搜档网
当前位置:搜档网 › 多元醇在聚氨酯材料中的应用

多元醇在聚氨酯材料中的应用

多元醇在聚氨酯材料中的应用

介绍了多元醇在聚氨酯材料中的应用,从聚醚多元醇、聚酯多元醇、其他多元醇及含活泼氢的低聚物等方面探讨了不同多元醇对聚氨酯材料性能的影响。

标签:聚醚多元醇聚酯多元醇聚氨酯

聚氨酯(Polyurethane,PU)胶粘剂中含有极性、化学活泼性很强的氨酯基(-NHCOO-)和异氰酸酯基(-NCO)[1],与含有活泼氢的材料,如金属、橡胶、玻璃和塑料等表面光洁的材料以及泡沫塑料、皮革、陶瓷、木材和织物等多孔材料都有优良的化学黏合力[2]。因此,聚氨酯胶粘剂具有优异的性能:调节聚氨酯分子链中硬段和软段的结构和比例,可制得不同伸长率和硬度的胶粘剂[3];可在加热或室温条件下固化;具有良好的耐磨、耐水、耐油、耐化学药品和耐溶剂等性能[4]。

聚氨酯通常是由异氰酸酯或端—NCO预聚物与多元醇或多元胺反应制得。多元醇是聚氨酯化学中重要的原料,不同多元醇对聚氨酯性能影响很大。研究多元醇在聚氨酯材料中的应用,对于改善聚氨酯产品性能,扩大产品使用范围具有重要意义。

1 聚醚多元醇

分子端基(或/及侧基)含2个或2个以上羟基、分子主链由醚链(-R-O-R′)组成的低聚物称为聚醚多元醇[6]。聚醚多元醇通常以多羟基、含伯胺基化合物或醇胺为起始剂,以氧化丙烯(环氧丙烷)、氧化乙烯(环氧乙烷)等环氧化合物为聚合单体,开环均聚或共聚而成[7]。合成原理如式(1)所示。

式中:n为聚合度;x为官能度;YH为起始剂的主链;R为烷基或氢。

起始剂的活泼氢数目决定了聚醚多元醇的官能度。多元醇类起始剂有丙二醇、乙二醇等二元醇;甘油、三羟甲基丙烷等三元醇;季戊四醇等四元醇;木糖醇等五元醇;山梨醇等六元醇;蔗糖等八元醇。胺类起始剂为二乙胺、二乙烯三胺等。

聚氨酯软泡和硬泡对聚醚的相对分子质量或羟值有不同要求。用于软泡的一般聚醚多元醇是长链、低官能度聚醚,聚醚的相对分子质量为3 000左右,羟值约56 mgKOH/g。硬泡通常要求聚醚相对分子质量在300~400,羟值约450~550 mgKOH/g。以甘油为起始剂的硬泡聚醚多元醇,官能度相对较低,形成交联网络的速度比高官能度聚醚多元醇慢,这也使得硬泡发泡物料具有较好的流动性[8]。

聚氧化丙烯多元醇及聚氧化丙烯-氧化乙烯共聚醚多元醇在此归类为普通聚醚多元醇,其官能度在2~8之间,相对分子质量为200~8 000。除了通用聚醚

多元醇(即常规碱催化工艺制备的聚氧化丙烯多元醇)外,还有含各种元素或芳、杂环结构的特种功能性聚醚多元醇,相对分子质量分布极窄的低不饱和度高分子质量聚醚多元醇等[9]。

在聚醚多元醇中,醚键内聚能较低并易于旋转,使聚氨酯具有良好的柔韧性和耐水解性,虽然机械性能不如聚酯型聚氨酯,但原料体系黏度较低,易与异氰酸酯、助剂等组分互溶,加工性能优良[10]。聚醚多元醇作为合成聚氨酯的主要原料,研究其对聚氨酯材料的影响具有重要意义。

狄超[11]研究了聚醚多元醇的相对分子质量及官能度对单组分聚氨酯泡沫填缝(密封)胶性能的影响。结果表明,相对于使用单一官能度的聚醚多元醇,聚醚三醇和聚醚二醇复配使用,可制备综合性能较好的单组分聚氨酯泡沫胶体系。

林江彬[12]利用蓖麻油为起始剂,制备了饱和度较低、相对分子质量分布较窄、活性较高的聚醚多元醇,以此多元醇合成的聚氨酯强度和硬度增大,伸长率下降。此方法对于利用可再生资源,降低聚氨酯对石油的依赖,具有借鉴意义。

2 聚酯多元醇

与聚醚多元醇相比,聚酯多元醇主链含有酯键(-COO-)或碳酸酯基(-OCOO-),键极性较强、内聚能较大、粘接力较好,可以提高聚氨酯胶粘剂的耐油性和耐高温性,缺点是酯键易水解,易降低聚氨酯材料的耐水解性[13~15]。

聚酯多元醇有常规聚酯多元醇、聚己内酯多元醇和聚碳酸酯二醇。其中常规聚酯多元醇包括己二酸系聚酯二醇、芳香族聚酯多元醇、二聚体聚酯二醇和带侧基的特种聚酯二醇等[8],制备聚氨酯时可根据需要选择合适的多元醇。

殷宁等[15]利用乙烯基单体在聚酯多元醇中聚合得到的改性聚酯多元醇制备了聚氨酯弹性体,这种弹性体能大幅提高材料的拉伸强度、撕裂强度和硬度,且能改善其热稳定性及尺寸稳定性;可在保持材料性能的前提下减少MDI用量,降低成本。

3 其他多元醇及含活泼氢的低聚物

其他含有多官能度活泼氢基团的低聚物也可应用于聚氨酯的制备,包括蓖麻油、环氧树脂、聚丙烯酸酯多元醇、端羟基聚丁二烯和端氨基聚醚等。

聚丙烯酸酯多元醇是由含羟基的烯丙醇或丙烯酸酯与不含羟基的丙烯酸酯为原料合成的低聚物多元醇,其特点是黏度大、羟基无规分布。异氰酸酯能与聚丙烯酸酯多元醇反应生成一种杂聚物,生成的产物既具有聚氨酯的配方灵活、快速固化等特点,又具有聚丙烯酸酯的耐光、耐候和耐化学性能。

环氧树脂中含有环氧基和仲羟基[17]。其参与反应的方式有3种:①直接加

入到聚氨酯的羟基组分中,使羟基参与反应,而环氧基不参与[18];②用酸使环氧基团开环生成羟基,进而与异氰酸酯基反应;③使用胺或醇胺与环氧树脂反应,生成多元醇,反应原理如式(2)所示。产物中的叔氮原子可加速-OH与-NCO 的反应[9]。

4 分子内基团对聚氨酯性能的影响

聚氨酯分子中的硬段含有氨基甲酸酯基、脲基等強极性基团,这些基团中的仲胺基能提供质子,羰基可以接受质子;如果多元醇分子中含有醚键和酯键,则均可以接受质子。据文献报道,聚氨酯分子中约75%~95%的仲氨基可形成氢键,其中60%左右是与硬段中羰基形成的,15%~35%与软段中羰基或醚氧基形成的[8],氢键形式如图1所示。氢键的产生使聚氨酯嵌段聚合物形成微相分离。当聚氨酯受到一定外力作用时,硬段聚集形成的微相岛区能分散应力集中,消耗大量能量,同时使裂纹扩展发生分叉或者改变方向,有效抑制其扩大,增强了材料的抗外力强度。因此聚氨酯弹性体的力学性能可以随微相分离程度的提高而增加。

5 结论

多元醇在聚氨酯材料中有着广泛的应用,为了改善聚氨酯制品的成型工艺,提高制品性能,开拓新用途,不仅应在实际生产时根据设计的材料性能选择合适的多元醇,也有必要开发出更多性能优异的多元醇,如耐高温、阻燃和高强度多元醇等。

参考文献

[1]陈淼,岳丽清,李卫朋,等.双组份聚氨酯胶粘剂气泡控制技术[J].粘接,2016,37(9):70-72.

[2]Rosenberg S A,Yao H,Bove T,et al.Polyurethane

adhesive for windshield applications[P]. US:8512506 B2,2013-08-20.

[3]Barker M J,Alabakovska L,Wu J.Primerless two-part polyurethane adhesive[P].US:8410213 B2,2013-04-02.

[4]楊曼,姜宏伟.-NCO基硅氧烷底涂剂对聚氨酯密封胶粘接性能的影响[J].中国胶粘剂,2011,20(6):42-46.

[5]陆冬贞,孙杰.我国聚氨酯胶粘剂的发展现状及趋势[J].聚氨酯工业,2006,21(4):1-6.

[6]孙利民.聚醚多元醇的现状及发展趋势[J].聚氨酯工业,2006,21(4):11-13.

[7]谢富春,胡治元,余东升,等.聚醚型聚氨酯弹性体的合成[J].化学推进剂与高分子材料,2007,5(1):46-49.

[8]李绍雄.聚氨酯树脂及其应用[M].北京:化学工业出版社,2002.

[9]刘益军.聚氨酯原料及助剂手册[M].北京:化学工业出版社,2005.

[10]黄应昌.弹性密封胶与胶黏剂[M].北京:化学工业出版社,2003.

[11]狄超.聚醚多元醇对单组分聚氨酯泡沫填缝胶性能的影响[J].聚氨酯工业,2003,18(1):19-21.

[12]林江彬.蓖麻油聚醚型聚氨酯弹性体的研究[D]. 太原:太原理工大学,2012.

[13]罗东.聚酯多元醇的合成及湿固化聚氨酯胶粘剂的制备[D].上海:东华大学,2010.

[14]姚志洪,邢益辉.芳香族聚酯多元醇的合成与应用[J].聚氨酯工业,2005,20(6):24-27.

[15]秦俊远,陈义旺,贺晓慧,等.聚酯多元醇的序列结构对热塑性聚氨酯弹性体的性能影响[J].南昌大学学报(理科版),2009,33(4):360-364.

[16]殷宁,亢茂青,冯月兰,等.接枝聚合物聚酯多元醇增强聚氨酯弹性体的性能[J].合成橡胶工业,2009,32(4):281-283.

[17]赖小娟,李小瑞,王磊.环氧改性水性聚氨酯乳液的制备及其膜性能[J].高分子学报,2009,53(11):1107-

1112.

[18]张怡.高剪切强度聚氨酯灌封胶的研制[D].成都:电子科技大学,2012.

多元醇在聚氨酯材料中的应用

多元醇在聚氨酯材料中的应用 介绍了多元醇在聚氨酯材料中的应用,从聚醚多元醇、聚酯多元醇、其他多元醇及含活泼氢的低聚物等方面探讨了不同多元醇对聚氨酯材料性能的影响。 标签:聚醚多元醇聚酯多元醇聚氨酯 聚氨酯(Polyurethane,PU)胶粘剂中含有极性、化学活泼性很强的氨酯基(-NHCOO-)和异氰酸酯基(-NCO)[1],与含有活泼氢的材料,如金属、橡胶、玻璃和塑料等表面光洁的材料以及泡沫塑料、皮革、陶瓷、木材和织物等多孔材料都有优良的化学黏合力[2]。因此,聚氨酯胶粘剂具有优异的性能:调节聚氨酯分子链中硬段和软段的结构和比例,可制得不同伸长率和硬度的胶粘剂[3];可在加热或室温条件下固化;具有良好的耐磨、耐水、耐油、耐化学药品和耐溶剂等性能[4]。 聚氨酯通常是由异氰酸酯或端—NCO预聚物与多元醇或多元胺反应制得。多元醇是聚氨酯化学中重要的原料,不同多元醇对聚氨酯性能影响很大。研究多元醇在聚氨酯材料中的应用,对于改善聚氨酯产品性能,扩大产品使用范围具有重要意义。 1 聚醚多元醇 分子端基(或/及侧基)含2个或2个以上羟基、分子主链由醚链(-R-O-R′)组成的低聚物称为聚醚多元醇[6]。聚醚多元醇通常以多羟基、含伯胺基化合物或醇胺为起始剂,以氧化丙烯(环氧丙烷)、氧化乙烯(环氧乙烷)等环氧化合物为聚合单体,开环均聚或共聚而成[7]。合成原理如式(1)所示。 式中:n为聚合度;x为官能度;YH为起始剂的主链;R为烷基或氢。 起始剂的活泼氢数目决定了聚醚多元醇的官能度。多元醇类起始剂有丙二醇、乙二醇等二元醇;甘油、三羟甲基丙烷等三元醇;季戊四醇等四元醇;木糖醇等五元醇;山梨醇等六元醇;蔗糖等八元醇。胺类起始剂为二乙胺、二乙烯三胺等。 聚氨酯软泡和硬泡对聚醚的相对分子质量或羟值有不同要求。用于软泡的一般聚醚多元醇是长链、低官能度聚醚,聚醚的相对分子质量为3 000左右,羟值约56 mgKOH/g。硬泡通常要求聚醚相对分子质量在300~400,羟值约450~550 mgKOH/g。以甘油为起始剂的硬泡聚醚多元醇,官能度相对较低,形成交联网络的速度比高官能度聚醚多元醇慢,这也使得硬泡发泡物料具有较好的流动性[8]。 聚氧化丙烯多元醇及聚氧化丙烯-氧化乙烯共聚醚多元醇在此归类为普通聚醚多元醇,其官能度在2~8之间,相对分子质量为200~8 000。除了通用聚醚

聚醚多元醇

聚醚多元醇 聚醚多元醇 聚氨酯硬泡的原料 用于硬质聚氨酯泡沫塑料制造的原料有聚醚多元醇(及聚酯多元醇)、多异氰酸酯等主要原料,以及发泡剂、催化剂、泡沫稳定剂、抗氧剂等助剂。在合成聚氨酯泡沫塑料所采用的配方中有关原料的作用如下:原料名称主要作用 聚醚、聚酯或其它多元醇主反应原料 多异氰酸酯(如粗MDI 等)主反应原料 水链增长剂,化学发泡剂(产生CO2) 物理发泡剂(如HCFC-141b、戊烷等) 气化后作为气泡的来源,并可移去反应热 交联剂提高泡沫的机械性能 催化剂催化发泡及凝胶反应 泡沫稳定剂使泡沫稳定,并控制泡孔的大小和结构 抗氧剂提高抗热、氧老化,湿老化性能 阻燃剂使泡沫塑料具有阻燃性 颜料提供各种色泽 各种泡沫生产工艺的开发,以及近十年来CFC替代技术等,每一步技术发展,都依赖于聚醚多元醇、异氰酸酯体系及助剂新品种的开发。多种CFC替代发泡技术,每一种发泡体系对原料及助剂的要求不

同。 聚氨酯泡沫塑料作为聚氨酯制品一大门类,原料品种多,范围广,下面对泡沫体系用的多元醇、异氰酸酯及助剂品种,特别是新型原料等作一介绍。 4.1 多元醇 聚醚多元醇是聚氨酯泡沫塑料业用量最大的多元醇原料,聚异氰脲酸酯硬泡也采用聚酯多元醇作为原料。聚氨酯发展初期,所用的有机多元醇主要是以煤化学为基础的聚酯多元醇及农副产品蓖麻油为基础的多元醇化合物,石油化工的发展提供了大量的氧化烯烃,为聚醚多元醇的开发奠定了基础,聚醚多元醇价格比聚酯多元醇低得多,泡沫性能好,在聚氨酯泡沫用多元醇中占主导地位。 聚醚的原料来源丰富,常规硬泡用聚醚多元醇的价格低廉,聚醚型聚氨酯耐水解性能好。 聚酯多元醇的优点是泡沫体强度大、粘接性好,延长率高,耐油性好,缺点是耐水解性能不及聚醚型泡沫。 4.1.1 聚醚多元醇 4.1.1.1 聚醚多元醇的起始剂及聚醚种类 通用聚醚多元醇的工业化生产一般以负离子催化开环聚合为主。通常以氢氧化钾(或氢氧化钠)或二甲胺为催化剂,以甘油或蔗糖等小分子多元醇或其它含活泼氢化合物如胺、醇胺为起始剂,以氧化丙烯(环氧丙烷,简称PO)或者氧化丙烯和氧化乙烯 (环氧乙烷,简称EO)的混合物为单体,在一定的温度及压力下进行开环聚合,得到粗聚醚,再经过中和、精制等步骤,得到聚醚成品。 聚醚在生产后应立即加入抗氧剂,不加保护的聚醚会逐渐被氧化而生成过氧化物。在大块泡沫塑料的生产中过氧化物会引发泡沫熟化前期的热降解,造成泡沫烧芯甚至自燃。广泛使用的抗氧剂是空间位阻酚,例如2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚。还常加微量吩噻嗪,后者与空间位阻酚有协同效应,可抑制泡沫生产过程的高温氧化。环氧丙烷进行开环聚合制得的聚醚多元醇的端羟基基本上是仲羟基。在PO 开环聚合中引入EO 链段,可提高聚醚多元醇的亲水性及其与水、多异

聚酯多元醇的用途

聚酯多元醇的用途 聚酯多元醇是一种常见的高分子化合物,具有广泛的用途。它是由碳酸酯与醇缩合形成的多元醇,通常用于制备聚酯树脂和聚氨酯等产品。在本文中,我们将探讨聚酯多元醇的用途以及其在不同领域中的应用。 1. 制备聚酯树脂 聚酯多元醇是一种重要的聚酯树脂的前体。聚酯树脂是一种高分子化合物,通常用于制备涂料、塑料、弹性体、织物等产品。聚酯多元醇作为聚酯树脂的主要原料之一,可以通过与酸或酐反应的方式得到聚酯树脂。聚酯树脂具有优良的耐化学性、耐磨性和耐温性,因此其在化工、建筑、航空航天等领域中得到广泛应用。 2. 制备聚氨酯 聚酯多元醇可以与异氰酸酯反应得到聚氨酯。聚氨酯是一种高分子化合物,其材料性能可以通过聚酯多元醇的种类和异氰酸酯的种类进行调节,从而得到不同材料性能的聚氨酯。聚氨酯具有优良的密度、强度、耐磨性和耐化学性,因此在汽车、建筑、电子等领域中广泛应用。 3. 制备涂料 聚酯多元醇可以与不饱和聚酯、酸值调节剂等反应,制备出具有优良耐候性和耐腐蚀性能的涂料。这类涂料形

成了紧密的三维网络结构,具有优异的粘附力和耐化学性,可以用于木材、金属、玻璃等各种材料的表面涂覆。 4. 制备聚酯弹性体 聚酯多元醇可以与异氰酸酯、聚醚多元醇等反应,制备出具有高弹性、高富弹性恢复力和高载荷承受能力的聚酯弹性体。这类材料常用于其优良的减震、隔音和缓冲性能,可以用于汽车、体育器材、家具等领域。 综上所述,聚酯多元醇是一种重要的高分子化合物,广泛应用于制备聚酯树脂、聚氨酯、涂料和弹性体等产品中。随着科技的进步和应用的深入,聚酯多元醇的应用领域将不断扩大,为人们带来更多新的材料及应用。

多元醇聚氨酯乳液的性能与应用研究

多元醇聚氨酯乳液的性能与应用研究多元醇聚氨酯乳液是一种新型的水性涂料,具有优异的性能和广泛的应用前景。本文将从多元醇聚氨酯乳液的性能和应用两个方面来探讨其研究现状和未来发展方向。 一、多元醇聚氨酯乳液的性能 1.1 优异的物理和化学性质 多元醇聚氨酯乳液(PUD)是以聚醚或聚酯多元醇为主体,通过异氰酸酯与二元或多元胺反应制得的水性聚氨酯。PUD与传统的有机溶剂型聚氨酯相比,具有很多优异的性质。首先,PUD具有较高的分散稳定性,且无毒无味、不爆燃,不含有毒溶剂,操作安全性高。其次,PUD与水的相容性好,膜层表观形貌平整,且具有良好的耐水性,不易受潮变形。此外,PUD还具有很强的附着性和化学性稳定性,能够在不同的温度和湿度下稳定存在,不会脱落或分解。 1.2 良好的应用性能

多元醇聚氨酯乳液的应用性能受到多种因素的影响,如聚合物 的组成、分子量、溶解度等。在常温下干燥,PUD的干燥时间一 般在几分钟至数小时之间,干膜硬度高、附着力强。另外,PUD 具有优异的抗划伤、耐磨损、耐化学品(如酸、碱、溶剂等)和 耐温性能。因此,PUD广泛用于汽车、木材、纺织、皮革、建筑 等领域。 二、多元醇聚氨酯乳液的应用研究 2.1 建筑装饰领域 多元醇聚氨酯乳液在建筑装饰领域的应用相对成熟。例如,PUD用于木材、木地板、大理石等地面的涂装,在美观的同时还 能提高木材的抗湿性和抗损伤性。此外,PUD还可以用于瓷砖、 卫生间等湿润环境的防水涂料,具有良好的耐水性和耐化学性能。 2.2 汽车涂料领域 多元醇聚氨酯乳液在汽车涂料领域的应用也越来越广泛。传统 的有机溶剂型汽车涂料存在VOC(挥发性有机化合物)排放等环

多元醇与聚酯的制备与应用

多元醇与聚酯的制备与应用多元醇与聚酯是化学领域中重要的原材料,广泛应用于各个工业行业。本文将从制备和应用两方面介绍多元醇与聚酯的特点以及在实际应用中的重要性。 一、多元醇的制备与特点 多元醇是一种具有多个羟基(-OH)官能团的化合物,常见的多元醇有甘油、乙二醇、丙二醇等。多元醇的制备方法主要有生物法、化学法和煤矿法。 生物法是通过微生物的代谢过程产生多元醇,例如甘油是通过脂肪酸的酯化反应生成的。化学法中的重要方法有氢化反应、氧化反应、羟基保护基反应等。煤矿法则是在煤矿中提取含有多元醇的煤岩。 多元醇具有很强的活性官能团,可以与其他化合物发生反应,形成多种化合物。多元醇具有良好的溶解性,可溶于水和多种有机溶剂。此外,多元醇还具有防腐、抗菌、润滑等功能。 二、聚酯的制备与特点 聚酯是由酸基与醇基通过酯化反应制得的高分子化合物。聚酯的制备主要有缩聚法和聚合法。 缩聚法是通过两种或多种含酸基和醇基的化合物进行酯化反应生成聚酯。例如,通过脂肪酸与乙二醇酯化得到聚乙二酯。聚合法则是通过开环聚合反应生成聚酯,例如聚酯弹性体的制备。

聚酯具有耐热、耐候、防水、易染和机械强度高等特点。聚酯还可 以通过改变酸基和醇基的组合比例,调整聚酯的性能。聚酯广泛应用 于纺织、塑料、涂料、胶粘剂等行业。 三、多元醇与聚酯的应用 由于多元醇与聚酯具有多样的功能和特性,它们在实际应用中有广 泛的用途。 首先,多元醇与聚酯在制备聚氨酯材料中有重要作用。聚氨酯是由 多元醇、聚酯与异氰酸酯反应而成,具有优异的力学性能和化学稳定性,广泛应用于制造泡沫塑料、人造皮革、弹性体等领域。 其次,多元醇与聚酯也被应用于涂料和胶粘剂的制备。多元醇的羟 基官能团可以与其他化合物发生缩聚反应,形成横向互联网络结构, 提高涂料和胶粘剂的粘接性和耐久性。 此外,多元醇与聚酯还用于纺织行业中的纤维增强复合材料的制备。聚酯纤维具有较高的强度和刚度,可以与玻璃纤维、碳纤维等进行复合,形成轻质高强度的材料,广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。 总结起来,多元醇与聚酯的制备与应用具有重要意义。多元醇的活 性官能团和溶解性使其成为制备聚氨酯、涂料和胶粘剂的理想原料; 聚酯由于其特殊的性能,广泛应用于纺织、塑料和涂料等行业。通过 进一步研究和开发,多元醇与聚酯的应用潜力将会更加广阔。

聚醚多元醇与氨基树脂反应

聚醚多元醇与氨基树脂反应 聚醚多元醇与氨基树脂反应是一种常见的化学反应,该反应主要用于合成聚氨酯材料。聚氨酯材料具有优异的物理性能和化学稳定性,广泛应用于涂料、胶粘剂、弹性体和塑料等领域。 聚醚多元醇是一类重要的聚合物材料,它具有多个氧原子和羟基官能团。而氨基树脂是一类含氨基官能团的树脂,在聚氨酯材料的制备中起到重要的作用。聚醚多元醇与氨基树脂反应的过程中,氨基树脂中的氨基与聚醚多元醇中的羟基发生反应,形成聚氨酯链段。 聚氨酯材料的制备过程中,聚醚多元醇与氨基树脂的反应是一个关键步骤。该反应需要适当的反应条件和催化剂的存在。在反应过程中,聚醚多元醇和氨基树脂分子之间的化学键发生断裂和重组,形成新的聚氨酯链段。这个过程是一个高度选择性和序列化的过程,需要控制反应条件和反应时间,以获得所需的聚氨酯材料。 聚醚多元醇与氨基树脂反应的机理较为复杂。一般来说,反应过程中涉及到的主要步骤有:氨基树脂的解胺、聚醚多元醇的开环、解胺产物与开环产物的缩合等。这些步骤的发生需要适当的反应温度和反应时间,并在催化剂的作用下进行。催化剂可以加速反应速率,提高反应效率。 聚醚多元醇与氨基树脂反应的结果是形成聚氨酯链段。聚氨酯链段的长度和结构直接影响了聚氨酯材料的性能。聚氨酯链段越长,聚

氨酯材料的强度和硬度越高;聚氨酯链段越短,聚氨酯材料的弹性和柔韧性越好。因此,在聚醚多元醇与氨基树脂反应的过程中,需要控制反应条件和催化剂的使用量,以获得所需的聚氨酯材料性能。聚醚多元醇与氨基树脂反应的应用广泛。聚氨酯材料可以用于制备各种性能优良的产品,如弹性体、塑料、涂料和胶粘剂等。聚氨酯弹性体具有高强度、高弹性和耐磨损等特点,广泛应用于汽车零部件、机械密封件和鞋底等领域。聚氨酯塑料具有优异的绝缘性能和耐化学腐蚀性能,被广泛用于电子器件和化工容器等领域。聚氨酯涂料和胶粘剂具有良好的附着力和耐候性,被广泛应用于建筑涂料和家具胶粘剂等领域。 聚醚多元醇与氨基树脂反应是一种重要的化学反应,可用于合成聚氨酯材料。该反应的控制条件和催化剂的选择对聚氨酯材料的性能具有重要影响。聚醚多元醇与氨基树脂反应的应用广泛,可以制备各种性能优良的产品。聚氨酯材料在各个领域的应用将继续扩大,为人们的生活带来更多的便利和舒适。

双金属催化剂制聚醚多元醇在聚氨酯软泡中的应用

一、引言 双金属催化剂是一种高效的催化剂,在聚氨酯材料的生产中具有重要的应用价值。其中,双金属催化剂制聚醚多元醇在聚氨酯软泡中的应用尤为突出。本文将对双金属催化剂、聚醚多元醇和聚氨酯软泡的相关知识进行梳理和介绍,重点探讨了双金属催化剂制聚醚多元醇在聚氨酯软泡中的应用现状和发展趋势。 二、双金属催化剂的概念及研究进展 1. 双金属催化剂的定义 双金属催化剂是由两种不同金属组成的复合催化剂,通常由活性组分和载体组分构成。双金属催化剂通过两种金属之间的协同作用,能够有效提高聚氨酯材料的催化活性和选择性。 2. 双金属催化剂的研究现状 目前,双金属催化剂的研究已取得了显著进展。研究人员通过改变活性组分和载体组分的比例、优化制备工艺等手段,不断提高双金属催化剂的活性和稳定性。一些新型双金属催化剂也不断被开发和应用于聚氨酯材料的生产中。 三、聚醚多元醇的性质及制备方法

1. 聚醚多元醇的基本性质 聚醚多元醇是聚氨酯材料的重要原料之一,具有分子量大、粘度低、氢氧基团多等特点。聚醚多元醇的性能直接影响着聚氨酯软泡的性能和品质。 2. 聚醚多元醇的制备方法 聚醚多元醇的制备方法主要包括聚合氧化、环氧醇开环等工艺路线。在制备过程中,需要考虑选择合适的催化剂和控制反应条件,以提高聚醚多元醇的产率和品质。 四、双金属催化剂制聚醚多元醇在聚氨酯软泡中的应用 1. 双金属催化剂制聚醚多元醇的优势 双金属催化剂制聚醚多元醇相比传统催化剂,具有催化活性高、反应速率快、产物选择性好等优点。这些优势使得双金属催化剂在聚醚多元醇的制备过程中表现出更好的性能和稳定性。 2. 双金属催化剂制聚醚多元醇在聚氨酯软泡中的应用实践 众多实践表明,采用双金属催化剂制备的聚醚多元醇可以显著改善聚氨酯软泡的物理性能和加工性能。与此双金属催化剂还能提高聚氨酯软泡的热稳定性和耐候性,使得聚氨酯软泡在汽车、家具等领域的应用更为广泛。

03聚酯多元醇介绍

03聚酯多元醇介绍 聚酯多元醇是一种重要的聚合物原料,是聚氨酯材料的重要组成部分。聚酯多元醇具有良好的热稳定性、耐化学性和机械性能,被广泛应用于汽车、建筑、涂料、粘合剂、胶粘剂等领域。 聚酯多元醇是以醇酸反应生成的聚酯树脂,其分子结构中含有酯基。 常见的聚酯多元醇有聚对苯二甲酸丁二醇酯(PTMEG)、聚异己二酸丁二 醇酯(PDI)、聚己二酸己二酯(PBT)等。这些聚酯多元醇具有不同的结 构和性能,可以根据具体需要进行选择。 聚酯多元醇具有以下几个主要特点: 1.耐热性:聚酯多元醇在高温下表现出色,并能够保持其力学性能。 它们可以耐受高温,不易变形或熔融,因此在各种高温环境下都能发挥作用。 2.耐化学性:聚酯多元醇具有较好的耐化学性,能够抵御许多化学品 的侵蚀。这使得它们成为一种优良的材料,用于制作抗化学腐蚀的设备和 结构。 3.机械性能:聚酯多元醇具有良好的机械强度和刚性,可以经受一定 的力学负荷。它们的力学性能使其成为制造强度高、耐磨耗、耐冲击的材 料的理想选择。 4.可塑性:聚酯多元醇具有良好的可塑性和可加工性,可以通过热塑 性加工方式制作成各种形状的制品。这为其在汽车、建筑、家具等领域的 广泛应用提供了可能性。

5.耐候性:聚酯多元醇具有良好的耐候性,能够在室内和室外环境中长时间使用而不受影响。这使得聚酯多元醇成为日常生活中运用广泛的材料之一 聚酯多元醇在各个应用领域发挥着重要作用。在汽车行业,聚酯多元醇可用于制作座椅、仪表板、车身外观等部件,具有良好的耐久性和抗冲击性能。在建筑领域,聚酯多元醇可用于制作门窗、屋顶和外墙等建筑材料,具有防水、耐候、耐腐蚀的优点。在涂料和粘合剂领域,聚酯多元醇也被广泛应用,以提高涂料和粘合剂的耐蚀性和附着力。 总之,聚酯多元醇是一种多功能的聚合物原料,具有热稳定性、化学稳定性、机械性能和可加工性等优点。它在汽车、建筑、涂料、粘合剂等领域的广泛应用,为这些行业的发展提供了新的可能性。随着科技的进步和市场需求的增加,聚酯多元醇的应用前景将更加广阔。

蓖麻油聚醚多元醇在聚氨酯软泡中的应用

蓖麻油聚醚多元醇在聚氨酯软泡中的应用 聚氨酯软泡是一种常见的材料,广泛应用于日常生活和工业领域。蓖麻油聚醚多元醇 是一种常用的材料,可以作为聚氨酯软泡的一种重要成分。 蓖麻油聚醚多元醇是一种由蓖麻油酸与乙二醇缩合反应得到的聚合物。它具有良好的 可溶性和较低的黏度,使其在聚氨酯软泡中得以广泛应用。以下将详细介绍蓖麻油聚醚多 元醇在聚氨酯软泡中的应用。 蓖麻油聚醚多元醇可以作为聚氨酯软泡的主要组分。聚氨酯软泡的制备过程中,蓖麻 油聚醚多元醇可以与异氰酸酯等原料反应生成聚氨酯链段,从而形成软泡的基础结构。蓖 麻油聚醚多元醇具有良好的耐磨性和弹性,可以有效增加聚氨酯软泡的使用寿命和舒适 性。 蓖麻油聚醚多元醇可以调节聚氨酯软泡的硬度和密度。通过调节蓖麻油聚醚多元醇的 分子量和添加量,可以改变软泡材料的硬度和密度。较低分子量和较高添加量的蓖麻油聚 醚多元醇会使软泡材料更加柔软和轻盈,适用于床垫和坐垫等需要舒适感的产品。较高分 子量和较低添加量的蓖麻油聚醚多元醇则能使软泡材料更加坚固且有一定的弹性,适用于 椅子和沙发等需求较高的产品。 蓖麻油聚醚多元醇还可以增加聚氨酯软泡的耐火性。由于蓖麻油聚醚多元醇本身具有 一定的阻燃性能,因此在聚氨酯软泡中加入适量的蓖麻油聚醚多元醇可以有效提高材料的 耐火性。这在一些对阻燃性能要求较高的应用中尤为重要,如汽车座椅和飞机座椅等。 蓖麻油聚醚多元醇还可以通过掺杂其他功能性物质来增加聚氨酯软泡的特殊功能。可 以将具有抗菌性能的物质掺入蓖麻油聚醚多元醇中,然后与其他原料反应生成聚氨酯软泡,从而得到具有抗菌功能的材料。类似地,还可以掺入导热材料以改善软泡的导热性能,或 者添加柔软剂以提高软泡的柔软度。 蓖麻油聚醚多元醇在聚氨酯软泡中具有广泛的应用前景。它可以作为软泡的主要组分,调节硬度和密度,增加耐火性,并添加其他功能性物质以赋予材料特殊功能。蓖麻油聚醚 多元醇的应用有助于提高软泡材料的性能和功能,满足不同领域的需求。

浅谈聚酯多元醇的分类及研究

浅谈聚酯多元醇的分类及研究 聚酯多元醇是一类广泛应用于合成聚氨酯的重要原料,其结构中含有多个酯官能团, 可以通过与二异氰酸酯反应来制备聚氨酯聚合物。聚酯多元醇的分类主要依据于其酯官能 团的类型和数量,常见的有直链多元醇、环状多元醇和聚醚多元醇等。本文将以聚酯多元 醇的分类及其研究为主题进行探讨。 直链多元醇是一种具有线性结构的聚酯多元醇。它主要由酯化反应合成而来,通过反 应物中的脂肪酸和多元醇经过酯化反应形成酯键。在多元醇中,常见的有丙三醇、丁二醇等,而脂肪酸可以从天然油脂中提取得到。单一类型的脂肪酸或多元醇制备的直链多元醇 称为单一重酯,而不同类型的脂肪酸或多元醇混合制备的直链多元醇称为混合重酯。直链 多元醇的性质与其成分和结构密切相关,其分子量、酸值等参数的变化会影响其对聚氨酯 聚合物的结构和性能。 环状多元醇是一种具有环状结构的聚酯多元醇。它主要由缩聚反应合成而来,通过多 醇或多酸分子内部的羟基和羧基之间的缩聚反应形成环状结构。环状多元醇可以通过不同 的合成方法得到,如乙酸酐法、熔融法等。环状多元醇的分子结构和环状大小对其物理性 质和化学活性有很大影响,如大环状多元醇由于受限于空间结构,通常具有较高的凝胶点 和黏度,同时也具有更好的耐候性、抗水解性和耐化学介质性。 聚醚多元醇是一种具有醚键结构的聚酯多元醇。它由多元醇与环氧化合物反应而得到,其反应机理为环氧化合物与多元醇发生开环反应形成醚键。聚醚多元醇具有较好的柔软性、延展性和耐寒性,并具有较低的凝固点和粘度。聚醚多元醇的分子结构和聚合度对其性质 影响较大,如长链聚醚多元醇具有较高的弹性模量和拉伸强度,而短链聚醚多元醇则具有 更好的延伸性和低温性能。 聚酯多元醇的研究主要集中在以下几个方面。首先是合成方法的优化和改进,通过调 节反应条件和选择适当的催化剂,可以提高聚酯多元醇的合成效率和产率。其次是物理性 质和化学性能的研究,包括表面活性、玻璃化转变温度、热稳定性等。这些研究可以为优 化聚酯多元醇的结构和性能提供理论指导和实验依据。最后是应用研究,聚酯多元醇作为 聚氨酯的重要原料,其性能直接影响聚氨酯的性能,因此研究聚酯多元醇在聚氨酯中的应 用性能,对于聚氨酯材料的开发和推广具有重要意义。

热塑性聚氨酯材料的制备及应用

热塑性聚氨酯材料的制备及应用 热塑性聚氨酯(TPU)材料是一种高密度、高强度的聚合物,有着优异的耐磨性、柔软性、耐化学腐蚀性和耐高温性能。因此,热塑性聚氨酯材料在众多领域得到了广泛应用,如汽车、建筑、电子、医疗等行业。本文将从热塑性聚氨酯材料的制备和应用两个方面进行探讨。 一、热塑性聚氨酯材料的制备 热塑性聚氨酯材料的制备主要分为以下几个步骤: 1.原材料准备 热塑性聚氨酯材料的主要原料是聚醚或聚酯等多元醇与二异氰酸脂的反应产物。其中,多元醇可以是聚醚三元醇、聚酯三元醇等,二异氰酸脂可以是二异氰酸酯、二异氰酸酰胺等。 2.反应制备 首先将多元醇与二异氰酸脂按照一定的比例混合均匀,然后在一定的温度下进 行反应,使其形成热塑性聚氨酯材料。在反应的过程中,需要加入一些催化剂、稳定剂和其他添加剂,以提高其性能和稳定性。 3.加工成型 制备好的热塑性聚氨酯材料可以通过注塑、挤出、吹塑等方式进行加工成型。 这些加工方式可以根据不同的形状和要求进行调整,从而得到最优质的成品。 二、热塑性聚氨酯材料的应用 1.汽车领域

热塑性聚氨酯材料在汽车领域有着广泛的应用,特别是在汽车内饰和座椅的生产中。热塑性聚氨酯材料可以制成柔软、舒适的座椅垫、扶手和门板等部件,同时具有耐磨性和高强度。 2.建筑领域 热塑性聚氨酯材料在建筑领域中的应用越来越广泛。它可以制成符合建筑物温度、压力和防火等要求的绝缘材料、防水材料和隔声材料。这些材料可以有效减少建筑物的能量消耗和噪音污染。 3.医疗领域 热塑性聚氨酯材料在医疗领域中也有着广泛应用。它可以制成各种医疗用品,如外科手术器械、人工心脏瓣膜、人造组织和器官等。这些医疗用品具有柔软性、易清洁和低过敏性的特点,对患者的健康安全也具有重要意义。 4.电子领域 热塑性聚氨酯材料在电子领域中也有广泛应用。它可以制成高耐磨的电子零部件、防静电材料和柔性线路板等。这些材料可以有效保护电子设备的安全,提高电子设备的可靠性和稳定性。 总之,热塑性聚氨酯材料在众多领域中都有着广泛应用。随着科研技术的不断更新和发展,相信热塑性聚氨酯材料的应用领域也会更加广阔。

聚氨酯材料分子量与用途

聚氨酯材料分子量与用途 聚氨酯(Polyurethane,简称PU)是由多元醇与多异氰酸酯通过反应合成的一类具有韧性、耐磨、耐腐蚀等特性的高分子材料。聚氨酯分子量不同对其性能和用途也有影响。下面将分别介绍聚氨酯材料的分子量范围及其主要用途。 聚氨酯材料的分子量通常可以分为两个范围:低分子量聚氨酯和高分子量聚氨酯。 1. 低分子量聚氨酯: 低分子量聚氨酯通常是指分子量小于10,000的材料,其分子量较小,分子链短,因此常呈液体或溶液状态。低分子量聚氨酯具有良好的可溶性和可加工性,广泛用于以下领域: - 透明质酸(玻尿酸)填充剂:低分子量聚氨酯常被用于制备透明质酸注射液,透明质酸是一种在人体组织中具有广泛分布的物质,用于隆鼻、填充皱纹等医美服务。 - 涂料和胶粘剂:低分子量聚氨酯可制备成涂料和胶粘剂,在家具制造、汽车维修等领域中广泛应用。 - 皮革涂层剂:低分子量聚氨酯具有优异的耐磨性和防水性能,常用于制备皮革涂层剂,提高皮革的耐磨性和防水性能。 - 弹性体:低分子量聚氨酯可用于合成弹性体,如弹簧胶、橡胶等,具有优良的弹性和耐久性。 - 纤维:低分子量聚氨酯常用于合成纤维,如涤纶、腈纶等,具有优秀的抗拉强度和耐磨性。

2. 高分子量聚氨酯: 高分子量聚氨酯通常是指分子量在10,000到100,000之间的材料。高分子量聚氨酯具有较长的分子链和更高的粘度,常呈固态或高粘度液态。其主要用途包括:- 结构材料:高分子量聚氨酯具有良好的强度和耐腐蚀性能,可用于制备结构材料,如建筑材料、土木工程材料等。 - 胶粘剂:高分子量聚氨酯常用于制备胶粘剂,可用于黏合金属、塑料、木材、陶瓷等材料。 - 高强度弹性体:高分子量聚氨酯可用于合成高强度弹性体,如合成橡胶、合成皮革等,具有较好的拉伸性能和耐磨性。 - 海绵和泡沫材料:高分子量聚氨酯可用于制备海绵和泡沫材料,如海绵垫、座垫、背垫等,常用于家具和汽车座椅制造。 - 包装材料:高分子量聚氨酯具有良好的耐磨性和耐腐蚀性能,可用于制备包装材料,如保护膜、缓冲材料等。 综上所述,聚氨酯材料的分子量范围不同,其用途也有所区别。低分子量聚氨酯常用于透明质酸填充剂、涂料和胶粘剂、皮革涂层剂、弹性体和纤维等领域;高分子量聚氨酯常用于结构材料、胶粘剂、高强度弹性体、海绵和泡沫材料、包装材料等领域。这些用途的选择主要取决于聚氨酯的分子量、粘度、硬度以及其他添加剂的配方。

相关主题