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聚氨酯的成分與用途

文章出處:安得化工 人氣:發(fā)表時(shí)間:2018-04-14 11:00

二元或多元異氰酸酯(異氰酸的各種酯的總稱)與二元或多元羥基化合物作用而成的高分子化合物的總稱,聚氨酯-PU,根據(jù)應(yīng)用不同填料不同,有 CPU,TPU,MPU等簡稱。聚氨酯,簡寫為PU(Polyurethane)

    聚氨酯全稱為聚氨基甲酸(化學(xué)式HCOOH)酯,是分子結(jié)構(gòu)中含有—NHCOO—單元的高分子化合物,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 + HOˉ → —NH-COOˉ
    20世紀(jì)70年代,德國Otto Bayer 首先合成了PU。在1950年前后,PU作為紡織整理劑在歐洲出現(xiàn),但大多為溶劑(性狀:透明,無色的液體)型產(chǎn)品用于干式涂層整理。20世紀(jì)60年代,由于人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)和政 府環(huán)保法規(guī)的出臺(tái),水系PU涂層應(yīng)運(yùn)而生。70年代以后,水系PU涂層迅速發(fā)展,PU涂層織物已一般應(yīng)用。80年代以來,PU的研究和應(yīng)用技術(shù)出現(xiàn)了突破 性進(jìn)展。與國外相比,國內(nèi)關(guān)于PU紡織品整理劑的研究較晚。
    聚氨基甲酸酯涂層劑是當(dāng)今發(fā)展的主要種類,它的優(yōu)勢(shì)在于:涂 層柔軟并有彈性;涂層強(qiáng)度好,可用于很薄的涂層;涂層多孔性,具有透濕和通氣性能;耐磨,耐濕,耐干洗。
其不足 在于:成本比較高;耐氣候性差;遇水、熱、堿要水解。
    PU涂層劑按組成分類有:聚酯系聚氨酯;聚醚系聚氨酯;芳香族異氰酸酯系聚氨酯;脂肪族異氰酸酯系聚氨酯。按使用上采用的介質(zhì)分為溶劑類和水系類。
    在大分子主鏈上含有—NHCOO—基團(tuán)的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的聚合物統(tǒng)稱為聚氨基甲酸(化學(xué)式HCOOH)酯,簡稱聚氨酯(PU)。它是由有機(jī)多異氰酸酯與聚醚型或聚酯型多元醇(chún)反應(yīng) 制得。人們常見的聚氨酯塑料多以軟、硬泡沫體的形式出現(xiàn)。
  硬質(zhì)聚醚型聚氨(化學(xué)式:NH3) 基甲酸酯泡沫塑料(Rigid Polyether Polyurethane Foams)
  理化性質(zhì)
密度:0.04~0.06g/cm3,拉伸強(qiáng)度:0.147MPa, 彎曲強(qiáng)度:0.196MPa,導(dǎo)熱系數(shù):0.035W/(m.K) 。該制品最大特點(diǎn)是:可根據(jù)具體使用要求,通過(tōng guò)改變?cè)系囊?guī)格、品種和配方,合成所需性能的產(chǎn)品。該產(chǎn)品質(zhì)輕(密度可調(diào)), 比強(qiáng)度大,絕緣(insulated)和隔音性能優(yōu)越,電氣性能佳,加工工藝性好,耐化學(xué)藥品,吸水率低,亦可制得自熄性產(chǎn)品。
  用途
主要用于 冷庫、冷罐、管道等部門作絕緣保溫保冷材料,高層建筑、航空、汽車等部門做結(jié)構(gòu)材料起保溫隔音和輕量化的作用。超低密度的硬泡可做防震包裝材料及船體夾層的填充材料。
硬質(zhì)聚酯型聚氨(化學(xué)式:NH3) 酯泡沫塑料(Rigid Polyester Polyurethane Foams)
理化性質(zhì)
密度:0.0368g/cm3,拉伸強(qiáng)度(strength):0.414MPa,壓縮強(qiáng)度(10% 處變形):0.323MPa,導(dǎo)熱系數(shù):0.035W/(m.K) 。該材料與聚醚型同一密度的硬泡相比,有比較高的拉伸強(qiáng)度和較好的耐油、耐溶劑和耐氧化性能,但聚酯粘度大,操作較困難。
用途
應(yīng) 用領(lǐng)域類似于硬質(zhì)聚醚型聚氨(化學(xué)式:NH3) 酯泡沫塑料(結(jié)構(gòu):合成樹脂、增塑劑、穩(wěn)定劑、色料),當(dāng)制品對(duì)強(qiáng)度、耐溫性要求較高時(shí),用聚酯型硬泡較為合適。阻燃劑有機(jī)是以溴系、磷氮系、氮系和 紅磷及化合物為代表的一些阻燃劑,無機(jī)主要是 三氧化二銻、 氫氧化鎂、 氫氧化鋁,硅系等阻燃體系。根據(jù)組成,添加型阻燃劑主要包括 無機(jī)阻燃劑、 鹵系阻燃劑(有機(jī) 氯化物和有機(jī) 溴化物)、 磷系阻燃劑( 赤磷、 磷酸酯及鹵代磷酸酯等)和 氮系阻燃劑等。如雷達(dá)天線(解釋:一種變換器)罩的夾層材料(Material),飛機(jī)、船舶上的三層結(jié)構(gòu)材料,電器、儀表、設(shè)備的隔熱材料和防震包裝材料。
軟 質(zhì)聚醚型聚氨(化學(xué)式:NH3) 酯泡沫塑料(Flexible Polyether Polyurethane Foams)
理化性質(zhì)
密 度:0.03~0.07g/cm3 ,拉伸強(qiáng)度(strength):8.83~117kPa ,伸長率(%):150~300。折疊強(qiáng)度:0.196MPa,導(dǎo)熱系數(shù):0.034~0.041W/(m.K)。熔點(diǎn)(℃):170~190。
不 同密度的軟泡沫塑料,其主要用途有些差別。
軟質(zhì)聚酯型聚氨酯泡沫塑料(Flexible Polyester Polyurethane Foams)
主要用作服裝、鞋帽襯里,墊肩和精密儀器的防震包裝等。
解釋:A料,B料,白料,組合料
A料
鞋底原液使用的A料一般都是聚酯多元醇(chún).A料在常溫下不會(huì)凍結(jié),這相對(duì)B組分要好用一些。A料黏度往往要高于B料,如果不適當(dāng)調(diào)節(jié)A 料的黏度,將對(duì)計(jì)量泵的密封不利,容易漏料。A料的保質(zhì)期一般為6個(gè)月,時(shí)間過長,容易帶入空氣中過量的水分,造成變質(zhì)。如果注意(attention)密封與干燥,保質(zhì)期可適 當(dāng)加長。A料使用前的預(yù)熱熔融溫度、時(shí)間和B料不一樣。如果
  A、B料用同一溫度(temperature),同一時(shí)間進(jìn)行熔融,容易造成質(zhì)量問題。阻燃劑又稱難燃劑、耐火劑、 防火劑,通過若干機(jī)理發(fā)揮其阻燃作用的,如吸熱作用、覆蓋作用、抑制鏈反應(yīng)、不燃?xì)怏w的窒息作用等,多數(shù)阻燃劑是通過若干機(jī)理共同作用達(dá)到阻燃目的。阻燃劑主要分為有機(jī)和無機(jī)、鹵素和非鹵。
 
B料
B料的主要成分為異氰酸酯,也叫精MDI。阻燃劑又稱難燃劑、耐火劑、 防火劑,通過若干機(jī)理發(fā)揮其阻燃作用的,如吸熱作用、覆蓋作用、抑制鏈反應(yīng)、不燃?xì)怏w的窒息作用等,多數(shù)阻燃劑是通過若干機(jī)理共同作用達(dá)到阻燃目的。阻燃劑主要分為有機(jī)和無機(jī)、鹵素和非鹵。另外B料中含有部分A料,所以B料也可稱作是
  A、B料的預(yù)聚體。
B料使用溫度(temperature)一般在35度-40度,凝固溫度為20度。B料反應(yīng)活性非常大,空氣中的水分對(duì)它的影響(influence)非常大,保質(zhì)期只有三個(gè)月。
白料
聚氨(化學(xué)式:NH3) 酯澆注成型工藝中習(xí)慣稱呼硬泡類的聚醚多元醇為白料(粘在手上也為白色)
黑料
在聚氨(化學(xué)式:NH3) 酯澆注成型工藝中習(xí)慣稱呼硬泡類的PAPI料為黑料(粘在手上也為黑色)。

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