，也可以是单成分或是双成分的系统。
氨基甲酸酯的化学性质决定了聚氨酯的通用性和差异性。聚氨酯主要是由异氰酸酯和醇通过缩聚反应而得到的，并且有可能是聚异氰酸酯和羟基化合物(包括多元醇)通过聚合反应形成的，如聚酯和聚醚。
聚氨酯主要有三种交联固化的机制：
·在双组分系统中，异氰酸酯化和多元醇相互混合发生反应，在未稀释的状态下，可能是溶剂型或混合物型的黏合剂，但是都有一定的贮存期限制。
·在单组分系统中，相互易反应的异氰酸酯和多元醇预混合，直到黏合剂要发生黏结作用时，两者才相互接触而发生化学反应。它们之间有一层与两者均不反应的薄膜将两者隔绝开来。当受热作用时，预聚物开始产生自由基反应而产生黏合作用。这种类型黏合剂是100% 固体的，通过溶剂或水基的分散作用而溶解生成。
·因为异氰酸酯与醇的反应，聚异氰酸酯可与水反应而制备湿固化黏合剂。在干燥的环境中使用干黏合剂，而湿固化型黏合剂应用于湿度相对比较高的环境中。
聚氨酯的品种随着其应用而变化。总之，聚氨酯黏合剂在大规模的包装薄膜和纸张之间的黏结具有良好的效果。聚氨酯黏合剂具有耐寒、耐溶剂、耐油、不易生物降解的特性，普遍应用于包装产品中，如软性层压包装薄膜。软性层压材料也常应用于耐热性高的包装行业中，如蒸煮食品包装袋，也常使用于精装书籍的无线装订中

应用

主链上含有重复的—HNCOO—结构单元的聚合物，通称为聚氨基甲酸酯，简称为聚氨酯。一般是由多异氰酸酯与多元醇聚合物等经加成聚合而成的，具有高强度、高耐磨及耐溶剂等特点。改变聚合物中NCO与OH的比例，可以得到热固性和热塑性的聚氨酯。
目前最主要的聚氨酯制品有泡沫塑料、粘合剂、涂料和弹性体等。
1.聚氨酯泡沫塑料。主要是由二异氰酸酯和聚醚型或聚酯型的多元醇、催化剂、发泡剂、泡沫稳定剂及其他助剂制得软质或硬质的聚氨酯泡沫塑料。发泡工艺有预聚法、半预聚法和一步法3种。半预聚法和预聚法适用于小批量生产，一步法适用于大批量生产。硬质或软质聚醚型或聚酯型聚氨酯泡沫塑料，都是热固性塑料，性能随所用原料和配方的不同而有较大的差异。它们有耐油、防寒、隔热、吸音等性能，可用作保温材料、绝缘材料、隔音结构材料、防渗漏材料、防震包装材料、吸音材料、衬垫材料、除尘过滤材料等。
2.聚氨酯粘合剂。由多异氰酸酯和含羟基聚酯化合物组成的双组分体系，使用时将两组分直接混合。这种胶与各种材料均具有较高的粘接力，固化产物对水、矿物脂、大气等均稳定，可用于建筑、机械、航空等金属、玻璃、塑料、陶瓷结构连结等。
3.聚氨酯涂料。选用不同品种的异氰酸酯与不同的聚酯、聚醚、多元醇配合可制得多种聚氨酯涂料，主要有双组分和单组分两类。双组分聚氨酯涂料为聚醚型，是将多异氰酸酯与聚醚直接混合使用; 单组分聚氨酯涂料为不饱和聚酯型，包括封闭型、油改性型及湿固化型。施工方法有浸渍、喷雾、电沉积等。涂层具有绝缘性好、附着力强、耐磨、耐油、耐水及耐无机酸蒸气等性能。可用于混凝土建筑结构、化工仪表、飞机零件、家具等。
4.聚氨酯弹性体。根据不同配方可以使聚氨酯在一定温度范围内具有弹性，称为聚氨酯弹性体。世界上最早合成聚氨酯弹性体的是德国的拜耳公司。它可分为三大类型：浇铸型、混炼型、热塑性弹性体。这种材料既具有橡胶的弹性，又具有塑料的加工性，故又称为塑料弹性体。它具有优良的耐油性、耐磨性、低温弹性和耐老化等性能，可制造汽车的轴瓦、轴承、纺织工业中高速传动带、油田、地质勘探队用的电览和电线等。

用途 

用于各种管道和汽、液箱的防漏

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