14- 逐步加成聚合

1、1 第十四章第十四章 逐步加成聚合物的生產(chǎn)工藝逐步加成聚合物的生產(chǎn)工藝 逐步加成聚合反應(yīng)逐步加成聚合反應(yīng)(Step-Growth Addition Polymerization)簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱聚加成反應(yīng)聚加成反應(yīng)， 某些單體分子的官能團(tuán)可按逐步反應(yīng)的某些單體分子的官能團(tuán)可按逐步反應(yīng)的 機(jī)理相互加成而獲得聚合物，但又機(jī)理相互加成而獲得聚合物，但又不析不析 出小分子副產(chǎn)物出小分子副產(chǎn)物。 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 2 大分子鏈逐步增長(zhǎng)，每步反應(yīng)后均能得到大分子鏈逐步增長(zhǎng)，每步反應(yīng)后均能得到 穩(wěn)定的中間加成產(chǎn)物，聚合物分子量隨反穩(wěn)定的中間加成產(chǎn)物，聚合物分子量隨反 應(yīng)時(shí)間增長(zhǎng)而增加。應(yīng)時(shí)間增長(zhǎng)而增加。 由于

2、反應(yīng)中沒有小分子副產(chǎn)物析出，高聚由于反應(yīng)中沒有小分子副產(chǎn)物析出，高聚 物的化學(xué)組成與單體的化學(xué)組成相同。物的化學(xué)組成與單體的化學(xué)組成相同。 3 (1)(1)聚脲反應(yīng)通式聚脲反應(yīng)通式 線型聚脲由于熔化溫度高且熱穩(wěn)定性差，線型聚脲由于熔化溫度高且熱穩(wěn)定性差， 沒有廣泛的使用。沒有廣泛的使用。 4 (2)某些烯類化合物的逐步加成聚合反應(yīng)某些烯類化合物的逐步加成聚合反應(yīng)， 如雙烯烴和二硫醇如雙烯烴和二硫醇 n CH2 = CHRCH=CH2 + n HSRSH CH2 CH2RCH2CH2SRSn 產(chǎn)物為聚硫橡膠，它對(duì)有機(jī)物穩(wěn)定，用于耐油產(chǎn)物為聚硫橡膠，它對(duì)有機(jī)物穩(wěn)定，用于耐油 套管和化工設(shè)備。套管和

3、化工設(shè)備。 5 (4)丙烯酰胺在催化劑下的加成聚合反應(yīng)丙烯酰胺在催化劑下的加成聚合反應(yīng) n CH2=CHCONH2 -CH2CH2CONH-n 在石油、造紙、自來水等工業(yè)和領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。在石油、造紙、自來水等工業(yè)和領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。 6 第二節(jié)第二節(jié) 聚氨酯的合成原理聚氨酯的合成原理 1937，德國(guó)，德國(guó)Bayer合成第一種聚氨酯熱塑性塑料。合成第一種聚氨酯熱塑性塑料。 40年代，制得了合成纖維貝綸年代，制得了合成纖維貝綸U(Perlon U)。 50年代，得到聚氨酯彈性體、彈性纖維和泡沫塑料。年代，得到聚氨酯彈性體、彈性纖維和泡沫塑料。 60年代，聚氨酯涂料和粘合劑等開始應(yīng)用。年代，聚氨酯涂料和

4、粘合劑等開始應(yīng)用。 我國(guó)聚氨酯工業(yè)我國(guó)聚氨酯工業(yè)19591959年上海市輕工業(yè)年上海市輕工業(yè) 研究所開始聚氨酯泡沫塑料的研究。研究所開始聚氨酯泡沫塑料的研究。 1. 聚氨酯聚氨酯(Po1yurethane, PU)的發(fā)展的發(fā)展 7 由兩官能團(tuán)的二元異氰酸酯和二元醇反應(yīng)：由兩官能團(tuán)的二元異氰酸酯和二元醇反應(yīng)： 多元異氰酸酯 多羥基化合物及 端羥基聚醚、聚酯 體形聚氨酯體形聚氨酯 氨基甲酸酯基團(tuán)(氨酯鍵) + 8 異氰酸酯異氰酸酯(RN C O) 。異氰酸酯的異氰酸酯的-N C O 基團(tuán)是具有兩個(gè)雜積累雙鏈的高度不飽和的基團(tuán)，基團(tuán)是具有兩個(gè)雜積累雙鏈的高度不飽和的基團(tuán)， 化學(xué)性能十分活潑?；瘜W(xué)性能

5、十分活潑。 (1)(1)異氰酸酯的結(jié)構(gòu)、反應(yīng)活性異氰酸酯的結(jié)構(gòu)、反應(yīng)活性 含有活潑氫的化合物分子中的親核中心進(jìn)攻正含有活潑氫的化合物分子中的親核中心進(jìn)攻正 電性的碳原子，是一種親核加成的聚合反應(yīng)。電性的碳原子，是一種親核加成的聚合反應(yīng)。 9 各類含活潑氫化合物與異氰酸酯反應(yīng)活性次序?yàn)楦黝惡顫姎浠衔锱c異氰酸酯反應(yīng)活性次序?yàn)?10 初級(jí)反應(yīng)初級(jí)反應(yīng) 11 上述各個(gè)反應(yīng)產(chǎn)物中仍含有活潑氫原子，上述各個(gè)反應(yīng)產(chǎn)物中仍含有活潑氫原子， 可與過量的異氰酸酯進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)?？膳c過量的異氰酸酯進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)。 次級(jí)反應(yīng)的活性較小，能形成支化或交聯(lián)，是合次級(jí)反應(yīng)的活性較小，能形成支化或交聯(lián)，是合 成非線型聚氨

6、酯材料的基本反應(yīng)。成非線型聚氨酯材料的基本反應(yīng)。 次次 級(jí)級(jí) 反反 應(yīng)應(yīng) 12 a. 與醇的反應(yīng)與醇的反應(yīng) 異氰酸酯與醇反應(yīng)能力：伯醇異氰酸酯與醇反應(yīng)能力：伯醇仲醇仲醇叔醇叔醇 芳香族二異氰酸酯與醇類反應(yīng)活性：當(dāng)?shù)谝环枷阕宥惽杷狨ヅc醇類反應(yīng)活性：當(dāng)?shù)谝?個(gè)個(gè)NCO起反應(yīng)后，會(huì)使第二個(gè)末反應(yīng)的起反應(yīng)后，會(huì)使第二個(gè)末反應(yīng)的NCO基基 活性降低。活性降低。 13 b. 與水的反應(yīng)與水的反應(yīng) !對(duì)泡沫塑料十分重要對(duì)泡沫塑料十分重要 14 (3)異氰酸酯的自聚反應(yīng)異氰酸酯的自聚反應(yīng) a. 異氰酸酯二聚異氰酸酯二聚高溫下則二聚體會(huì)發(fā)生分解高溫下則二聚體會(huì)發(fā)生分解 b. 異氰酸酯三聚異氰酸酯三聚 三聚體在

7、三聚體在150200 時(shí)仍很穩(wěn)定時(shí)仍很穩(wěn)定(與二聚體不與二聚體不 同同)?？芍迫?yōu)異的油漆?？芍迫?yōu)異的油漆 涂料及耐溫、阻燃的埂涂料及耐溫、阻燃的埂 質(zhì)泡沫塑料。質(zhì)泡沫塑料。 15 c. 異氰酸酯的線型聚合反應(yīng)異氰酸酯的線型聚合反應(yīng) d. 異氰酸酯的縮聚反應(yīng)異氰酸酯的縮聚反應(yīng) n值可達(dá)值可達(dá)2000 可制備聚碳化二亞胺可制備聚碳化二亞胺 16 (1)一步法一步法 Perlon U 由由2,4-甲苯二異氰酸酯和帶有三個(gè)端經(jīng)基的支化型甲苯二異氰酸酯和帶有三個(gè)端經(jīng)基的支化型 聚酯可合成得交聯(lián)型聚氨酯樹脂。聚酯可合成得交聯(lián)型聚氨酯樹脂。 聚氨酯樹脂合成原理聚氨酯樹脂合成原理 粘合劑粘合劑! 17 (

8、2)兩步法兩步法 第一步：二元醇與過量二元異氰酸酯制備端基為第一步：二元醇與過量二元異氰酸酯制備端基為-NCO 基團(tuán)的基團(tuán)的聚氨酯預(yù)聚物聚氨酯預(yù)聚物。 18 聚氨酯預(yù)聚物聚氨酯預(yù)聚物。 可以是非整數(shù)！等等等！可以是非整數(shù)！等等等！ 19 (2)兩步法兩步法 第二步：預(yù)聚體進(jìn)行擴(kuò)鏈或交聯(lián)。第二步：預(yù)聚體進(jìn)行擴(kuò)鏈或交聯(lián)。 擴(kuò)鏈反應(yīng)擴(kuò)鏈反應(yīng)：預(yù)聚物通過末端活性基團(tuán)的反應(yīng)使分子相：預(yù)聚物通過末端活性基團(tuán)的反應(yīng)使分子相 互連結(jié)而增大分子量的過程?；ミB結(jié)而增大分子量的過程。PU樹脂擴(kuò)鏈劑主要以二樹脂擴(kuò)鏈劑主要以二 元醇或二元胺。元醇或二元胺。 20 0R1，分子擴(kuò)鏈，端基為，分子擴(kuò)鏈，端基為OH R1，

9、分子分子無限擴(kuò)鏈無限擴(kuò)鏈，端基為，端基為NCO及及OH 1R2，分子擴(kuò)鏈，端基為，分子擴(kuò)鏈，端基為NCO R2， 分子不擴(kuò)鏈，端基為分子不擴(kuò)鏈，端基為NCO R2， 分子不擴(kuò)鏈，端基為分子不擴(kuò)鏈，端基為NCO ， 含未反應(yīng)異氰酸酯。含未反應(yīng)異氰酸酯。 異氰酸酯指數(shù)（異氰酸酯指數(shù)（R） 21 交聯(lián)反應(yīng)交聯(lián)反應(yīng) a. 用多元醇類作交聯(lián)劑用多元醇類作交聯(lián)劑 22 交聯(lián)反應(yīng)交聯(lián)反應(yīng) b. 用過量二異氰酸酯用過量二異氰酸酯 (加熱交聯(lián)法加熱交聯(lián)法)：必須加熱才能進(jìn)行。：必須加熱才能進(jìn)行。 23 PU主鏈中含有許多主鏈中含有許多 種能起反應(yīng)的活性種能起反應(yīng)的活性 點(diǎn)，故可采用其他點(diǎn)，故可采用其他 交聯(lián)劑。

10、交聯(lián)劑。 d. “氫鍵氫鍵”型交聯(lián)型交聯(lián) PU中含有多種內(nèi)聚能中含有多種內(nèi)聚能 很大的極性基團(tuán)，易形很大的極性基團(tuán)，易形 成氫鍵。成氫鍵。 C、其它交聯(lián)反應(yīng)、其它交聯(lián)反應(yīng) 24 第三節(jié)第三節(jié) 聚氨酯的主要原料及其特性聚氨酯的主要原料及其特性 (1)異氰酸酯合成異氰酸酯合成 a. 伯胺光氣化法伯胺光氣化法：毒性大，副反應(yīng)多毒性大，副反應(yīng)多 b. 一氧化碳法：高溫、高壓，貴金屬催化劑一氧化碳法：高溫、高壓，貴金屬催化劑 1. 異氰酸酯異氰酸酯 25 a. 甲苯二異氰酸酯甲苯二異氰酸酯(TDI) 常見的三種常見的三種TDI混合物為混合物為TDI-100、 TDI-80及及TDI-65。 TDI所制得

11、的所制得的PU機(jī)械性能好機(jī)械性能好，但沸點(diǎn)低，但沸點(diǎn)低，毒性較大毒性較大。 TDI (2)常用的異氰酸酯常用的異氰酸酯 26 不同品種不同品種TDI的主要性質(zhì)的主要性質(zhì) 2,4位位TDI的活性大于的活性大于2,6位位 27 b. 4,4二苯基甲烷二異氰酸酯二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI) MDI MDI易二聚，毒性低，一般在低溫下貯存。易二聚，毒性低，一般在低溫下貯存。 c. 多苯基多亞甲基多異氰酸酯多苯基多亞甲基多異氰酸酯(PAPI) PAPI是粗制是粗制MDI，分子量大，分子量大， 沸點(diǎn)高，毒性低。分子中含沸點(diǎn)高，毒性低。分子中含 有較多的異氰酸酯基團(tuán)，制有較多的異氰酸酯基團(tuán)，制 得的得的P

12、U交聯(lián)密度高，鏈剛性交聯(lián)密度高，鏈剛性 較大。較大。 28 a、聚合型異氰酸酯：毒性小，較穩(wěn)定，可提高、聚合型異氰酸酯：毒性小，較穩(wěn)定，可提高PU的支的支 化及交聯(lián)度化及交聯(lián)度。 (3)一些特殊類型的異氰酸酯一些特殊類型的異氰酸酯 TDI三聚體三聚體 TDI與三羥甲基丙烷與三羥甲基丙烷(TMP)加成物加成物 29 (3)一些特殊類型的異氰酸酯一些特殊類型的異氰酸酯 b. 隱蔽型異氰酸酯：隱蔽型異氰酸酯：加熱可釋出異氰酸酯，方便貯存。加熱可釋出異氰酸酯，方便貯存。 氨基甲酸苯酯氨基甲酸苯酯 30 (1)聚醚多元醇聚醚多元醇 聚醚多元醇聚醚多元醇常用的是由單體環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、四氫常用的是由單體

13、環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、四氫 呋喃開環(huán)聚合而成，采用堿性催化劑呋喃開環(huán)聚合而成，采用堿性催化劑KOH和醇和醇(或胺或胺) 。 a. 二羥基聚氧化乙烯醚：二羥基聚氧化乙烯醚：由丁二醇為起始劑，由丁二醇為起始劑，KOH為為 催化劑，使環(huán)氧乙烷開環(huán)聚合而得。催化劑，使環(huán)氧乙烷開環(huán)聚合而得。 2. 多元醇化合物多元醇化合物 31 b. 三羥基聚氧化丙烯醚：三羥基聚氧化丙烯醚：甘油為起始劑，甘油為起始劑，KOH為催為催 化劑，使環(huán)氧丙烷開環(huán)聚合得到?；瘎弓h(huán)氧丙烷開環(huán)聚合得到。 32 c. 四羥基聚氧化丙烯醚：四羥基聚氧化丙烯醚：乙二胺為起始劑，乙二胺為起始劑，KOH為催為催 化劑，使環(huán)氧丙烷開環(huán)聚合得到

14、。化劑，使環(huán)氧丙烷開環(huán)聚合得到。 33 起始劑可以調(diào)節(jié)聚醚多元醇分子量。起始劑可以調(diào)節(jié)聚醚多元醇分子量。 常用聚醚多元醇的種類常用聚醚多元醇的種類 34 (2)聚酯多元醇聚酯多元醇 聚酯多元醇通常由二元酸與過量的多元醇反應(yīng)而聚酯多元醇通常由二元酸與過量的多元醇反應(yīng)而 成，分子量為成，分子量為1000-3000。聚酯多元醇也可由內(nèi)酯。聚酯多元醇也可由內(nèi)酯(如己如己 內(nèi)酯內(nèi)酯)開環(huán)聚合而得到。開環(huán)聚合而得到。 常見聚酯多元醇的組成和用途常見聚酯多元醇的組成和用途 35 (3)蓖麻油蓖麻油：蓖麻酸甘油酯的混合物：蓖麻酸甘油酯的混合物 90% 甘油醇解 單甘油酯 + 雙甘油酯 36 (1)二元醇類二元

15、醇類 (2)二元胺類二元胺類 低分子量的脂肪族和芳香族的二元醇，如乙二醇、低分子量的脂肪族和芳香族的二元醇，如乙二醇、 1,4-丁二醇、三羥甲基丙烷和對(duì)苯二酚二羥乙基醚等。丁二醇、三羥甲基丙烷和對(duì)苯二酚二羥乙基醚等。 常用的是芳香族胺類，如聯(lián)苯胺、常用的是芳香族胺類，如聯(lián)苯胺、3,3-二氯聯(lián)苯二二氯聯(lián)苯二 胺和胺和3,3-二氯二氯-4,4-二苯基甲烷二胺二苯基甲烷二胺(MOCA)。 MOCA 對(duì)苯二酚二羥乙基醚對(duì)苯二酚二羥乙基醚 3.擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈劑 37 (1) 叔胺類：叔胺類：三乙胺、三乙醇胺、三亞乙基二胺、丙二三乙胺、三乙醇胺、三亞乙基二胺、丙二 胺、胺、N,N-二甲基苯胺等。二甲基苯胺等。

16、 催化機(jī)理：催化機(jī)理：發(fā)生親核反應(yīng)，叔胺與發(fā)生親核反應(yīng)，叔胺與RNCO生成過渡生成過渡 狀態(tài)絡(luò)合物，在其它醇分子進(jìn)攻下生成聚氨酯并釋出催狀態(tài)絡(luò)合物，在其它醇分子進(jìn)攻下生成聚氨酯并釋出催 化劑叔胺分子?；瘎┦灏贩肿印?38 (2) 有機(jī)錫類化合物有機(jī)錫類化合物:二丁基錫二月桂酸酯、辛酸亞錫等。二丁基錫二月桂酸酯、辛酸亞錫等。 兩類催化制的相對(duì)活性兩類催化制的相對(duì)活性 39 a. 采用采用“胺胺-有機(jī)錫有機(jī)錫”混合催化劑，調(diào)節(jié)鏈增長(zhǎng)與混合催化劑，調(diào)節(jié)鏈增長(zhǎng)與 發(fā)泡反應(yīng)的速率。發(fā)泡反應(yīng)的速率。 (3) 混合催化劑混合催化劑 b. “協(xié)同效應(yīng)協(xié)同效應(yīng)”使催化效果比單一催化劑要提高很多。使催化效果比單一

17、催化劑要提高很多。 40 第四節(jié)第四節(jié) 聚氨酯大分子結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系聚氨酯大分子結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系 41 42 (1)線型聚氨酯線型聚氨酯 二元異氰酸酯與短鏈二元醇 二元異氰酸酯與長(zhǎng)鏈二元醇 具有彈性的高聚物 1. 1. 聚氨酯的類型聚氨酯的類型 43 (2)(2)嵌段型聚氨酯嵌段型聚氨酯 利用聚酯或聚醚型利用聚酯或聚醚型HOOH長(zhǎng)鏈，先生成預(yù)聚體，長(zhǎng)鏈，先生成預(yù)聚體， 再經(jīng)擴(kuò)鏈反應(yīng)再經(jīng)擴(kuò)鏈反應(yīng)而得到聚酯或聚醚型嵌段的聚氨酯。而得到聚酯或聚醚型嵌段的聚氨酯。 (3)(3)交聯(lián)型交聯(lián)型 聚氨酯聚氨酯 二級(jí)交聯(lián)型：某些極性基團(tuán)的二級(jí)交聯(lián)型：某些極性基團(tuán)的氫鍵氫鍵交聯(lián)。交聯(lián)。 一級(jí)交聯(lián)型：通過化學(xué)鍵進(jìn)

18、行交聯(lián)。一級(jí)交聯(lián)型：通過化學(xué)鍵進(jìn)行交聯(lián)。 44 光穩(wěn)定性：光穩(wěn)定性： ONC RNCO中的中的R為脂肪族為脂肪族 鏈光穩(wěn)定性好。鏈光穩(wěn)定性好。 b. b. 內(nèi)聚能：內(nèi)聚能：酯基的內(nèi)聚能大于醚基，所以聚酯基的內(nèi)聚能大于醚基，所以聚 酯二元醇酯二元醇PU鏈間的作用力較大，耐熱性、機(jī)鏈間的作用力較大，耐熱性、機(jī) 械強(qiáng)度較高。械強(qiáng)度較高。 1. 2.1. 2.聚氨酯的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系聚氨酯的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系 45 幾種基團(tuán)的內(nèi)聚能幾種基團(tuán)的內(nèi)聚能 46 c. 存在交聯(lián)結(jié)構(gòu)賦予存在交聯(lián)結(jié)構(gòu)賦予PU分子一些獨(dú)特的性能。分子一些獨(dú)特的性能。 d. 耐熱穩(wěn)定性耐熱穩(wěn)定性 耐熱性次序?yàn)椋乎?、醚耐熱性次序?yàn)椋乎ァ⒚?

19、脲、氨基甲酸酯脲、氨基甲酸酯 脲基甲酸酯脲基甲酸酯 、縮二脲、縮二脲 47 第五節(jié)第五節(jié) 聚胺酯泡沫塑料聚胺酯泡沫塑料 泡沫塑料是以樹脂為基礎(chǔ)，采用化學(xué)的或物理的方法泡沫塑料是以樹脂為基礎(chǔ)，采用化學(xué)的或物理的方法 在其內(nèi)部產(chǎn)生無數(shù)小氣孔而制成的塑料。在其內(nèi)部產(chǎn)生無數(shù)小氣孔而制成的塑料。 Mc值值 ：體型結(jié)構(gòu)大分子中：體型結(jié)構(gòu)大分子中交聯(lián)點(diǎn)間的分子量的大小交聯(lián)點(diǎn)間的分子量的大小。 Mc，交聯(lián)密度，交聯(lián)密度 ，泡沫塑料的硬度及機(jī)械強(qiáng)度，泡沫塑料的硬度及機(jī)械強(qiáng)度。 (1)(1)分類分類 48 (2)(2)應(yīng)用應(yīng)用 軟泡沫軟泡沫主要用作襯墊材料，可代替泡沫乳膠。主要用作襯墊材料，可代替泡沫乳膠。 廣泛

20、使用于家具、火車、汽車及航空、包裝、紡廣泛使用于家具、火車、汽車及航空、包裝、紡 織品和各種泡沫襯墊，如坐墊、地毯襯墊及醫(yī)藥織品和各種泡沫襯墊，如坐墊、地毯襯墊及醫(yī)藥 衛(wèi)生、建筑及國(guó)防等方面。衛(wèi)生、建筑及國(guó)防等方面。 49 (2)(2)應(yīng)用應(yīng)用 硬泡硬泡沫沫其比強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、絕熱和隔音性其比強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、絕熱和隔音性 能優(yōu)良，常用作熱保溫與夾心支持的材料。如冷能優(yōu)良，常用作熱保溫與夾心支持的材料。如冷 藏設(shè)備、管道和貯罐絕熱保溫夾層，建筑、國(guó)防藏設(shè)備、管道和貯罐絕熱保溫夾層，建筑、國(guó)防 裝方面的夾層材料。裝方面的夾層材料。 半硬泡半硬泡沫沫具有吸收沖擊能的特性，主要用于具有吸收沖擊能的特性

21、，主要用于 防震緩沖方面的部件，大量用于車輛、飛機(jī)等方防震緩沖方面的部件，大量用于車輛、飛機(jī)等方 面。也可用作密封材料和能量吸收材料。面。也可用作密封材料和能量吸收材料。 50 (1)(1)成泡原理成泡原理 a. a. 泡沫的形成泡沫的形成：在成泡劑的作用下，產(chǎn)生泡沫。：在成泡劑的作用下，產(chǎn)生泡沫。 b. b. 泡沫的增長(zhǎng)泡沫的增長(zhǎng)：新氣體不斷產(chǎn)生，泡孔膨大。新氣體不斷產(chǎn)生，泡孔膨大。 c. c. 泡沫的穩(wěn)定泡沫的穩(wěn)定：在泡沫增長(zhǎng)階段，氣泡壁層變?cè)谂菽鲩L(zhǎng)階段，氣泡壁層變 薄，要求聚合物有足夠的分子量和交聯(lián)。使用泡薄，要求聚合物有足夠的分子量和交聯(lián)。使用泡 沫穩(wěn)定劑。沫穩(wěn)定劑。 2. 2. 聚

22、氨酯泡沫塑料合成原理聚氨酯泡沫塑料合成原理 51 a. a. 水水 b. b. 低沸點(diǎn)鹵代烴低沸點(diǎn)鹵代烴，受熱氣化產(chǎn)生氣泡，受熱氣化產(chǎn)生氣泡( (物理方法物理方法) )。 (2)(2)成泡劑成泡劑 (3)(3)反應(yīng)控制反應(yīng)控制 聚合物形成的反應(yīng)，如鏈增長(zhǎng)、擴(kuò)聚合物形成的反應(yīng)，如鏈增長(zhǎng)、擴(kuò) 鏈及交聯(lián)。鏈及交聯(lián)。 產(chǎn)生氣體生成小泡，不斷擴(kuò)散與合并產(chǎn)生氣體生成小泡，不斷擴(kuò)散與合并 為大泡。為大泡。 52 (4)(4)原料組成原料組成 a.a.異氰酸酯異氰酸酯：TDI、MDI、PAPI b.b.聚醚或聚酯多元醇：聚醚或聚酯多元醇： c.c.催化劑：催化劑：常用混合催化劑常用混合催化劑。 d.d.發(fā)泡劑

23、：發(fā)泡劑：水或低沸點(diǎn)鹵代烴水或低沸點(diǎn)鹵代烴。 軟泡要求軟泡要求Mc值大，故須采用分子量較大值大，故須采用分子量較大 的多元醇（的多元醇（f2-3）。）。 硬泡要求硬泡要求Mc值小，故須采用分子量較小值小，故須采用分子量較小 的多元醇（的多元醇（f 3-8）。）。 53 e.泡沫穩(wěn)定劑：泡沫穩(wěn)定劑：降低原料各組分的表面張力，增降低原料各組分的表面張力，增 加互溶性及穩(wěn)定發(fā)泡過程，有利于得到均勻的泡加互溶性及穩(wěn)定發(fā)泡過程，有利于得到均勻的泡 沫微孔結(jié)構(gòu)。沫微孔結(jié)構(gòu)。 SiOC型 有機(jī)硅泡沫穩(wěn)定劑有機(jī)硅泡沫穩(wěn)定劑 54 f.開孔劑開孔劑：直鏈烴或脂環(huán)烴直鏈烴或脂環(huán)烴(如聚丙烯、液體石蠟等如聚丙烯、液

24、體石蠟等) 。 g.其他組分其他組分：阻燃劑及防老劑、穩(wěn)定劑、增強(qiáng)阻燃劑及防老劑、穩(wěn)定劑、增強(qiáng) 劑和著色劑等。劑和著色劑等。 55 聚氨酯泡沫塑科生產(chǎn)方法的比較聚氨酯泡沫塑科生產(chǎn)方法的比較 (1) 操作過程操作過程：一步法和兩步法一步法和兩步法。 4. 4. 生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝 56 (2)(2)發(fā)泡成型工藝發(fā)泡成型工藝 手工發(fā)泡手工發(fā)泡：計(jì)量加入反應(yīng)物，經(jīng)高速攪拌混合計(jì)量加入反應(yīng)物，經(jīng)高速攪拌混合 數(shù)秒后，立即傾入模具內(nèi)進(jìn)行發(fā)泡成型。數(shù)秒后，立即傾入模具內(nèi)進(jìn)行發(fā)泡成型。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)，適用于批數(shù)少，產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)，適用于批數(shù)少，產(chǎn) 品規(guī)格變化大的生產(chǎn)品規(guī)格變化大的生產(chǎn)。

25、缺點(diǎn)缺點(diǎn)：產(chǎn)率低，僅使用于少量物料的生產(chǎn)。產(chǎn)率低，僅使用于少量物料的生產(chǎn)。 b. b. 澆鑄法澆鑄法 ( (模塑法模塑法) )：均勻的發(fā)泡混合料定量地均勻的發(fā)泡混合料定量地 注入金屬模具內(nèi)進(jìn)行發(fā)泡，預(yù)熟化，然后脫模，注入金屬模具內(nèi)進(jìn)行發(fā)泡，預(yù)熟化，然后脫模， 再加熱充分熟化。再加熱充分熟化。 c. c. 噴涂法噴涂法：借助壓力使各組分在噴槍內(nèi)混勻，然借助壓力使各組分在噴槍內(nèi)混勻，然 后噴涂于施工物表面上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡成型。后噴涂于施工物表面上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡成型。 57 d. d. 塊狀法塊狀法：連續(xù)的機(jī)械澆注發(fā)泡工藝，其成型泡沫體連續(xù)的機(jī)械澆注發(fā)泡工藝，其成型泡沫體 的橫截面呈塊狀。的橫截面呈塊狀

26、。 e. e. 反應(yīng)注射模塑技術(shù)反應(yīng)注射模塑技術(shù) I. 對(duì)設(shè)備要求高，原料對(duì)設(shè)備要求高，原料 在氮?dú)庀螺斔?，用?jì)量在氮?dú)庀螺斔停糜?jì)量 泵將物料噴射并瞬時(shí)混泵將物料噴射并瞬時(shí)混 合，注入模具內(nèi)反應(yīng)和合，注入模具內(nèi)反應(yīng)和 固化。固化。 II. 優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)快速、生優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)快速、生 產(chǎn)周期短、模具壓力小、產(chǎn)周期短、模具壓力小、 可制備形狀復(fù)雜及大型可制備形狀復(fù)雜及大型 制品。制品。 58 (1)混煉型聚氨酯橡膠混煉型聚氨酯橡膠 b. 原料原料：多元醇、異氰酸酯、擴(kuò)鏈劑及交聯(lián)劑。多元醇、異氰酸酯、擴(kuò)鏈劑及交聯(lián)劑。 a. 生產(chǎn)方法生產(chǎn)方法：采用兩步法采用兩步法。 交聯(lián)劑交聯(lián)劑 c. 生產(chǎn)情況生產(chǎn)情況：

27、最早工業(yè)化，可采用通用橡膠的加工最早工業(yè)化，可采用通用橡膠的加工 設(shè)備，但產(chǎn)品性能不如其它生產(chǎn)方法。設(shè)備，但產(chǎn)品性能不如其它生產(chǎn)方法。 第六節(jié)第六節(jié) 聚氨酯橡膠聚氨酯橡膠 1. 1. 聚氨酯橡膠的生產(chǎn)工藝聚氨酯橡膠的生產(chǎn)工藝 59 (2)澆注型聚氨酯橡膠澆注型聚氨酯橡膠(液體橡膠液體橡膠) a. 生產(chǎn)方法生產(chǎn)方法：一、兩步法；一步法效率高，：一、兩步法；一步法效率高， 比較經(jīng)濟(jì)比較經(jīng)濟(jì) 。 將液狀原料混合物注入模具中，再經(jīng)加熱熟將液狀原料混合物注入模具中，再經(jīng)加熱熟 化交聯(lián)后得到?；宦?lián)后得到。 b. 原料原料：多元醇、異氰酸酯、擴(kuò)鏈劑：多元醇、異氰酸酯、擴(kuò)鏈劑(MOCA) c. 澆注方法澆注

28、方法：常壓澆注成型、噴涂法、真空注模法及：常壓澆注成型、噴涂法、真空注模法及 反應(yīng)注射成型方法等。反應(yīng)注射成型方法等。 該法產(chǎn)量最大，原料要求流動(dòng)性好，可制備形狀該法產(chǎn)量最大，原料要求流動(dòng)性好，可制備形狀 復(fù)雜及大型制品復(fù)雜及大型制品。 60 (3)熱塑型聚氨酯橡膠熱塑型聚氨酯橡膠 一般為線型或輕度的交聯(lián)結(jié)構(gòu)的一般為線型或輕度的交聯(lián)結(jié)構(gòu)的(AB)n嵌段共聚物。嵌段共聚物。 生產(chǎn)方法：主要為一步法，生產(chǎn)方法：主要為一步法， 一步法一步法其過程簡(jiǎn)單，速度快，熔點(diǎn)較高，強(qiáng)其過程簡(jiǎn)單，速度快，熔點(diǎn)較高，強(qiáng) 度與硬度較好。度與硬度較好。 兩步法反應(yīng)較平穩(wěn)，產(chǎn)品性能不及一步法兩步法反應(yīng)較平穩(wěn)，產(chǎn)品性能不及

29、一步法。 61 b. 分類分類 不含一級(jí)交聯(lián)鍵的熱塑性聚合物不含一級(jí)交聯(lián)鍵的熱塑性聚合物 (R1)，全熱塑性，全熱塑性 含有輕度的交聯(lián)鍵含有輕度的交聯(lián)鍵(R 1)，半熱塑性，半熱塑性 優(yōu)點(diǎn)：加工成型時(shí)很穩(wěn)定，可再生，機(jī)械性優(yōu)點(diǎn)：加工成型時(shí)很穩(wěn)定，可再生，機(jī)械性 能優(yōu)良。缺點(diǎn)：永久變形較大，耐化學(xué)藥品能優(yōu)良。缺點(diǎn)：永久變形較大，耐化學(xué)藥品 性能較差。性能較差。 62 一步法熔融連續(xù)生產(chǎn)工藝一步法熔融連續(xù)生產(chǎn)工藝 一步法溶液生產(chǎn)工藝一步法溶液生產(chǎn)工藝： 反應(yīng)平穩(wěn)、易于控制、產(chǎn)品反應(yīng)平穩(wěn)、易于控制、產(chǎn)品 性能好；但溶劑易揮發(fā)，需要性能好；但溶劑易揮發(fā)，需要 回收，毒性較大?；厥?，毒性較大。 c. 一

30、步法生產(chǎn)工藝一步法生產(chǎn)工藝 63 澆注型：澆注型：原料流動(dòng)性較好，制備復(fù)雜形狀的制品。原料流動(dòng)性較好，制備復(fù)雜形狀的制品。 設(shè)備投資少，產(chǎn)量大設(shè)備投資少，產(chǎn)量大(70%)，還可噴涂加工以及制，還可噴涂加工以及制 取泡沫彈性體用于防震橡膠。取泡沫彈性體用于防震橡膠。 混煉型：混煉型：可直接采用通用型橡膠的加工設(shè)備，但性可直接采用通用型橡膠的加工設(shè)備，但性 能不及其它方法，僅生產(chǎn)其它方法不易加工的橡膠能不及其它方法，僅生產(chǎn)其它方法不易加工的橡膠 制品制品(如薄膜如薄膜) 。 熱塑型：熱塑型：可用一般的熱塑性塑料的加工方法進(jìn)行可用一般的熱塑性塑料的加工方法進(jìn)行 加工與成型，不含一級(jí)交聯(lián)鍵的熱塑性聚合

31、物可加工與成型，不含一級(jí)交聯(lián)鍵的熱塑性聚合物可 再生使用。再生使用。 (4) 幾種加工方法比較幾種加工方法比較 64 第七節(jié)第七節(jié) 其他類型的聚氨酯材料其他類型的聚氨酯材料 (1)特點(diǎn)：特點(diǎn)： 合成是大分子的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)和使用時(shí)合成是大分子的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)和使用時(shí) 的配方均可調(diào)節(jié)，以獲得所需涂膜的性能。的配方均可調(diào)節(jié)，以獲得所需涂膜的性能。 耐腐蝕性優(yōu)良，能耐酸、堿、油及化學(xué)藥品。耐腐蝕性優(yōu)良，能耐酸、堿、油及化學(xué)藥品。 耐磨性好，耐磨性好，粘結(jié)性強(qiáng)粘結(jié)性強(qiáng)，可耐低溫至，可耐低溫至-40。 可在室溫、加熱或可在室溫、加熱或0 下固化，即施工的溫度下固化，即施工的溫度 范圍較廣，適宜于各種場(chǎng)合

32、。范圍較廣，適宜于各種場(chǎng)合。 電性能優(yōu)良，裝飾性和保護(hù)性好。電性能優(yōu)良，裝飾性和保護(hù)性好。 與其他樹脂的互溶性好，易于配成性能不同的涂料。與其他樹脂的互溶性好，易于配成性能不同的涂料。 1.聚氨酯涂料聚氨酯涂料 65 a.氧氣固化聚氨酯改性油氧氣固化聚氨酯改性油(單包裝）單包裝） 不飽和雙鍵在空氣中經(jīng)氧化交聯(lián)生成漆膜，還有不飽和雙鍵在空氣中經(jīng)氧化交聯(lián)生成漆膜，還有 大分子鏈間氫鍵。具有干燥固化快、耐磨耐油性好大分子鏈間氫鍵。具有干燥固化快、耐磨耐油性好 等優(yōu)點(diǎn)；但流平性較差，易變黃。等優(yōu)點(diǎn)；但流平性較差，易變黃。 干性油干性油(如大豆油、亞麻油等如大豆油、亞麻油等)與多元醇進(jìn)行酯交與多元醇進(jìn)行

33、酯交 換反應(yīng)，生成羥基化合物，再與異氰酸酯反應(yīng)得氨換反應(yīng)，生成羥基化合物，再與異氰酸酯反應(yīng)得氨 酯油。酯油。 (2)聚氨酯涂料的種類及其固化機(jī)理聚氨酯涂料的種類及其固化機(jī)理 66 R不飽和雙鍵油脂分子的基團(tuán)不飽和雙鍵油脂分子的基團(tuán) 干性油干性油 67 b. 封閉型聚氨酯漆封閉型聚氨酯漆 用隱蔽型異氰酸酯與聚醚或聚酯多元醇混合物，用隱蔽型異氰酸酯與聚醚或聚酯多元醇混合物， 使用時(shí)升溫至一定的溫度釋放出使用時(shí)升溫至一定的溫度釋放出-NCO與多元醇與多元醇 反應(yīng)得漆膜，反應(yīng)得漆膜，工業(yè)中稱作烘漆工業(yè)中稱作烘漆。它有優(yōu)良的。它有優(yōu)良的絕緣絕緣 性性，耐溶劑耐溶劑和和耐水性好耐水性好。 氨基甲酸苯酯 6

34、8 c.水氣固化型聚氨酯漆水氣固化型聚氨酯漆 制取兩端帶有制取兩端帶有-NCO基團(tuán)且基團(tuán)且分子量足夠分子量足夠 大大的預(yù)聚體，涂膜后利用含有的的預(yù)聚體，涂膜后利用含有的-NCO吸收吸收 空氣中的水分反應(yīng)生成脲鍵而固化。反應(yīng)空氣中的水分反應(yīng)生成脲鍵而固化。反應(yīng) 較慢，不會(huì)使漆膜產(chǎn)生氣泡，但固化速度較慢，不會(huì)使漆膜產(chǎn)生氣泡，但固化速度 受環(huán)境影響大。受環(huán)境影響大。 69 d.催化固化型聚氨酯漆催化固化型聚氨酯漆 這種聚氨酯漆有兩個(gè)組分，一個(gè)組分是端基為這種聚氨酯漆有兩個(gè)組分，一個(gè)組分是端基為 -NCO的預(yù)聚體的預(yù)聚體(合成時(shí)取異氰酸指數(shù)合成時(shí)取異氰酸指數(shù)R2)，另一，另一 個(gè)組分是催干劑，常用的有

35、環(huán)烷酸鋁、鈷及二甲個(gè)組分是催干劑，常用的有環(huán)烷酸鋁、鈷及二甲 基乙醇胺等?；掖及返取?催化固化型催化固化型聚氨酯漆與水氣固化型的相似。采聚氨酯漆與水氣固化型的相似。采 用催干劑加快固化速度。其中醇胺類催干劑，在用催干劑加快固化速度。其中醇胺類催干劑，在 叔胺基團(tuán)催化作用下，羥基可與叔胺基團(tuán)催化作用下，羥基可與-NCO反應(yīng)結(jié)合在反應(yīng)結(jié)合在 漆膜中，且不會(huì)被溶劑所萃取。由于催化作用，漆膜中，且不會(huì)被溶劑所萃取。由于催化作用， 固化反應(yīng)固化反應(yīng)不受外界濕度不受外界濕度與與氣溫氣溫的影響。的影響。 70 e.羥基固化型聚氨酯漆羥基固化型聚氨酯漆 這類涂料分為甲、乙兩組分。甲組分為異氰酸這類涂料分為甲

36、、乙兩組分。甲組分為異氰酸 酯化合物，乙組分為聚醚或聚酯多元醇。酯化合物，乙組分為聚醚或聚酯多元醇。 聚氨酯涂料，其優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械物理性能好，耐候性聚氨酯涂料，其優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械物理性能好，耐候性 和保色性也較好，而且在較大的范圍內(nèi)可調(diào)節(jié)漆膜和保色性也較好，而且在較大的范圍內(nèi)可調(diào)節(jié)漆膜 的性能，所以這類涂料已成為極有發(fā)展前途且性能的性能，所以這類涂料已成為極有發(fā)展前途且性能 優(yōu)良的優(yōu)良的高級(jí)室外用漆。高級(jí)室外用漆。 71 f.聚氨酯涂料的新品種聚氨酯涂料的新品種 聚氨酯瀝青漆聚氨酯瀝青漆高分子聚氨酯瀝青防腐防水材料高分子聚氨酯瀝青防腐防水材料 ， 具有適用范圍廣、壽命長(zhǎng)，耐候性、抗變形、拉伸具有適用范圍

37、廣、壽命長(zhǎng)，耐候性、抗變形、拉伸 強(qiáng)度高、延伸率大，對(duì)基層收縮和開裂變形適應(yīng)性強(qiáng)度高、延伸率大，對(duì)基層收縮和開裂變形適應(yīng)性 強(qiáng)、抗酸性、抗堿性、防腐防水性能優(yōu)越，解決了強(qiáng)、抗酸性、抗堿性、防腐防水性能優(yōu)越，解決了 傳統(tǒng)防腐防水材料，完全取代于傳統(tǒng)防腐防水材料。傳統(tǒng)防腐防水材料，完全取代于傳統(tǒng)防腐防水材料。 有著比之更好的防腐、防水、絕緣性能。有著比之更好的防腐、防水、絕緣性能。 用途用途基坑、地下室的防腐防水工程；基坑、地下室的防腐防水工程； 地槽、水地槽、水 塔、水池、冷卻塔、污水池、食用清水池的防腐防塔、水池、冷卻塔、污水池、食用清水池的防腐防 水工程；水工程； 民用建筑物、屋頂、衛(wèi)生間等

38、民用建筑物、屋頂、衛(wèi)生間等 72 聚氨酯涂料分雙組分聚氨酯涂料和單組分聚氨酯涂料。聚氨酯涂料分雙組分聚氨酯涂料和單組分聚氨酯涂料。 雙組分聚氨酯涂料雙組分聚氨酯涂料是由異氰酸酯預(yù)聚物和含羥基是由異氰酸酯預(yù)聚物和含羥基 樹脂兩部分組成，通常稱為固化劑組分和主劑組分。樹脂兩部分組成，通常稱為固化劑組分和主劑組分。 根據(jù)含羥基組分的不同可分為丙烯酸聚氨酯、醇酸聚根據(jù)含羥基組分的不同可分為丙烯酸聚氨酯、醇酸聚 氨酯、聚酯聚氨酯、聚醚聚氨酯、環(huán)氧聚氨酯等品種。氨酯、聚酯聚氨酯、聚醚聚氨酯、環(huán)氧聚氨酯等品種。 各方面的性能都比較好。是目前各方面的性能都比較好。是目前很有發(fā)展前途很有發(fā)展前途的一的一 類涂料

39、品種。主要應(yīng)用方向有木器涂料、防腐涂料、類涂料品種。主要應(yīng)用方向有木器涂料、防腐涂料、 地坪漆、電子涂料、聚氨酯防水涂料等。缺點(diǎn)是施工地坪漆、電子涂料、聚氨酯防水涂料等。缺點(diǎn)是施工 工序復(fù)雜，對(duì)施工環(huán)境要求很高，漆膜容易產(chǎn)生弊病工序復(fù)雜，對(duì)施工環(huán)境要求很高，漆膜容易產(chǎn)生弊病。 73 單組分聚氨酯涂料單組分聚氨酯涂料主要有聚氨酯油性涂料、潮氣主要有聚氨酯油性涂料、潮氣 固化聚氨酯涂料、封閉型聚氨酯涂料等品種。應(yīng)固化聚氨酯涂料、封閉型聚氨酯涂料等品種。應(yīng) 用面不如雙組分涂料廣，主要用于地板涂料、防用面不如雙組分涂料廣，主要用于地板涂料、防 腐涂料、預(yù)卷材涂料等，其總體性能不如雙組分腐涂料、預(yù)卷材涂

40、料等，其總體性能不如雙組分 涂料全面。涂料全面。 聚氨酯乳液涂料聚氨酯乳液涂料 74 聚氨酯乳液涂料聚氨酯乳液涂料以水代替有機(jī)溶劑作為分散介質(zhì)的以水代替有機(jī)溶劑作為分散介質(zhì)的 新型聚氨酯體系，也稱水分散聚氨酯新型聚氨酯體系，也稱水分散聚氨酯 。 水性聚氨酯簡(jiǎn)單分類水性聚氨酯簡(jiǎn)單分類 按粒徑和外觀按粒徑和外觀分可分為分可分為 聚氨酯水溶液聚氨酯水溶液(粒徑粒徑01微米，外觀白濁微米，外觀白濁)； 按合成單體按合成單體分為分為聚醚型聚醚型、聚酯型聚酯型和和聚醚、聚酯混合型聚醚、聚酯混合型。 按二異氰酸酯按二異氰酸酯分為分為芳香族芳香族和和脂肪族脂肪族，或具體分為，或具體分為TDI 型、型、HDI型

41、等等。型等等。 75 水性聚聚氨酯（水性聚聚氨酯（WPU）用途：）用途： 由于由于WPU 優(yōu)良的綜合性能和綠色環(huán)保的優(yōu)優(yōu)良的綜合性能和綠色環(huán)保的優(yōu) 點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于涂料、皮革、膠粘劑和點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于涂料、皮革、膠粘劑和 紡織等行業(yè)。紡織等行業(yè)。 膠粘劑：膠粘劑：WPU 膠粘劑可用于汽車、服裝、膠粘劑可用于汽車、服裝、 鞋業(yè)和木材工業(yè)等領(lǐng)域，可提高粘接性、鞋業(yè)和木材工業(yè)等領(lǐng)域，可提高粘接性、 耐水性、耐磨性及拉伸強(qiáng)度等。耐水性、耐磨性及拉伸強(qiáng)度等。 76 涂料中的應(yīng)用：涂料中的應(yīng)用：涂料是聚氨酯乳液的一大應(yīng)用領(lǐng)涂料是聚氨酯乳液的一大應(yīng)用領(lǐng) 域，可以用作家具漆、電泳漆、建筑涂料、紙張域，可以用作

42、家具漆、電泳漆、建筑涂料、紙張 處理涂料、玻璃纖維涂料等。處理涂料、玻璃纖維涂料等。 WPU 涂料因環(huán)保且具有好的裝飾性和保護(hù)性等，涂料因環(huán)保且具有好的裝飾性和保護(hù)性等， 被認(rèn)為是被認(rèn)為是最好的一種涂料品種最好的一種涂料品種。在汽車行業(yè)的汽。在汽車行業(yè)的汽 車零部件、內(nèi)外裝飾，尤其是車零部件、內(nèi)外裝飾，尤其是汽車涂料的底漆，汽車涂料的底漆， 其中其中90%使用的是使用的是WPU 涂料涂料，比如大眾、寶馬、，比如大眾、寶馬、 福特和克萊斯勒等均使用的是水性中漆、底漆。福特和克萊斯勒等均使用的是水性中漆、底漆。 77 皮革中的應(yīng)用：皮革中的應(yīng)用：聚氨酯乳液皮革聚氨酯乳液皮革涂飾劑涂飾劑在耐化學(xué)在耐

43、化學(xué) 品、耐磨性、耐撓曲性和彈性等綜合性能上具有品、耐磨性、耐撓曲性和彈性等綜合性能上具有 明顯的優(yōu)越性。明顯的優(yōu)越性。 在在皮革加工皮革加工過程中，過程中，WPU 乳液主要用作乳液主要用作涂飾涂飾 劑劑、復(fù)揉劑復(fù)揉劑和和黏合劑黏合劑等。等。WPU 用于皮革涂飾劑是用于皮革涂飾劑是 由于粒子表面沒有乳化劑，成膜速率快（可與溶由于粒子表面沒有乳化劑，成膜速率快（可與溶 劑型相媲美）、性能好且對(duì)環(huán)境沒有危害。用劑型相媲美）、性能好且對(duì)環(huán)境沒有危害。用 WPU 乳液涂飾后的皮革具有光亮、豐滿、耐磨耗、乳液涂飾后的皮革具有光亮、豐滿、耐磨耗、 彈性好和耐低溫彈性好和耐低溫等優(yōu)良性能，使其在等優(yōu)良性能，

44、使其在皮革應(yīng)用方皮革應(yīng)用方 面居于重要地位。面居于重要地位。 78 紡織中的應(yīng)用：紡織中的應(yīng)用： WPU可用染色助劑、涂料印花粘可用染色助劑、涂料印花粘 合劑、柔軟與防皺整理劑，抗靜電和親水整理劑等。合劑、柔軟與防皺整理劑，抗靜電和親水整理劑等。 WPU 應(yīng)用在紡織衣物上具有成膜性好、粘接牢固、應(yīng)用在紡織衣物上具有成膜性好、粘接牢固、 易清洗保養(yǎng)且涂層可以抗起球、防水透濕、手感好易清洗保養(yǎng)且涂層可以抗起球、防水透濕、手感好 及舒服等特點(diǎn)，因此在紡織行業(yè)應(yīng)用非常廣泛。及舒服等特點(diǎn)，因此在紡織行業(yè)應(yīng)用非常廣泛。 印染（印染（紡織）紡織）的印花處手感柔軟、清爽，圖案清晰、的印花處手感柔軟、清爽，圖案

45、清晰、 無滲化，將無滲化，將WPU 制成羊毛氈防縮整理劑時(shí)，可以制成羊毛氈防縮整理劑時(shí)，可以 和羊毛纖維形成具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的聚合物膜，和羊毛纖維形成具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的聚合物膜， 其收其收 縮率很小，縮率很小，手感柔軟手感柔軟，但有一定程度的泛黃。，但有一定程度的泛黃。 79 水性聚氨酯改性水性聚氨酯改性 有機(jī)硅改性有機(jī)硅改性共聚改性水性共聚改性水性PU 主要以側(cè)基主要以側(cè)基 或端基帶有活性基團(tuán)的聚硅氧烷，降低表面或端基帶有活性基團(tuán)的聚硅氧烷，降低表面 能！但相對(duì)成膜后的性能不十分理想。能！但相對(duì)成膜后的性能不十分理想。 丙烯酸酯改性丙烯酸酯改性丙烯酸酯改性丙烯酸酯改性WPU 被譽(yù)為被譽(yù)為 “第三代第

46、三代WPU”。它把。它把PU 耐磨性高、力學(xué)耐磨性高、力學(xué) 性能好與丙烯酸酯優(yōu)異的耐候性和耐水性有性能好與丙烯酸酯優(yōu)異的耐候性和耐水性有 機(jī)地結(jié)合起來，機(jī)地結(jié)合起來， 使使WPU 膠膜的綜合性能有膠膜的綜合性能有 很大的提高，很大的提高， 并成為近年來國(guó)內(nèi)外研究的熱并成為近年來國(guó)內(nèi)外研究的熱 點(diǎn)。點(diǎn)。 80 環(huán)氧樹脂改性環(huán)氧樹脂改性利用利用EP 上的環(huán)氧基和仲上的環(huán)氧基和仲 羥基與羥基與PU 進(jìn)行共聚反應(yīng)，進(jìn)行共聚反應(yīng)， 得到預(yù)聚體后再得到預(yù)聚體后再 在水中乳化，最后得到水性的在水中乳化，最后得到水性的EP 改性改性PU 乳液乳液 81 (1)特點(diǎn)：特點(diǎn)： 此類粘合劑分子中含有許多高極性的基團(tuán)

47、，粘結(jié)此類粘合劑分子中含有許多高極性的基團(tuán)，粘結(jié) 性強(qiáng)，幾乎能粘合所有的材料，如木材、塑料、橡性強(qiáng)，幾乎能粘合所有的材料，如木材、塑料、橡 膠、皮革、玻璃和各種織物等非金屬材料，以及鋼膠、皮革、玻璃和各種織物等非金屬材料，以及鋼 鐵、鋁和鋼等金屬材料。它還能用于金屬和非金屬鐵、鋁和鋼等金屬材料。它還能用于金屬和非金屬 材料之間的粘合。材料之間的粘合。 很易調(diào)節(jié)其組成、結(jié)構(gòu)及使用配方，可方便地改很易調(diào)節(jié)其組成、結(jié)構(gòu)及使用配方，可方便地改 變其性能，以適合不同材料粘合的需要。變其性能，以適合不同材料粘合的需要。 2.聚氨酯粘合劑聚氨酯粘合劑 82 可在室溫下固化，也可加熱固化，故粘合工藝很可在室溫

48、下固化，也可加熱固化，故粘合工藝很 方便。方便。 固化時(shí)不生成副產(chǎn)物，在粘合層中不易產(chǎn)生缺陷。固化時(shí)不生成副產(chǎn)物，在粘合層中不易產(chǎn)生缺陷。 除了粘結(jié)強(qiáng)度較高，還具有較好的耐油、耐臭氧、除了粘結(jié)強(qiáng)度較高，還具有較好的耐油、耐臭氧、 耐化學(xué)藥品及耐低溫等性能。耐化學(xué)藥品及耐低溫等性能。 2.聚氨酯粘合劑聚氨酯粘合劑 83 (2)聚氨酯粘合劑的種類及其粘合原理聚氨酯粘合劑的種類及其粘合原理 a.多異氰酸酯粘合劑多異氰酸酯粘合劑 由多元異氰酸酯化合物為主要組分的粘合劑，常由多元異氰酸酯化合物為主要組分的粘合劑，常 用的多元異氰酸酯有：用的多元異氰酸酯有：4,4,4”-三苯基甲烷二異氰酸三苯基甲烷二異氰

49、酸 酯酯(TTI)、硫逐磷酸三、硫逐磷酸三(4-苯基異氰酸酯苯基異氰酸酯)、4,4-二苯甲二苯甲 烷二異氰酸酯烷二異氰酸酯(MDI)、2,4-甲苯二異氰酸酯甲苯二異氰酸酯(TDI)及六及六 亞甲基二異氰酸酯亞甲基二異氰酸酯(HDI)等。等。 可將此類多元異氰酸酯與橡膠或塑料在無水溶可將此類多元異氰酸酯與橡膠或塑料在無水溶 劑劑(如甲苯、氯苯等如甲苯、氯苯等)中混溶而配成改性多氰酸酯粘合中混溶而配成改性多氰酸酯粘合 劑，由此可增加粘接強(qiáng)度，又可防止水分對(duì)異氰酸劑，由此可增加粘接強(qiáng)度，又可防止水分對(duì)異氰酸 酯的水解作用，延長(zhǎng)使用壽命。酯的水解作用，延長(zhǎng)使用壽命。 84 b.聚氨酯預(yù)聚體粘合劑聚氨酯

50、預(yù)聚體粘合劑 這種粘合劑還可分為兩種這種粘合劑還可分為兩種 單組分單組分將聚酯將聚酯(或聚醚或聚醚)和異氰酸酯制成含有和異氰酸酯制成含有- NCO端基的預(yù)聚體，再用酚類化合物使活性端基的預(yù)聚體，再用酚類化合物使活性-NCO封封 閉起來。這種粘合劑使用時(shí)必須在一定溫度下加熱閉起來。這種粘合劑使用時(shí)必須在一定溫度下加熱 后釋出后釋出-NCO基團(tuán)，再發(fā)生反應(yīng)而粘合?；鶊F(tuán)，再發(fā)生反應(yīng)而粘合。 雙組分雙組分含有甲、乙兩個(gè)組分。甲組分為聚酯含有甲、乙兩個(gè)組分。甲組分為聚酯(或或 聚醚型聚醚型)多羥基化合物，分子量為多羥基化合物，分子量為8002000；乙組分；乙組分 為多異氰酸酯為多異氰酸酯(如如TDI或或HDI等等)與丙三醇的加成物與丙三醇的加成物(也也 稱為預(yù)聚體稱為預(yù)聚體)其端基為其端基為 -NCO。 85 c.聚氨酯樹脂粘合劑聚氨酯樹脂粘合劑 由多元異氰酸酯與聚醚或聚酯多羥基化合物由多元異氰酸酯與聚醚或聚酯多羥基化合物 生成的聚氨酯樹脂生成的聚氨酯樹脂(常為線型聚合物常為線型聚合物)，再制成