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时间:2020-03-01
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1、聚氨酯生产工艺流程摘要:聚氨酯(Po1yurethane,PU)的发展。1937,德国Bayer合成第一种聚氨酯热塑性塑料DurthaneU40年代,制得了合成纤维贝纶U(PerlonU)。50年代,得到聚氨酯弹性体、弹性纤维和泡沫塑料。60年代,聚氨酯涂料和粘合剂等开始应用。我国聚氨酯工业起始于20世纪50年代末,1959年上海市轻工业研究所开始聚氨酯泡沫塑料的研究。聚氨酯是综合性能优秀的合成树脂之一。由于其合成单体品种多、反应条件温和、专一、可控、配方调整余地大及其高分子材料的微观结构特点,可广泛用于人造革、涂料、黏合剂、泡沫塑料、合成纤维以及弹性体,已成为人们衣、食、住、行以及高新技术领
2、域必不可少的材料之一,其本身已经构成了一个多品种、多系列的材料家族,形成了完整的聚氨酯工业体系,这是其它树脂所不具备的。关键词:原料规格、合成工艺、反应速率影响因素、蒸汽汽提反应单元论述一、原料规格聚氨酯树脂主要的原料是含异氰酸酯基(NCO)的多异氰酸酯(isocyanate)和含活泼氢的聚醚(ployetherployol)与聚酯多元醇(polyesterployol)。将以上两种基本原料进行化学改性,这种改性的多元醇中间体,可制成具有特殊工艺和特殊物理性能的聚氨酯树脂,从而增加聚氨酯品种与应用领域。除以上原料外,聚氨酯树脂产品广泛采用催化剂、交联剂、扩链剂、发泡剂等助剂,可通过聚氨酯树脂生
3、产工艺、降低成本,延长使用寿命,增加品种等。精选范本,供参考!一、结构特点 在分子结构中含有异氰酸酯基团(-N=C=O)的化合物,均称为异氰酸酯(isocyanate),其结构通式如下:R-(NCO)n 式中R为烷基、芳基、脂环基等;n=1、2、3….整数。在聚氨酯材料合成中,主要使用n≥2的异氰酸酯化合物。一、异氰酸酯的分类(1)异氰酸酯基团数量(2)异氰酸酯结构(3)通用型有机异氰酸酯(TDI,MDI)(4)是否黄变1、非黄变型异氰酸酯a.亚甲基型(XDI,TMXDI)b.脂肪族和脂环族(HDI,TMHDI,HTDI)2、黄变型异氰酸酯芳香族异氰酸酯(TDI、MDI、PAPI)二、合成
4、工艺精选范本,供参考!三、反应速率影响因催化剂的作用在聚氨酯蓬勃发展的过程中,催化剂的作用功不可没。根据聚氨酯制品生产和用途的差异,选择使用催化剂的三种功能:1、促进链增长反应使液态的中、小分子量的化学原料.通过催化剂作用、使其迅速反应,分子链快速增长、形成高分子量的聚合物材料。2、促进反应体系中某些特定的化学反应的反应速度。如在聚氨酯泡沫体的合成中,促进-NCO与H2O的反应速度,使之快速反应产生大量二氧化碳气体;促进-NCO与多元醇端羟基间的反应,使之迅速生成氨基甲酸酯基团,分子链迅速增加,加速材料的凝胶速度。3、调节反应速度在聚氨酯合成的诸多复杂反应中,通过使用不同类型的催化剂,调节诸多
5、竞争反应历程和平衡,促进设计的主反应的反应速度,减缓或抑制副反应的发生和进行,借助催化剂的功能,获得最佳分子结构的设计目的。催化剂分类(一)、OH和NCO比值精选范本,供参考!当OH和NCO比值越接近1:1的时候,反应速率越快。在NCO:OH大于或小于1:1时,反应速率减缓。在OH:NCO>1:1时,会提高制品硬度、热稳定性、弹性、机械强度等物性,却降低伸长率、拉伸强度,并且影响一些液体聚氨酯制品储存期。在OH:NCO<1:1时,会提高制品柔软手感、伸长率和剥离强度,却会降低硬度、耐磨等一些物性。此外,异氰酸酯和羟基化合物反应活性还受到各自分子结构的影响。各类羟基化合物反应活性为:伯羟基>仲羟
6、基>叔羟基。(二)、原料酸碱值对聚氨酯反应来说,原料的酸碱值会影响到与异氰酸酯的反应性。就聚醚多元醇和聚酯多元醇原料而言而言,酸值是残留的端羧基的量,它与异氰酸酯反应生成酰胺并释放二氧化碳,不仅会造成链的终止,还容易形成气泡。酸同时对反应催化产生不良的作用,而且降低制品的耐水解性能。合理的保持反应体系呈弱碱性,有利于反应的顺利进行。过高的碱值,会造成反应速率不好控制,严重影响生产进行和产品质量。(三)、催化剂就同品种催化剂而言,添加合理的催化剂用量,有利于控制合理的反应速率。催化剂过量,也会牺牲制品品质,某些有机锡类催化剂会影响制品耐水解性能。(四)、水分虽然很多聚氨酯配方有添加水分,但代表水
7、分就是聚氨酯生产应该必须使用的原料。但对于聚氨酯反应来说,反应体系中混合物水分含量是必须严格控制的。因为随着水的用量增多,反应速率会增加。特别是在催化剂存在下,异氰酸酯与水的反应可加速进行。水与异氰酸酯反应活性尽管比伯羟基低,却与仲羟基相当。在聚氨酯泡沫塑料以外的聚氨酯制品生产中,水完全是必须严格控制的,因为水与异氰酸酯反应,会生成不稳定的氨基甲酸,易再分解成二氧化碳和胺。另外在预聚体中,水分还会
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