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聚氨酯材料是什么?

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   聚氨酯它是一種高分子材料。聚氨酯材料是目前國際上性能最好的保溫材料。主鏈含—NHCOO—重復結構單元的一類聚合物 。英文縮寫PU。由異氰酸酯(單體)與羥基化合物聚合而成。由于含強極性的氨基甲酸酯基,不溶于非極性基團,具有良好的耐油性、韌性、耐磨性、耐老化性和粘合性。用不同原料可制得適應較寬溫度范圍 (-50~150℃) 的材料 ,包括彈性體、熱塑性樹脂和熱固性樹脂。高溫下不耐水解,亦不耐堿性介質。 常用的單體如甲苯二異氰酸酯、二異氰酸酯二苯甲烷等。多元醇分3類:簡單多元醇(乙二醇、丙三醇等) ;含末端羥基的聚酯低聚物,用來制備聚酯型聚氨酯;含末端羥基的聚醚低聚物,用來制備聚醚型聚氨酯。聚合方法隨材料性質而不同。合成彈性體時先制備低分子量二元醇,再與過量芳族異氰酸酯反應,生成異氰酸酯為端基的預聚物,再同丁二醇擴鏈,得到熱塑彈性體;若用芳族二胺擴鏈并進一步交聯,得到澆鑄型彈性體。預聚物用肼或二元胺擴鏈,得到彈性纖維;異氰酸酯過量較多的預聚體與催化劑、發泡劑混合,可直接得到硬質泡沫塑料。如將單體、聚醚、水、催化劑等混合,一步反應即可得到軟質泡沫塑料。單體與多元醇在溶液中反應,可得到涂料;膠粘劑則以多異氰酸酯單體和低分子量聚酯或聚醚在使用時混合并進行反應。 聚氨酯彈性體用作滾筒、傳送帶、軟管、汽車零件、鞋底、合成皮革、電線電纜和醫用人工臟器等;軟質泡沫體用于車輛、居室 、服裝的襯墊 ,硬質泡沫體用作隔熱 、吸音、包裝、絕緣以及低發泡合成木材,涂料用于高級車輛、家具、木和金屬防護,水池水壩和建筑防滲漏材料,以及織物涂層等。膠粘劑對金屬、玻璃、陶瓷、皮革、纖維等都有良好的粘著力。此外聚氨酯還可制成乳液、磁性材料等。 聚氨酯是一種新興的有機高分子材料,被譽為“第五大塑料”,因其卓越的性能而被廣泛應用于國民經濟眾多領域。產品應用領域涉及輕工、化工、電子、紡織、醫療、建筑、建材、汽車、國防、航天、航空等。

  聚氨酯是什么材料?

  聚氨酯全稱為聚氨基甲酸酯(英文Polyurethane Foam)簡稱PU,是主鏈上含有重復氨基甲酸酯基團的大分子化合物的統稱。它是由有機二異氰酸酯或多異氰酸酯與二羥基或多羥基化合物加聚而成。常用的單體如甲苯二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯等。多元醇分3類:簡單多元醇(乙二醇、丙三醇等);含末端羥基的聚酯低聚物,用來制備聚酯型聚氨酯;含末端羥基的聚醚低聚物,用來制備聚醚型聚氨酯。聚合方法隨材料性質而不同。

  聚氨酯大分子中除了氨基甲酸酯外,還可含有醚、酯、脲、縮二脲,脲基甲酸酯等基團。根據所用原料的不同,可有不同性質的產品,一般為聚酯型和聚醚型兩類。可用于制造塑料、橡膠、纖維、硬質和軟質泡沫塑料、膠粘劑和涂料等。

聚氨酯特點

  1.聚氨酯含有強極性氨基甲酸酯基團,調節配方中NCO/OH的比例,可以制得熱固性聚氨酯和熱塑性聚氨酯的不同產物。

  2.聚氨酯的主鏈上含有重復的—HNCO—O—基團的樹脂,通常由多異氰酸酯、多元醇聚合物或芳香族二胺等經逐步加成聚合而成。

  3.聚氨酯分子結構可分為線型和體型兩種。體型結構中由于交聯密度不同,可呈現硬質、軟質或介乎兩者之間的性能,

  4.聚氨酯具有高強度、高耐磨和耐溶劑等特點。

 

 

  吸能性泡沫體——吸能性泡沫體具有優異的減震、緩沖性能,良好的抗壓縮負荷性能及變形復原性能,其最典型的應用是用于制備汽車保險杠;

  自結皮泡沫體(Integral Skin Foam)——用于制備汽車方向盤、扶手、頭枕等軟化性內功能件和內部飾件。自結皮泡沫制品通常采用反應注射模塑成型(Reaction Injection Moulding,簡稱RIM)加工技術;

  微孔彈性體——聚氨酯微孔彈性體最典型的應用是用于制鞋工業。

  聚氨酯彈性體(PU Elastomers)

  澆注型聚氨酯彈性體(簡稱CPU)——是聚氨酯彈性體中應用最廣、產量最大的一種;

  熱塑型聚氨酯彈性體(簡稱TPU)——熱塑型聚氨酯彈性體約占聚氨酯彈性體總量的25%左右;

  混煉型聚氨酯彈性體(簡稱MPU)——占聚氨酯彈性體總量的10%左右。

  實心輪胎;印刷、輸送膠輥;壓型膠輥;油封、墊圈球節、襯套軸承;O型圈;撐墊;鞋底、后根、包頭;襯里;齒輪等,不同應用領域,選擇的彈性體的硬度范圍不同。

  在礦山、冶金等行業的應用——篩板、搖床等

  在機械工業方面的應用——膠輥、膠帶、密封件等;

  在汽車工業方面的應用——輪胎、密封圈等;

  在輕工業方面的應用——聚氨酯鞋底料、聚氨酯合成革、聚氨酯纖維;

  在建筑工業方面的應用——防水材、鋪裝材、灌封材等。

  聚氨酯鞋底料(Shoe Sole)

  聚氨酯鞋底具有諸多優點:密度低,質地柔軟,穿著舒適輕便;尺寸穩定性好,儲存壽命長;優異的耐磨性能、耐撓曲性能;優異的減震、防滑性能;較好的耐溫性能;良好的耐化學品性能等等。聚氨酯多用于制造高檔皮鞋、運動鞋、旅游鞋等。

  聚氨酯漿料

  分為濕法和干法兩大類,是一種高分子的溶液體系,外觀透明或微濁,固體分含量大約(30-35)%,也就是說其中的(65-70)%是溶劑,簡單的說1噸漿料中含有(650-700)公斤的溶劑,對于干法來說就是含有這么多的甲苯和丁酮,甲苯用量大些,因為甲苯的溶解性能較好,對于濕法來說就是含有650-700公斤的純DMF,因此對于漿料來講,像甲苯、DMF的價格的變動很大程度上影響了漿料的成本,原因很簡單用量所占比重大。

  聚氨酯漿料用作涂層制備聚氨酯合成革、人造革。聚氨酯合成革具有光澤柔和、自然,手感柔軟,真皮感強的外觀,具有與基材粘接性能優異、抗磨損、耐撓曲、抗老化、抗霉菌性好等優異的機械性能,同時還具備耐寒性好、透氣、可洗滌、加工方便、價格優廉等優點,是天然皮革的最為理想的替代品,廣泛應用于服裝、制鞋、箱包、家具、體育等行業。凡是真皮應用的領域,它都可替代,而且還可應用于真皮無法應用的領域,真皮的行情很容易受動物(牛、羊、豬等行情的影響,瘋牛病)。

  干法聚氨酯漿料——在應用的過程中,靠加熱蒸發將漿料中的溶劑蒸發掉,溶劑大都是用甲苯、丁酮,蒸發掉的溶劑無法回收,不僅污染環境,而且還造成了不必要的浪費。

  濕法聚氨酯漿料——由于加工過程采用的是將DMF用水抽提(原因是DMF與水有無限的溶解性),比較環保,而且生產出的合成革具有良好的透濕、透氣性能,手感柔軟、豐滿、輕盈,更富于天然皮革的風格和外觀,因此發展速度極為驚人。

  聚氨酯纖維(Spandex,簡稱氨綸)

  氨綸的優異性能:突出的高回彈性,氨綸的高回彈性是目前所有彈性纖維都無法比擬的,它的斷裂伸長率大于400%,最高可達800%,即使在300%拉伸形變時,回彈回復率仍在95%以上;優異的抗張強度、抗撕裂強度;耐候、耐紫外線照射能力強;耐化學品、耐洗滌;與染料的親和性好。

  氨綸已被廣泛應用于紡織品中,是一種高附加值的新型紡織材料,其使用形式主要有四種:裸絲、包芯紗、包覆紗、合捻線。如絲襪、泳衣、舞蹈衣、萊卡(純棉包覆氨綸絲)、服裝等,在傳統紡織品中,只需加入不到10%數量的氨綸,就可以使傳統織物的檔次大為提高,顯示出柔軟、舒適、美觀、高雅的風格。

  聚氨酯涂料(PU Coatings)

  聚氨酯涂料的應用領域主要有:飛機、船舶、車輛涂裝;木材、塑料、橡膠、皮革的表面涂裝;建筑物涂裝;防腐涂裝,等等。

  水性聚氨酯涂料——以水為主要介質,具有低VOC含量、低或無環境污染、施工方便等特點,是溶劑型涂料的主要替代品之一。已在許多領域得到廣泛的應用,如:(1)木器漆及木地板漆;(2)紙張涂層;(3)建筑涂料;(4)皮革涂層;(5)織物涂層,等等。

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