聚氨酯化学与工艺.ppt

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1、聚氨酯化学与工艺Chap.2基本原料第一节有机异氰酸酯第二节低聚物多元醇化合物第三节扩链（交联）剂第四节催化剂第五节其它主要配合剂返回主页教学目的及要求通过本章的学习，了解聚氨酯材料制备所用原料规格、种类及相关指标，重点了解聚合物多元醇种类及常用品种，异氰酸酯种类及常用品种，固化剂种类及品种，以及催化剂、发泡剂、稳定剂等相关助剂的种类及各自的特性。第二章　基本原料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

2、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产工艺、降低成本，延长使用寿命，增加品种等。第一节　有机异氰酸酯一、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。（2）异氰酸酯结构二、异氰酸酯的分类(Bayer公司产品示例）（1）异氰酸酯基团数量

3、（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)三、重要的异氰酸酯1）甲苯二异氰酸酯(toluenediisocyanate,TDI)甲苯二异氰酸酯是最早在聚氨酯材料中使用的异氰酸酯。因其有两个异氰酸酯基团在苯环上所处的位置不同，它有2，4－甲苯二异氰酸酯和2，6－甲苯二异氰酸酯两种异构体。分子量：174.2当量：87.1官能度：f=2TDI的规格、物性和质量指标规格T-100T-80T-65相对分子量1

4、74.2174.2174.2密度（20℃）/g/cm31.221.221.22沸点/℃251251251纯度/%≥99.599.699.52,4-体含量/％≥97.580±265±22,6-体含量/％≤2.520±235±2NCO含量%48.348.348.3蒸汽压（20℃）/Pa约1.33约1.33约1.33主要用途弹性体C.A.S.E.F软泡、粘合剂等目前商业产品有3种规格甲苯二异氰酸酯：①T-65为2,4-TDI和2,6-TDI两种异构体比例为（65±2）%和（35±2）%的混合体，它主要用于生产软质聚氨酯泡沫塑料。②T－80为2,4－TDI和2,6－TDI两种异构体

5、比例为（80±2）%和（20±2）%的混合体，它主要用于聚氨酯泡沫塑料以及其他聚氨酯产品的生产，是产量最高、用量最大的甲苯二异氰酸酯。③T－100为2,4－TDI含量大于95%的产品，其2,6－TDI含量甚微，主要用于聚氨酯橡胶、涂料、纤维等对性能要求较高的产品。纯MDI商品是白色至浅黄色固体。其主要化学结构为4,4’－MDI，此外它还有另外两种异构体：2,4’－MDI和2,2’－MDI。2）　二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯（MDI）二苯基甲烷－4，4’－二异氰酸酯（4，4-diphenylmethanediisocyanate,MDI）是继TDI以后发展起来、极其重要的

6、有机异氰酸酯。由于它含有两个苯环，分子量比TDI大，产品挥发性较小，蒸气压较低，对人体毒性相对较小，有利于工业安全防护，故很受聚氨酯工业的欢迎。与TDI相比，MDI具有反应速度快、安全系数较高、节能环保、产品多样化等优点。分子量：250当量：125官能度：f=2Bayer公司MDI指标3）多苯基甲烷多异氰酸酯（PAPI）多苯基甲烷多异氰酸酯(polyphenylmethanepolyisocyanate,PAPI)是褐色透明状液体，实际上它是含有不同官能度的多异氰酸酯混合物。目前国内外许多厂家和生产都又称其为聚合MDI或粗品MDI。通常要求MDI应占混合物总量的50%左右。

7、主要用于制备聚氨酯硬质泡沫塑料、防水材料等制品。产品牌号外观－NCO含量/%粘度（25℃）/mPa·s特点及典型应用日本聚氨酯工业株式会社MillionateMR-100MillionateMR-200MillionateMR-300MillionateMR-400褐色液体褐色液体褐色液体褐色液体30.0~32.030.0~31.530.0~31.529.0~31.0100~250100~250129~300400~700反应性较高，喷涂成型，合成木材典型反应活性，一般硬泡、半硬泡典型反应活性，一般硬泡、半硬泡高官