PU聚氨酯简介.doc

聚氨基甲酸酯 基本信息中文名：聚氨基甲酸酯； 聚氨酯聚氨基甲酸酯聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯，是主链上含有重复氨基甲酸酯基团 （NHCOO ）的大分子化合物的统称它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二 羟基或多羟基化合物加聚而成反应式如下：-N=C=O+HO^-NH-COO,聚氨酯大分子中除了氨基甲酸酯外 ，还可含有醚、酯、脲、缩二脲，脲基甲酸酯等基团氰酸说明:H—O— g N （正）氰酸 H—N = C= O （异氰酸） 有（正）氰酸和异氰酸两种游 离酸是二者混合物，未曾分离开业，但其酯类则有两种形式 氰酸是有挥发性和腐蚀性的液 体有强烈的乙酸气味密度 1.14沸点23.6 C在水溶液中显示极强酸性性不稳定，容 易聚合水解时生成氨和二氧化碳与醇类作用时生成氨基甲酸酯 （正）氰酸酯 R— O—C=N易聚合，并易水解，很难得到纯态物异氰酸酯 R—N= C= O或O= C= N—R— N= C=O, —般是带有不愉快气味的液体氰酸可由氰尿酸经加热分解而制得 ）聚氨酯制品 形态有软质、半硬质及 硬质泡沫塑料、弹性体、油漆涂料、 胶粘剂、密封胶、合成革涂层树脂、弹性纤维等，广泛应用于汽车制造、 冰箱制造、交通运输、土木建筑、鞋类、合成革、织物、机电、 石油化工、矿山机械、航空、医疗、 农业等许多领域。

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聚醚 型聚氨酯主要是针对制备聚氨酯材料中的多元醇定义的，即制备聚氨酯的多元醇完全 由聚醚型多元醇或者是在该体系中占有绝大部分聚醚多元醇分子结构中，醚键内聚能低，并易旋转，故有它制备的聚氨酯材料低 温柔顺性能好，耐水解性能优良，虽然机械性能不如聚酯型聚氨酯，但原料体系粘度 低，易与异氰酸酯、助剂等组份互溶，加工性能优良聚酯多元醇一般所指的是由二元羧酸与二元醇等通过缩聚反应得到的聚酯多元醇 广义上是含有酯基（ COO）或是碳酸酯基（OCOO）的多元醇聚氨酯泡沫塑料应用广 泛软泡沫塑料主要用于家具及交通工具各种垫材、隔音材料等；硬泡沫塑料主要用 于家用电器隔热层、屋墙面保温防水喷涂泡沫、管道保温材料、建筑板材、冷藏车及 冷库隔热材等；半硬泡沫塑料用于汽车仪表板、方向盘等市场上已 聚氨基甲酸酯有各种规格用途的泡沫塑料组合料 （双组分预混料），主要用于（冷熟化）高回弹泡沫塑料、半硬泡沫塑料、浇铸及喷涂硬泡沫塑料等聚氨酯泡沫，一旦燃烧就会产生含有剧毒氰化氢的气体，人如果吸入一口就会中 毒死亡乙醚1 •将乙醇与浓硫酸混合物加热到 140C时可发生分子间脱水生成产物乙醚 •浓硫酸在这里作脱水剂催化剂。

2. 方程式：2 CH3-CH2-OH —浓 H2SO4催化并于 140CH3-CH2-O-CH2-CH3+H2O聚氨酯弹性体聚氨酯弹性体是聚氨酯合成材料中的一个品种， 由于其结构具有软、 硬两个链段，可以对其进行分子设计而赋予材料高强度、韧性好、耐磨、耐油等优异性能，它既具有橡胶的高 弹性又具有塑料的刚性，被称之为“耐磨橡胶” 聚氨酯弹性体既可跟通用橡胶一样采用塑炼、混炼、硫化工艺成型（指 MPU）;也可以制成液体橡胶，浇注模压成型或喷涂、灌封、离心成型（指 CPU）；还可以制成颗粒料，与普通塑料一样，用注射、挤出、压延、吹塑等工艺成型（指 CPU）模压或注射成型的制件，在一定的硬度范围内，还可以进行切割、修磨、钻孔等机械加工加工的多样性， 使聚氨酯弹性体的适用性十分广泛，应用领域不断扩大耐油、耐臭氧、耐老化、耐辐射、耐低温，透声性好，粘接力强，生物相容性和血液 相容性优秀这些优点正是聚氨酯弹性体在军工、 航天、 声学、生物学等领域获得广泛应用 的原因聚氨酯弹体的主要优点：1、 性能的可调节范围大多项物理机械性能指标均可通过对原材料的选择和配方 的调整，在一定范围内变化，从而满足用户对制品性能的不同要求。

譬如硬度，往往是用户对制品的一个重要指标，聚氨酯弹性体既可制成邵尔 A硬度20左右的软质印刷胶辊，又可制成邵尔D硬度70以上的硬质轧钢胶辊，这是一般弹性体材料所难以做到的聚氨酯弹性 体是由许多柔性链段和刚性链段组成的极性高分子材料， 随着刚性链段比例的提高和极性基 团密度的增加，弹性体原强度和硬度会相应提高2、 耐磨性能优越特别是在有水、油等润湿介质存在的工作条件下，其耐磨性往 往是普通橡胶材料的几倍到几十倍 金属材料如钢铁等虽然很坚硬， 但并不一定耐磨， 如黄 河灌溉区的大型水泵， 其过流部件金属口环和保护圈经过大量泥沙的冲刷， 用不了几百小时 就严重磨损漏水， 而采用聚氨酯弹性体包覆的口环和保护圈则连续运行 1800小进仍未磨损 其它如碾米用的砻谷机胶辊、 选煤用的振动筛筛板、 运动场的径赛跑道、 吊车铲车用的动态 油密封圈、电梯轮和旱冰鞋轮等等也都是聚氨酯弹性体的用武之地在此需提到的一点是， 要提高中低硬度聚氨酯弹性体制件的摩擦系数， 改善在承载负荷下的耐磨性能， 可在这类聚 氨酯弹性体中添加少量二硫化铝、石墨或硅油等润滑剂酯氨酯弹性体的不足之处：1、 内生热大，耐高温性能一般正常使用温度范围是 -40~120C使用。

若需在高频 振荡条件或高温条件下长期作用，则必须在结构设计或配方上采取相应改性措施2、 不耐强极性溶剂和强酸碱介质在一定温度下，醇、酸、酮会使聚氨酯弹性体 溶胀和降解，氯仿、 二氯甲烷、 二甲基甲酰胺、三氯乙烯等溶剂在常温下就会使聚氨酯弹性 体溶胀常见应用领域：1、 汽车用聚氨酯弹性体现今的汽车工业正在向高性能、低重量、舒适与安全的方向发展 橡塑合成材料正在逐步取代金属材料， 这就为聚氨酯弹性体的应用开辟了极为广 阔的前景美国 Goodrich公司开发出第二代 TPU,其商务名为 Estaloc该产品保持了第一 代TPUEstaloc的特性，并采用中空玻璃球作填料， 使光泽度提高了 15%以上，可用于制造汽车边板和减震垫等 在汽车上安装安全气囊， 是现代汽车工业发展的需要， 对保护驾驶员的 生命安全有重大作用 这种气囊必须具备一定强度才能经受高速冲击， 还要有较好的低温柔 性，适宜用聚氨酯制作， 每个气囊用胶量约 300 克我国大部分汽车尚未安装气囊， 市场需 求量很大 利用聚氨酯弹性体的高强度和高承载能力 可制造中低速载重车辆用轮胎， 强度 和高承载能力， 可制造中低速载重车辆用轮胎， 其承载能力是用天然胶制造的同规格轮胎的7 倍。

近年来，一种新型绿色聚氨酯复合轮胎正在研究开发之中，它是以新旧橡胶光胎为基 体，浇注上一定厚度的高耐磨、 耐刺扎的聚氨酯橡胶胶面层， 目前正处于里程试验阶段，不 久后有望投入指生产2、 建筑用聚氨酯弹性体传统的沥青油毡防水材料已逐步被坚固耐用、整体施工 的聚氨酯防水材料所替代；运动场的跑道在 10年前只有国家级的正式比赛场地才用聚氨酯 铺装材料， 而现在大部分省市体育场、 大中专院校， 甚至一些中小学也都铺上了聚氨酯塑胶 跑道；大型桥梁的伸缩缝、 飞机场跑道及高速公路的嵌缝也开始采用常温固化的聚氯酯弹性 体制作高速铁路的轨枕是十分理想的材料， 日本新干线铁路通过的隧道和桥梁上所铺的轨枕 就是采用了聚氯酯弹性体材料 这一新的应用充分发挥了聚氯酸弹性体质轻、 吸震性好、 耐 老化等特点，很好推广价值3、矿山用聚氯酯弹性体煤矿、金属及非金属矿山对高耐磨、高强度而又富有弹 性的非金属材料需求量很大近 10 年来，许多选择煤厂用聚氯酯弹性筛选板取代了笨重的 金属筛板， 不仅大大延长了筛板的使用寿命， 而且明显降低了操作环境的噪音， 节能降耗效 果明显 其它如用于制作固体分离的旋流器、 阻燃抗静电的耐磨运输带、 矿用单轨吊车的实 芯轮、 煤矿喷浆机用结合板、 万吨电动轮自卸车上的油密封圈、 高压电缆护套的冷补胶等也 都为矿山建设发挥了巨大作用。

目前还有许多矿山用耐磨弹性制品正等待我们去开发和推广4、鞋用聚氯酯弹性体自从台商纷纷来到大陆，我国的制鞋业发展迅速聚氯酯 弹性具有缓冲性能好、 质轻、耐磨、防滑等优点， 现已成为制鞋工业中一种重要的配套材料， 高尔夫球鞋、棒球鞋、足球鞋、滑雪鞋、旅游鞋、安全鞋等许多鞋的鞋底、鞋跟、鞋头、鞋 垫等重要配件都是用聚氯酯弹性体制成的， 不仅美观大方， 而且舒适耐用， 还能提高运动成 绩5、医用聚氨酯弹性体良好的生物相容性、血液相容性、无各种添加剂是 TPU 和CPU 材料在医疗领域获得应用的重要原因 目前已开发成功的医用弹性体制品有： 气管套管、 假肢、 计划生育用的栓堵剂、颅骨缺损修补材料、 安全套等等，其在医疗卫生领域应用的前景还十分广阔6、新型聚氨酯复合板材英国正在开发一种称为 SPS夹板层系统的聚氨酯复合板材，将给造船业带来一场革命它包括两层 9mm 厚的钢板和被注入它们中间的 40mm 厚的 聚氨酯弹性体， 一旦开发成功， 可取代传统造船业用的加强钢板材料， 其优点是： 节省制造 时间、节约钢板、减轻船体重量、抗冲击、耐疲劳、减震、消音、隔热一旦将来采用 SPS系统的复合材料来造船的话，造船业所耗用的聚氨酯弹性体将是一个十分惊人的数字。