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聚氨基甲酸酯的擴(kuò)鏈劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2018-5-1 17:54:03 |
合成聚氨酯的基本原料為異氰酸酯、多元醇、催化劑以及聚氨基甲酸酯的擴(kuò)鏈劑等。
（1）異氰酸酯。異氰酸酯一般含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的異氰酸酯基，異氰酸酯基團(tuán)很活潑，可以跟醇、胺、羧酸、水等發(fā)生反應(yīng)。目前聚氨酯產(chǎn)品中主要使用的異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯（TDI）、二本基甲烷二異氰酸酯（MDI）和多亞甲基對(duì)苯多異氰酸酯（PAPI）。TDI主要用于軟質(zhì)泡沫塑料；MDI可用于半硬質(zhì)、硬質(zhì)泡沫塑料機(jī)膠黏劑等；PAPI由于含有三個(gè)官能度，可用于熱固性的硬質(zhì)泡沫塑料、混煉以及澆注制品。
（2）多元醇。多元醇構(gòu)成聚氨酯結(jié)構(gòu)中的彈性部分，常用的有聚醚多元醇和聚酯多元醇。多元醇在聚氨酯中的含量決定聚氨酯樹脂的軟硬程度、柔順性和剛性。聚醚多元醇為多元醇、多元胺或其他含有活潑氫的有機(jī)化合物與氧化烯烴開環(huán)聚合而成，具有彈性大、粘度低等優(yōu)點(diǎn)。這類多元醇用的比較多，特別是應(yīng)用于軟質(zhì)泡沫塑料和反應(yīng)注射成型產(chǎn)品中。聚酯多元醇是以各種有機(jī)多元酸和多元醇通過(guò)酯化反應(yīng)而得到的。二元酸和二元醇合成的線型聚酯多元醇主要用于軟質(zhì)聚氨酯，二元酸與三元醇合成的支鏈型聚酯多元醇主要用于硬質(zhì)聚氨酯。
（3）催化劑。在聚氨酯聚合過(guò)程中還需要加入催化劑，以加速聚合過(guò)程，一般有胺類和錫類兩種，常用的胺類有三乙烯二胺、N-氨基嗎啡啉等，錫類有二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫等
（4）聚氨基甲酸酯的擴(kuò)鏈劑。常用的聚氨基甲酸酯的擴(kuò)鏈劑是低相對(duì)分子質(zhì)量的二元醇和二元胺，聚氨基甲酸酯的擴(kuò)鏈劑與異氰酸酯反應(yīng)生成聚合物中的硬段。常用的擴(kuò)鏈劑有乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇等。二元胺一般都采用芳香族二元胺，如二苯甲烷二胺、二氯二苯基甲烷二胺等。
氨酯是指分子結(jié)構(gòu)中含有許多重復(fù)的氨基甲酸酯基團(tuán)的一類聚合物，全稱為聚氨基甲酸酯，簡(jiǎn)稱PU。聚氨酯根據(jù)其組成的不同，可制成線型分子的熱塑性聚氨酯，也可制成體型分子的熱固性聚氨酯。
前者主要用于彈性體、涂料、膠黏劑、合成革等，后者主要用于制造各種軟質(zhì)、半硬質(zhì)、硬質(zhì)泡沫塑料。
外觀:白色粉末
鐵(PPM)≤5
羥基含量%≥99
鈉(PPM)≤10
羥值,mgKOH.g-1:728~782
鉀(PPM)≤100
熔點(diǎn)°C≥108°C
磷(PPM)≤10
色度(PT-CO)≤150#
硅(PPM)≤1
水份%≤0.3
硫酸根離子(PPM)≤10
灰分%≤0.03
殘醛%≤0.03
酸值mgKOH/g:374.3-378.2
丙酮-三乙胺溶解試驗(yàn):澄澈透明
2,2-二羥甲基丁酸(擴(kuò)鏈劑親水劑DMBA)用途：DMBA是帶有兩個(gè)活性的羥甲基團(tuán)的新戊基羧酸，因此可以被用作合成水性高分子體系，可廣泛用于水溶性聚氨酯、聚酯、環(huán)氧樹脂等方面。DMBA在不同溶劑中具有比DMPA更好的溶解性能，因此可以使工作效率得到很大的改善。
DMBA被視為水性聚氨酯用新一代綠色環(huán)保型擴(kuò)鏈劑和內(nèi)乳化劑，生產(chǎn)水性聚氨酯膠黏劑，無(wú)需使用有機(jī)溶劑，有機(jī)殘留物為零。不存在使用DMPA熔點(diǎn)高、溶解慢、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、能耗高、產(chǎn)品性能差、需要加入有機(jī)溶劑、溶劑殘留量大等問(wèn)題。還可用于水性環(huán)氧樹脂、聚酯等膠黏劑的制造。目前水性聚氨酯、水性樹脂、水性膠粘劑、水性涂料等水性產(chǎn)品多用途改性助劑(親水?dāng)U鏈劑)，作為單體，改性過(guò)程中，二羥甲基丁酸(DMBA)無(wú)需添加任何有機(jī)溶劑(以水代替)，生產(chǎn)工藝更加簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，.其中二羥甲基丙酸(DMPA)以優(yōu)越的性價(jià)比使得其在水性領(lǐng)域應(yīng)用較為普遍！
聚氨酯于1937年由德國(guó)科學(xué)家首先研制成功，于1939年開始工業(yè)化生產(chǎn)。其制造方法是異氰酸酯和含活潑氫的化合物（如醇、胺、羧酸、水分等）反應(yīng)，生成具有氨基甲酸酯基團(tuán)的化合物。
其中以異氰酸酯與多元醇反應(yīng)為制造PU的基本反應(yīng)。反應(yīng)屬于逐步加成聚合，反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有小分子副產(chǎn)物生成。如異氰酸酯或多元醇之一有三個(gè)以上的官能團(tuán)，則生成立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
聚氨酯的性能，歸根結(jié)底受大分子鏈形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響。特別是聚氨酯彈性體材料，軟段和硬段的相分離對(duì)聚氨酯的性能至關(guān)重要，聚氨酯的獨(dú)特的柔韌性和寬范圍的物性可用兩相形態(tài)學(xué)來(lái)解釋。聚氨酯材料的性能在很大程序上取決于軟硬段的相結(jié)構(gòu)及微相分離程度。適度的相分離有利于改善聚合物的性能。
從微觀形態(tài)結(jié)構(gòu)看，在聚氨酯中，強(qiáng)極性和剛性的氨基甲酸酯基等基團(tuán)由于內(nèi)聚能大，分子間可以形成氫鍵，聚集在一起形成硬段微相區(qū)，室溫下這些微區(qū)呈玻璃態(tài)次晶或微晶；極性較弱的聚醚鏈段或聚酯等鏈段聚集在一起形成軟段相區(qū)。
聚氨酯是一種新興的有機(jī)高分子材料，被譽(yù)為“第五大塑料”，因其卓越 的性能而被廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)眾多領(lǐng)域。
產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域涉及輕工、化工、電子、紡織、醫(yī)療、建筑、建材、汽車、國(guó)防、航天、航空等。從聚氨酯的微觀結(jié)構(gòu)開始入手分析，得出聚氨酯的主要性能，然后根據(jù)這些性能，列舉聚氨酯材料的實(shí)際應(yīng)用：鯊魚皮泳衣、聚氨酯鞋底、聚氨酯涂料和聚氨酯膠黏劑。
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