超新型聚氨酯材料簡介ppt

1、聚氨酯材料聚氨酯材料一、概述一、概述 聚氨酯全稱為聚氨基甲酸酯 （poly urethane ）,是主鏈上含有重復(fù)氨基甲酸酯基團(tuán)(- -)的大分子化合物的統(tǒng)稱。它是由有機(jī)二異氰酸酯或多異氰酸酯與二羥基或多羥基化合物加聚而成。 聚氨酯大分子中除了氨基甲酸酯外 ,還可含有醚、酯、脲、縮二脲 ,脲基甲酸酯等基團(tuán)。 由于聚氨酯含有強(qiáng)極性氨基甲酸酯基團(tuán)，調(diào)節(jié)配方NCO/OH的比例，可以制得熱固性聚氨酯和熱塑性聚氨酯的不同產(chǎn)物。按其分子結(jié)構(gòu)可分為線型和體型兩種。體型結(jié)構(gòu)中由于交聯(lián)密度不同，可呈現(xiàn)硬質(zhì)、軟質(zhì)或介乎兩者之間的性能，具有高強(qiáng)度、高耐磨和耐溶劑等特點(diǎn)。二、聚氨酯的性質(zhì)二、聚氨酯的性質(zhì) 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)

2、性質(zhì) 聚氨酯抗多種酸堿和有機(jī)溶劑腐蝕，因此經(jīng)常被用在橡膠制品在惡劣環(huán)境下的替代品。三、聚氨酯的發(fā)展史三、聚氨酯的發(fā)展史 1937年， Otto Bayer首先制備了聚氨酯。1943年，德國法本公司開始生產(chǎn)混煉型聚氨酯橡膠。50年代，實(shí)現(xiàn)了澆鑄型聚氨酯橡膠、軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、熱塑性聚氨酯橡膠和聚氨酯纖維的工業(yè)化生產(chǎn)。此后聚氨酯迅速發(fā)展，1983年世界總產(chǎn)量已超過3Mt,其中約80為軟質(zhì)和硬質(zhì)泡沫塑料。 物理性質(zhì)物理性質(zhì)聚氨酯的力學(xué)性能具有很大的可調(diào)性。通過控制結(jié)晶的硬段和不結(jié)晶的軟段之間的比例，聚胺酯可以獲得不同的力學(xué)性能。 因此其制品具有耐磨、耐溫、密封、隔音、加工性能好、可降解等優(yōu)異性能。

3、 英美等國19451947年從德國獲得聚氨基樹脂的制造技術(shù)于1950年相繼開始工業(yè)化。日本1955年從德國Bayer公司及美國DuPont公司引進(jìn)聚氨酯工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。20世紀(jì)50年代末我國聚氨酯工業(yè)開始起步，近10多年發(fā)展較快。 在塑料中，聚氨酯產(chǎn)量僅次于聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯和酚醛樹脂等居第六位。四、聚氨酯的制備四、聚氨酯的制備 聚氨基甲酸酯，是分子結(jié)構(gòu)中含有NHCOO單元的高分子化合物，由二元或多元異氰酸酯與二元或多元羥基化合物作用而成的高分子化合物。該單元由異氰酸基和羥基反應(yīng)而成，反應(yīng)式如下： -N=C=O + HO- -NH-COO-原材料原材料 要制造聚氨酯，需要有兩類

4、至少兩種功能的物質(zhì)作為反應(yīng)劑：含有異氰酸酯官能團(tuán)的化合物，和含有活性氫原子的化合物。這些化合物的物理化學(xué)特性、結(jié)構(gòu)和分子大小會對聚合反應(yīng)、易加工性及聚氨酯加工后的物理特性產(chǎn)生影響。 此外，助劑如催化劑、表面活性劑、發(fā)泡劑、交聯(lián)劑、阻燃劑，光穩(wěn)定劑和填料的加入目的是為了控制和改善反應(yīng)工藝和聚合物的性能。 異氰酸酯異氰酸酯 合成聚氨酯時(shí)要有含有兩個(gè)以上官能團(tuán)的異氰酸酯. 據(jù)記載，芳香族異氰酸酯占全球二異氰酸酯生產(chǎn)的大部分。 兩種最重要的芳香族異氰酸酯是：甲苯二異氰酸酯（TDI)和二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）。 多元醇多元醇 多元醇是由單體基團(tuán)和起始劑生成的更高分子量的物質(zhì)。它們經(jīng)常被分為：1）聚

5、醚多元醇，是由含活潑氫的化合物為起始劑，與氧化烯烴在催化劑作用下開環(huán)聚合而成。2） 聚酯多元醇，是由多元酸和多元醇混合脫水縮聚而成。 擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑 擴(kuò)鏈劑(f=2) 和交聯(lián)劑(f=3 或更大) 是小分子胺類和醇類，在聚胺酯纖維、彈性體、膠粘劑、人造革和微孔泡沫塑料的結(jié)構(gòu)形成過程中起重要的作用。重要的鏈增長劑是乙二醇、1,4-丁二醇 (1,4-BDO 或 BDO)、1,6-己二醇, 環(huán)己烷二甲醇 和對苯二酚 、雙(2-羥乙基) 醚 (HQEE). 所有這些二醇類使聚氨酯相分離效果好，形成明確的硬段，可熔融加工。 催化劑催化劑 聚氨酯催化劑可以分成兩大類, 胺化合物和有機(jī)金屬化合物

6、。 傳統(tǒng)的胺催化劑為叔胺類如三亞乙基二胺(TEDA), 二甲基環(huán)己胺 (DMCHA)和 二甲基乙胺 (DMEA).有機(jī)金屬化合物 汞, 鉛, 錫 (二丁基二錫), 鉍(鉍辛酸) 和鋅可用作聚氨 酯催化劑 表面活性劑表面活性劑 表面活性劑 用于改善泡沫和非泡沫聚胺酯的特性。 它們是聚二甲硅氧烷-聚氧化烯的塊狀共聚物 , 硅酮 油劑, 壬基苯苯酚 醚類, 和其它有機(jī)化合物. 在泡沫塑料中, 它們用于乳化液相, 調(diào)整氣穴大小, 穩(wěn)定氣穴結(jié)構(gòu)以防止塌陷和次表面空. 在非泡沫塑料中，它們用于排氣和消泡，也作為潤濕劑，和用于減少表面缺陷，如針孔，橘皮和斑點(diǎn)。五、聚氨酯的應(yīng)用五、聚氨酯的應(yīng)用 聚氨酯的應(yīng)用以

7、聚氨酯泡沫塑料為主，其次還有聚氨酯橡膠、聚氨酯纖維、涂料、膠粘劑。 聚氨酯泡沫塑料聚氨酯泡沫塑料 產(chǎn)量最大的泡沫塑料產(chǎn)品，相對密度大多在0.030.06之間，硬泡熱導(dǎo)率僅為軟木或聚苯乙烯泡沫塑料的40左右，有足夠的強(qiáng)度、耐油性和粘接能力，是優(yōu)良的防震、隔熱、隔音材料，廣泛用于家電保溫（冰箱、冷柜、熱水器、太陽能熱水器、熱泵熱水器、啤酒保鮮桶、保溫箱等）、設(shè)備保溫（供熱管道、原油化工管道、罐體、冷藏運(yùn)輸、客車保溫等）、建筑節(jié)能（外墻保溫、屋面防水保溫、冷庫、建筑板材、防盜門/車庫門、卷簾門等）等隔熱保溫領(lǐng)域以及包裝、裝修裝飾（裝飾板、仿木家具、工藝品等）領(lǐng)域。聚氨酯軟質(zhì)泡沫塑料彈性好，還是理想的

8、座墊、床墊材料。聚氨酯橡膠聚氨酯橡膠 聚氨酯橡膠的物理性能和力學(xué)性能優(yōu)異，它在很大的硬度范圍內(nèi)伸長率均能達(dá)到600800。耐磨性能好,為天然橡膠的 210倍,耐油性和耐臭氧性也比普通橡膠好。聚氨酯橡膠廣泛應(yīng)用于制造膠輥、膠輪、彈性傳動(dòng)件、皮帶、設(shè)備襯里、減震材料、汽車零部件、密封制品以及膠鞋帶。聚氨酯涂料聚氨酯涂料 聚氨酯涂料采用噴霧、電沉積、浸漬等方法施工。涂層耐磨，耐汽油、油脂、水和無機(jī)酸蒸氣,具有高絕緣性和粘附力,長期色澤鮮艷。適宜于-50130使用，可用于化工和電訊儀表、水池、船舶和飛機(jī)零件、混凝土建筑結(jié)構(gòu)、地板、家具、運(yùn)動(dòng)器具等。聚氨酯膠粘劑聚氨酯膠粘劑 一般由多異氰酸酯和含羥基聚酯

9、化合物雙組分體系組成?？梢院泄袒l(fā)劑、粉末填充劑（氧化鈦、氧化鋅、水泥）、溶劑（丙酮、醋酸乙酯、氯代烴）。應(yīng)用前將兩組分直接混合,貯存期為13h。固化時(shí)間在室溫下不少于24h,或在100150并加壓至0.030.05MPa下為13h固化。這種膠與各種材料均具有較高的粘接力。固化后對水、礦物脂、燃料、芳烴、大氣均穩(wěn)定。工作溫度 -200120，價(jià)格較昂貴。應(yīng)用于航空和空間技術(shù)、建筑、機(jī)械等的金屬、塑料、玻璃、陶瓷結(jié)構(gòu)連結(jié)，以及聚合物薄膜的復(fù)印材料，鞋底和鞋面的膠接等。聚氨酯在生活中應(yīng)用舉例聚氨酯在生活中應(yīng)用舉例 六、聚氨酯的發(fā)展前景六、聚氨酯的發(fā)展前景 縱觀世界范圍，西方發(fā)達(dá)國家聚氨酯行業(yè)早

10、已進(jìn)入成熟發(fā)展時(shí)期，進(jìn)入創(chuàng)新研究發(fā)展階段；亞洲市場增長迅速，眾多跨國化工企業(yè)已將業(yè)務(wù)重點(diǎn)和研發(fā)中心紛紛轉(zhuǎn)移至亞洲甚至中國市場；中東地區(qū)聚氨酯市場發(fā)展尚處起步階段。 總的來說，由于近十幾年國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，中國聚氨酯工業(yè)，包括從基本原料到制品和機(jī)械設(shè)備，已具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模。2005年中國聚氨酯產(chǎn)量約300萬噸，產(chǎn)值約600億元，比2001年的122萬噸、約200億元分別增長了146%和200%，產(chǎn)量年均增長率高達(dá)25%，產(chǎn)值年均增長率在30%以上。2005年，中國消費(fèi)了51萬噸MDI、36萬噸TDI和88.9萬噸聚醚多元醇。隨著聚氨酯的廣泛應(yīng)用，其原料的需求也大幅增長。 目前，已有眾多中外企業(yè)涉足聚氨酯行業(yè)，如煙臺萬華、上海華誼、高橋石化、上海氯堿化工、北方化學(xué)、上海聯(lián)景集團(tuán)等均占有自己的一席之地，而國外聚氨酯企業(yè)包括拜耳、巴斯夫、亨斯邁、陶氏化學(xué)、GE、科聚亞、德固賽等知名公司也有一定的市場，中國市場的誘惑力更吸引了馬來西亞、印度、日本、韓國等國的客戶和廠商。 近十年來，雖然中國聚氨酯的年均增長率為GDP的兩倍，但中國人均聚氨酯的消費(fèi)量仍未達(dá)到世界平均水平。2004年中國人均MDI的消費(fèi)量為0.35千