聚氨酯基础知识
聚氨酯是由多异氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等扩链剂或交联剂等原料制成的聚合物。 通过改变原材料种类及组成，可以大幅度地改变产品形态及其性能，得到从柔软到坚硬的各种产品。聚氨酯材料可在较宽的硬度范围具有较高的弹性及强度、优异的耐磨性、耐油性、耐疲劳性及抗震动性，具有优异的综合性能。
聚氨酯制品形态有软质、半硬质及硬质泡沫塑料、弹性体、油漆涂料、胶粘剂、密封胶、合成革涂层树脂、弹性纤维等，广泛应用于现代工业和日常生活的许多领域。 异氰酸酯，Isocyanate
异氰酸酯是含有活性NCO基团一类化合物，包括单异氰酸酯和二异氰酸酯以及多异氰酸酯等。
单异氰酸酯是有机合成的重要中间体，可制成一系列杀虫剂、除草剂，也用于改进塑料、织物、皮革等的防水性。TI，对甲苯磺酰异氰酸酯，一种很常用的密封胶的脱水剂和吸水剂。
二异氰酸酯和多异氰酸酯用于合成聚氨酯泡沫、橡胶、弹性体、涂料和胶粘剂等材料。目前应用最广、产量最大的是：甲苯二异氰酸酯（Toluene Diisocyanate，简称TDI）；二苯基甲烷二异氰酸酯（Methylenediphenyl Diisocyanate，简称MDI）。这两类异氰酸酯及其衍生物，由于分子中苯环和NCO相邻，其制品时间长了会有一定黄变效应。
非黄变的异氰酸酯，如HDI、IPDI、HMDI、XDI等
TDI
工业常用的TDI是2,4-TDI和2,6-TDI两种异构体的混合物，3种常用的牌号：TDI-80/20，TDI-100和TDI-65/35。前面的数字表示组成中2，4-TDI 的含量。
分子量：174，NCO含量为48.3%，无透明液体，易挥发刺激性气体，剧毒，对人体毒害较大，运输、处置、储存都需要采取预防措施，确保安全。
MDI
交巡警服务平台的设置与调度分子量：250，NCO含量33.6%。一般有2,4′-MDI和4,4′-MDI两种异构体。
产品分类：纯ＭＤＩ、聚合ＭＤＩ、液化ＭＤＩ、改性ＭＤＩ等
纯MDI
纯MDI，全为4,4′-MDI，常温下为白到微黄晶体，５度以下密封储藏，保质期为三个月。室温下易生成二聚体而变黄。
PAPI，多亚甲基多苯基多异氰酸酯
ria技术
亦称聚合MDI，粗MDI，结构
式：ARNCO-[CH2-ARNCO]n-CH2-ARNCO
PAPI是一种不同官能度的多异氰酸酯混合物，平均官能度为2.5~2.8，其中50%左右为二异氰酸酯（MDI），其余为三异氰酸酯和5%左右的多异氰酸酯，棕液体。发泡组合料“黑料”就是PAPI众多系列中的一种。
烟台万华PM-200，BASF M-20S，亨斯曼5005，拜耳44V20，市场上最常见的四种PAPI产品，管能度2.7，NCO含量31.5%，一定程度上可以互替使用。MDI-50
含有50%的2,4′-MDI和50%的4,4′-MDI，15度以上无透明液体，5~15度之间有细小针状结晶，低于5度几乎为固态。BASF MI就是MDI-50产品。
2,4′-MDI制成的制品在柔顺性和伸长率方面优于4,4′-MDI，反应速度低一些，室温下粘度更小。 常见异氰酸酯的简单对比
反应活性
103C>纯MDI>PAPI>MI>TDI>IPDI>HDI
预聚物的粘度和产品的硬度，也大致如上序排列
聚醚
验证性因子分析聚醚多元醇是由起始剂（含活性氢基团的化合物）与环氧乙烷（EO）、环氧丙烷（PO）等在催化剂存在下经加聚反应制得。可以通过改变PO和EO的加料方式、加量配比、加料次序等条件，生产出各种类型的聚醚多元醇。
聚氧化丙烯二醇、三醇，PPG
官能度为2或3，起始剂为1,2-丙二醇或甘油，环氧丙烷开环进行聚合。市场上最常见的通用聚醚，一般以：210，220，330来编号，第一个数字代表官能度，后面两个数字代表分子量。聚醚210就是官能度为2分子量1000的聚氧化丙烯二醇。
高活性聚醚
以乙二胺为起始剂合成的聚醚，最常见的就是聚醚403和4110了，四官能度，常用于硬泡。
结构上同普通聚醚，但将部分环氧丙烷改为环氧乙烷封端，形成EO、PO共聚醚，活性较高，常见的高回弹聚醚330N、550N即是此类。
还有山梨醇、蔗糖为起始剂的多官能度聚醚，硬泡上常用到。
聚合物多元醇，POP
乙烯基聚合物接枝聚醚多元醇是聚合物-聚醚分散体，属有机填充聚醚多元醇，用于制备高
承载或高模量软质和半硬质聚氨酯泡沫塑料制品。部分采用或全部采用这种有机填充聚醚代替通用聚醚多元醇，可生产密度低而承载性能高的泡沫塑料，既达到硬度要求，又节省原料。外观一般为白或浅乳黄，又称白聚醚。
聚四氢呋喃醚，PTMG，PTMEG
PTMG是一种端伯羟基的线性聚醚二醇，是四氢呋喃开环聚合而成，该类型聚氨酯材料具有很好的低温性能和耐磨耐老化耐水解耐霉变性能，柔韧性和弹性也很好，无毒，目前的应用逐渐扩大。
PTMG650常温下为液体，PTMG1000常温下为固体，35-45℃即熔解为液体。蓖麻油
含有85-90%左右的蓖麻油酸（9-烯基-1,2-羟基十八酸）和10-15%的不含有羟基的油酸和亚油酸。
羟值150~165mgKOH/g之间，据此推算，可以认为含有约70%的三官能度和30%的二官能度，平均官能度2.7。
反应活性较高，具有较好的低温性能和耐水解性，机械性能优于聚氧化丙烯醚。
聚酯种类很多，主要介绍最常见的二元酸和二元醇缩聚得到的聚酯。
二元酸：己二酸、癸二酸、壬二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、苯酐等
二元醇：乙二醇、一缩二乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、甲基丙二醇等
合成：二元酸和二元醇以一定的醇酸比（一般在1.06-1.25之间，小于1就是羧基封端的醇酸树脂了）在催化剂存在下先逐渐升温脱水再真空缩聚（反应温度大多在180-240℃之间），酯化反应完成得到聚酯多元醇。对苯二甲酸由于活性较低，对催化剂和反应条件要求较高，一般可用对苯二甲酸二甲酯先进行酯交换再进行酯化反应得到。
脂肪族聚酯：最常见为聚己二酸二醇酯
古典主义时期己二酸与1,4-丁二醇（PBA）、1,6-已二醇（PHA）或乙二醇（PEA）制得的聚酯二醇为蜡状固体，得到的聚氨酯预聚体结晶性强，初粘力大，制品的机械强度也较高；由带侧基的二醇制得的聚酯如丙二醇和新戊二醇等常温呈液态，柔软，用于油墨、软革等。
芳香族聚酯：聚对苯、间苯或邻苯二甲酸二醇酯，分子中含有苯环刚性基团，可以起到增强作用，制品的硬度和强度都高于脂肪族聚酯。
苯酐聚酯多元醇，聚邻苯二甲酸二乙二醇酯，羟值从几十到几百，常温下粘度较小，价格一般比聚醚要便宜，现多用于硬泡和部分胶黏剂中。
一般而言，癸二酸、壬二酸、间苯二甲酸系聚酯耐高温、耐湿热性优于其他系聚酯，耐湿热合成革浆料、耐蒸煮复合胶、复膜铁胶、耐候性好的船舶防腐涂料等在配方设计时要多考虑此类聚酯；二元醇中含有新戊二醇、甲基丙二醇等含有侧基的聚酯，其结晶性较差，光学性稍好，粘附性好一些；二丙二醇分子中含有醚键，在机械强度上弱于其他二元醇，但价格低，其聚酯的粘度低，常温下大多具有很好的流动性。天空下的城市
聚酯与聚醚之间的差异
酯键（-COO-）内聚能和极性均大大强于醚键（-O-），聚酯聚氨酯制品硬度、耐磨性和机械性能优于聚醚型。
妇炎康栓耐水性、耐湿热性、柔顺性方面聚醚则优于聚酯，多数情况下聚醚的粘度小于聚酯。
异氰酸酯与OH的反应
RNCO+R′OH→RNHCOOR′
这个反应属于二级反应，反应速度随着羟基含量而变化，不随异氰酸酯浓度而改变。
异氰酸酯与羟基的摩尔比，一般称异氰酸酯指数，R值。
R值>1，端NCO封端的聚氨酯预聚体。对二异氰酸酯和二元醇而言，R 值大于2，体系中含有未反应的游离异氰酸酯，此时称之为半预聚体或改性异氰酸酯。
例：各类弹性体预聚体、跑道铺地胶、聚氨酯密封胶等
R值<1，端OH封端的预聚体。大多聚氨酯胶黏剂的主剂及聚氨酯弹性体生胶。
例：软包装复合胶、聚氨酯油墨连结料、PU革的浆料、磁带胶、鞋胶等
R值=1，理论上生成分子量无穷大的高聚物，实际上由于水分、杂质等影响不可能。R值越靠近1，分子量越大，体系粘度越大。
异氰酸酯与水的反应
2RNCO+H2O→RNHCONHR+CO2↑
1个水分子与2个NCO基团反应得到取代脲，水可以看做一种扩链剂或固化剂。这点对聚氨酯的生产及储存具有重要的指导意义。原材料和产品都需要严格控制水分含量。
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