聚氨酯的合成

聚氨酯

polyurethanes

主链含—NHCOO—重复结构单元的一类聚合物

。英文缩写PU。由异氰酸酯（单体）与羟基化合物聚合而成。由于含强极性的氨基甲酸酯基，不溶于非极性基团，具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和粘合性。用不同原料可制得适应较宽温度范围

（－50～150℃）

的材料

，包括弹性体、热塑性树脂和热固性树脂。高温下不耐水解，亦不耐碱性介质。

常用的单体如甲苯二异氰酸酯、二异氰酸酯二苯甲烷等。多元醇分3类：简单多元醇（乙二醇、丙三醇等）

；含末端羟基的聚酯低聚物，用来制备聚酯型聚氨酯；含末端羟基的聚醚低聚物，用来制备聚醚型聚氨酯。聚合方法随材料性质而不同。合成弹性体时先制备低分子量二元醇，再与过量芳族异氰酸酯反应，生成异氰酸酯为端基的预聚物，再同丁二醇扩链，得到热塑弹性体；若用芳族二胺扩链并进一步交联，得到浇铸型弹性体。预聚物用肼或二元胺扩链，得到弹性纤维；异氰酸酯过量较多的预聚体与催化剂、发泡剂混合，可直接得到硬质泡沫塑料。如将单体、聚醚、水、催化剂等混合，一步反应即可得到软质泡沫塑料。单体与多元醇在溶液中反应，可得到涂料；胶粘剂则以多异氰酸酯单体和低分子量聚酯或聚醚在使用时混合并进行反应。

聚氨酯弹性体用作滚筒、传送带、软管、汽车零件、鞋底、合成皮革、电线电缆和医用人工脏器等；软质泡沫体用于车辆、居室

、服装的衬垫

，硬质泡沫体用作隔热

、吸音、包装、绝缘以及低发泡合成木材，涂料用于高级车辆、家具、木和金属防护，水池水坝和建筑防渗漏材料，以及织物涂层等。胶粘剂对金属、玻璃、陶瓷、皮革、纤维等都有良好的粘着力。此外聚氨酯还可制成乳液、磁性材料等。

开放分类：

扩链作用。

乙二醇是和聚醚多元醇和聚酯多元醇预混合反应制聚氨酯的。乙二醇主要起扩链作用。

醇类溶剂对于有机物具有渗透作用，渗入底层影响附着，影响大了聚氨酯漆面就开裂。

1、异氰酸酯类：异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI)，甲苯二异氰酸酯（TDI)，二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI），己二异氰酸酯（HDI）等。

2、多元醇类：聚己二酸酯类多元醇，聚四氢呋喃醚类二元醇，聚己内酯类二元醇，聚碳酸酯类二元醇。

3、小分子扩链剂：乙二醇、1,4-丁二醇等小分子二元醇，乙二胺，二乙烯三胺等胺类扩链剂。

4、如果是水性聚氨酯，还需要亲水扩链剂如：二羟甲基丙酸，N-甲基二乙醇胺等。

以上这些是最常用的，特殊性能可能还会有一些特制的多元醇等。

聚氨酯配方里为什么要用分来代替，因为聚氨酯，是在大分子主链中含有氨基甲酸酯基的聚合物称为聚氨基甲酸酯，简称聚氨酯。聚氨酯分为聚醚型聚氨酯和聚酯型聚氨酯两大类。聚醚型聚氨酯是以二异氰酸酯和端羟基聚醚为原料制备的聚氨酯。聚酯型是以二异氰酸酯和端羟基聚酯为原料制备的聚氨酯。聚氨酯树脂产品广泛采用催化剂、发泡剂等助剂，也广泛用于低速轮胎等工业领域。在日常生活领域聚氨酯被用来制造各种塑料海绵和泡沫。

一、聚氨酯配方分析

1、分析范围：

聚氨酯泡沫塑料、垫化妆棉、床垫、吸音材料、织物复合材料、防水灌浆材料、屋顶防水材料、防水材、防火材料、保温材料、聚氨酯合成革、聚氨酯纤维、聚氨酯色漆、聚氨酯胶粘剂等。

2、检测项目：

卤素灯老化、表观密度、紫外老化、盐雾老化、回弹率、闭孔率、吸水率、水蒸气透过率、成分分析、主成分分析、图谱分析、失效分析、全成份分析、对比分析、未知物分析、材质鉴定、配方还原等。

3、聚氨酯配方分析标准

GB/T8949-2008聚氨酯干法人造革

GB/T2910.20-2009纺织品定量化学分析第20部分：聚氨酯弹性纤维与某些其他纤维的混合物(二甲基乙酰胺法)

GB/T6109.15-2008漆包圆绕组线第15部分：130级自粘性直焊聚氨酯漆包铜圆线

GB/T6669-2008软质泡沫聚合材料压缩永久变形的测定

二、聚氨酯配方及生产工艺

配方：由己二酸、乙二醇和1，2-丙二醇

按比例进行缩聚反应制得相应分子量，聚己二酸乙二醇丙二醇酯0.lmol,加入到内壁和搅拌器均涂有聚四氟乙烯的铁制反应器中，然后添加1，4-丁二醇扩链剂，开动搅拌升温至反应温度120~150℃迅速加入巳预热的MDI，并快速搅拌几分钟,倒入已预热的涂有硅酯的铝盘中，再于110~130℃下烘干几小时,造粒得到浅黄色的半透明产品。

丁二醇在化妆品中做保湿剂及溶剂。

丁二醇可用做化妆品保湿剂,农药稳定剂,医药、农药、其它精细化学品的生产原料。其衍生物2-羟基酪酸可用做光致抗蚀剂溶剂和生物降解性塑料的原料。

由这些需求开始，数年间,预计1,2-丁二醇可望有大的需求,估计厂商在5～ 6年后,生产规模会达到2000t/a。

1,2-丁二醇（1,2-Dihydroxybutaneα-Butylene glycol）是一种化学品，分 子 式 C4H10O2，主要用于有机合成，制备2-氨基丁醇等。

用于有机合成，制备2-氨基丁醇等。1,2-丁二醇有多种同分异构体，除了这种1,2-结构外，还有1，3-结构，1,4-结构，2，3-结构四种结构。

扩展资料

用途：

1，2-丁二醇主要用途是用做聚酯和聚氨酯树脂改性的二醇单体和用做PVC树脂的增塑剂生产原料。与上述树脂的原料单体中使用的1，2-BD和1，3-BD相比,由于1，2-BD的凝固点为- 50℃以下，粘度也小，原料和制品树脂的处理非常容易，并可制得低粘度的树脂。

1、聚氨酯用的聚酯多元醇。

制品的低粘度化成为可能,并可获得良好的耐水性和柔软性。另外，多用做聚氨酯泡沫成型制品的低比重发泡原料。

2、不饱和聚酯类树脂。

1，2-丁二醇用于醇酸树脂中可改善其耐水性、柔软性、耐冲击性等。

3、聚酯类增塑剂。

由1，2-BD和乙二醇、壬二酸、癸二酸等制得的脂肪族二元酸酯作为PVC膜用的增塑剂，挥发性低、耐迁移、耐碱、耐溶剂、耐油等性能优异，可用于汽车和家电、磁带、浴室、厨房中用的帘子等。

参考资料来源：百度百科-丁二醇

PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯 聚对苯二甲酸乙二醇酯是热塑性聚酯中最主要的品种，英文名为Polythylene terephthalate 简称PET或PETP（以下或称为PET），俗称涤纶树脂.它是对苯二甲酸与乙二醇的缩聚物，与PBT一起统称为热塑性聚酯，或饱和聚酯. PBT历史 PBT在1970年代初期由美国Celanese公司研究成功，并以Celanex商品名上市，随后世界知名厂商德国BASF、Bayer、美国GE、Ticona，日本Toray、三菱化学，台湾新光合纤、长春人造树脂、南亚塑料等公司先后投入生产行列，全球生产厂商共计三十余家. PBT理化特性 PBT为乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯.具有高耐热性、韧性、耐疲劳性，自润滑、低摩擦系数，耐候性、吸水率低，仅为0.1%，在潮湿环境中仍保持各种物性（包括电性能），电绝缘性，但体积电阻、介电损耗大.耐热水、碱类、酸类、油类、但易受卤化烃侵蚀，耐水解性差，低温下可迅速结晶，成型性良好.缺点是缺口冲击强度低 ，成型收缩率大 .故大部分采用玻璃纤维增强或无机填充改性，其拉伸强度、弯曲强度可提高一倍以上，热变形温度也大幅提高.可以在140℃下长期工作，玻纤增强后制品纵、横向收缩率不一致，易使制品发生翘曲. PBT加工工艺 PBT又可称为热塑性聚酯塑料，为适用于不同加工业者使用，一般多少会加入添加剂，或与其它塑料掺混，随着添加物比例不同，可制造不同规格的产品.由于PBT具有耐热性、耐候性、耐药品性、电气特性佳、吸水性小、光泽良好，广泛应用于电子电器、汽车零件、机械、家用品等，而PBT产品又与PPE、PC、POM、PA等共称为五大泛用工程塑料. PBT 结晶速度快，最适宜加工方法为注塑，其他方法还有挤出、吹塑、涂覆和各种二次加工成型，成型前需预干燥，水分含量要降至0.02%. PBT的注塑工艺特性与工艺参数的设定: PBT的聚合工艺成熟、成本较低，成型加工容易.未改性PBT性能不佳，实际应用要对PBT进行改性，其中，玻璃纤维增强改性牌号占PBT的70％以上. 1 PBT的工艺特性 PBT具有明显的熔点，熔点为225~235℃，是结晶型材料，结晶度可达40％. PBT熔体的粘度受温度的影响不如剪切应力那么大，因此，在注塑中，注射压力对PBT熔体流动性影响是明显. PBT在熔融状态下流动性好，粘度低，仅次于尼龙，在成型易发生“流延”现象. PBT成型制品各向异性.PBT在高温下遇水易降解. 2 注塑机 选用螺杆式注塑机时.应考虑如下几点. ①制品的用料量应控制在注塑机额定最大注射量的30％~80％.不宜用大注塑机生产小制品. ②应选用渐变型三段螺杆，长径比为15~20，压缩比为2.5~3.0. ③应选用自锁式喷嘴，并带有加热控温装置. ④在成型阻燃级PBT时，注塑机的有关部件应经防腐处理. 3 制品与模具设计 ①制品的厚度不宜太厚，PBT对缺口很敏感，因此，制品的直角等过渡处应采用圆弧连接. ②未改性PBT的成型收缩率较大，在1.7％~2.3％，模具要有一定的脱模斜度. ③模具需要设排气孔或排气槽. ④浇口的口径要大. ⑤模具需设置控温装置.模具最高温度不能超过100℃. ⑥阻燃级PBT成型，模具表面要镀铬，以防腐. 4 原料准备 注塑前要进行干燥、要将水分含量控制在0.02％以下.采用热风循环干燥时，当温度为105℃、120℃或140℃时，所对应的时间不超过6h、4h、2h.料层厚度低于30mm. 5 注塑工艺参数 ①注射温度 PBT的分解温度为280℃，所以实际生产中一般控制在235~245℃之间. ②注射压力注射压力一般为50~100MPa. ③注射速率 PBT冷却速度快，因此要采用较快的注射速率. ④螺杆转速和背压 成型PBT的螺杆转速不宜超过80r/min，一般在25~60r/min之间.背压一般为注射压力的10％~15％. ⑤模具温度 一般控制在70~80℃，各部位的温度差不超过10℃. ⑥成型周期 一般情况下为15~60 s. 6 注意事项 ①再生料的使用 再生料与新料的比例一般在25％~75％. ②脱模剂的使用 一般情况下不使用脱模剂，必要时可采用有机硅脱模剂. ③停机处理 PBT的停机时间在30min以内，可将温度降00℃时停机.长期停机后再生产时，要将料筒内的料排空，再加入新料才能进行正常生产. ④制品的后处理 一般情况下不需要进行处理，必要时在120℃时处理1~2h.