聚氨酯工业期刊点评

聚氨酯工业期刊点评

优点：有更好的稳定性、耐化学性、回弹性和力学性能，具有更小的压缩变型性。隔热、隔音、抗震、防毒性能良好。

缺点：其阻燃性能差，燃烧速度快且过程中会产生过度溶滴，容易导致火势加速蔓延。

环氧树脂的优点：耐化学品性优良，尤其是耐碱性；漆膜附着力强，特别是对金属；具有较好的耐热性和电绝缘性；漆膜保色性较好。

聚氨酯的应用

硬质聚氨酯塑料质轻、隔音、绝热性能优越、耐化学药品，电性能好，易加工，吸水率低。它主要用于建筑、汽车、航空工业、保温隔热的结构材料。

聚氨酯弹性体性能介于塑料和橡胶之间，耐油，耐磨，耐低温，耐老化，硬度高，有弹性。主要用于制鞋工业和医疗业。聚氨酯还可以制作粘合剂、涂料、合成革等。

聚氨酯出现于20世纪30年代，经过近八十年的技术发展，该种材料已经广泛应用于家居领域、建筑领域、日用品领域、交通领域、家电领域等。

聚氨酯材料的优点和缺点

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的大分子化合物的统称。聚氨酯是子我国氨基甲酸酯上外还可海后含有醚酯脲缩二脲脲基先聚氨酯引进基团。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。聚氨酯材料，用途非常广可以代替橡胶，塑料，尼龙等，用于机场，酒店，建材，汽车厂，煤矿厂，水泥厂，高级公寓，别墅，园林美化，彩石艺术，公园等。

聚氨酯的作用：

聚氨酯可用于制造塑料、橡胶、纤维、硬质和软质泡沫塑料、胶粘剂和涂料等，可用在人们生活的各个领域，应用范围非常广。

1、聚氨酯泡沫材料：分为硬质聚氨酯泡沫、半硬质聚氨酯泡沫和软质聚氨酯泡沫材料。硬质聚氨酯泡沫主要用于建筑隔热材料、保温材料(管道设施等的保温隔热)、生活用品(床、沙发等的垫材、冰箱，空调等的隔热层和冲浪板等的芯材)，以及运输工具(汽车、飞机、铁路车辆的坐垫、顶棚等材料)。



2、聚氨酯弹性体：聚氨酯弹性体具有很好的抗拉强度、抗撕裂强度、耐冲击性、耐磨性、耐候性、耐水解性、耐油性等优点。主要用作涂覆材料(如软管、垫圈、轮带、辊筒、齿轮、管道等的保护)、绝缘体、鞋底以及实心轮胎等方面。

3、聚氨酯防水材料：聚氨酯防水材料的使用相当方便，可在现场混合、涂布后进行常温湿气固化，即可得到具有无接缝、橡胶弹性并具有良好性能的防水层。且损坏后易修复。一般用作铺地材料、田径场跑道材料、赛马场、公园地面材料、隔热窗框等。



4、聚氨酯涂料：聚氨酯涂料具有强的黏合性，涂膜具有优良的耐磨性、耐水性及耐药品性等。主要用于家具涂料、建材涂料和工业印刷油墨等。

5、聚氨酯胶黏剂：可以通过调节异氰酸酯和多元醇的配比来实现对固化物性能的调节，使其达到对基材的高度黏合性、优良的耐水性、耐油性以及耐化学药品性。聚氨酯胶黏剂主要用于包装、建筑、木材、汽车、制鞋等行业。

6、生物医用材料：聚氨酯具有优良的生物体相容性，因此逐渐被广泛用作生物医用材料。可用于人工心脏起搏器、人工血管、人工骨骼、人工食道、人工肾脏、人工透析膜等的制造。

聚氨酯化学反应

异氰酸酯涉及的化学反应汇总及应用简述

反应原理

异氰酸酯基（-NCO）的高度不饱和的结构，决定了它有较高的反应活性。根据Baken等人的异氰酸酯基团的电子共振理论，可以得出由于-NCO的共振作用，使其电荷分布不均匀，产生了亲核中心和亲电中心。其电子共振结构表示如下：

氮碳氧原子的电负性顺序是O＞N＞C，所以氮原子和氧原子的电子云密度较大，表现为强的负电性，容易与亲电试剂进行反应。与此相反，由于两端强电负性原子的作用，使得碳原子的电子云密度降低，表现出较强的正电性，成为亲电中心。因此，二异氰酸酯非常容易和含有氢原子的化合物进行反应。

一、聚氨酯合成过程中涉及的基本化学反应

1、NCO和羟基的反应

NCO和羟基的反应是聚氨酯工业中最重要的反应之一，可以说是聚氨酯工业的基础。主要生成氨酯基，其反应主要发生在异氰酸酯与多元醇及其小分子醇之间的反应，是聚氨酯合成的主要反应，其反应如下所示：

2、NCO和水的反应

NCO和水的反应是聚氨酯泡沫的主要反应之一，其主要的应用是利用生成的二氧化碳来给聚氨酯制品发泡，也是聚氨酯工业中重要的反应，反应主要生成脲基。在普通聚氨酯产品合成过程中，须严格控制醇、胺、溶剂中的水份含量，其原因有水作为双官能反应物与异氰酸酯反应，生成脲基于聚氨酯中，它是一种单体，影响反应的继续进行；其次，水的相对分子质量较小，在反应体系中只要含有少量的水，将会消耗大量的NCO，影响配方的准确性，会对产品的性能产生不利的影响；还有就是异氰酸酯与水的反应生成二氧化碳，导致不需要发泡的产品发泡等不利影响。需要特别指出的是，即使在聚氨酯泡沫的生产合成过程中水分的含量也要严格控制，不然对泡孔的控制将不确定，同时与水反应会释放出大量的热量，可能会使制品出现烧焦等不良现象。其具体反应如下所示：

3、NCO和氨基的反应

NCO和氨基的反应也是聚氨酯合成工业主要化学反应之一，其主要的应用产品主要在CPU、水性聚氨酯、固化剂以及双组份聚氨酯等领域。具体应用实例将在今后的内容中以专题的形式进行分享交流。需要特别指出的是，在NCO与氨基的反应中，需要严格控制反应温度，因为NCO和胺的反应较快，温度太高容易产生凝胶等不良影响。4、NCO和羧基的反应

NCO和羧基的反应是聚氨酯工业中应用较少的反应之一，主要过程是现生成稳定性较差的酸酐，然后分解成脲和二氧化碳。