石河子大学学报
聚氨酯树脂是一种高分子聚合物，常用于制造强度高、硬度高、耐磨、耐腐蚀的涂料、粘合剂、泡沫塑料等材料。其固化原理主要涉及两个方面：硬化反应和交联反应。 宁资理
硬化反应是聚氨酯树脂固化的第一步。聚氨酯树脂分为两部分：多异氰酸酯（MDI）和聚醚/酯多元醇。MDI分子中包含了两个异氰酸基团，它们可以与聚醚/酯多元醇中含氢的末端或侧链反应，形成尿素基和尿酸酯基。这个过程也被称为脱羧反应，因为它会导致聚醚/酯多元醇中羧基的消失。 脱羧反应是可逆的，它将继续进行，直到所有MDI与聚醚/酯多元醇反应完毕。此时，聚氨酯树脂中的羟基、尿酸酯基和尿素基已经形成，它们构成了一个包含MDI和聚醚/酯多元醇的二元混合物。
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接下来，交联反应发生在聚氨酯树脂中。交联反应使得聚氨酯树脂在室温下形成硬、坚硬、耐磨的材料。此时，MDI和聚醚/酯多元醇中的功能基团开始相互作用，形成稳定的化学键，并将分子捆绑在一起。
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步行速度 交联反应可以通过两种方法进行：一种是在聚氨酯树脂中添加交联剂；另一种是通过热处理使其自行发生交联反应。在添加交联剂的方法中，交联剂可以增强聚氨酯树脂中的交联反应，从而使其的硬度、强度和耐磨性更高。在热处理的方法中，通常要将聚氨酯树脂加热到80-100°C，以促进交联反应的进行。此过程还可能发生自由基反应，产生自由基引发剂。
交联反应形成的化学键越稳定，聚氨酯树脂的力学性能就越好。例如，若使用醇酸型聚氨酯树脂与异氰酸酯交联，将得到一种耐磨、耐酸碱、耐溶剂、耐热性能好的涂料。此外，哈佛大学的研究人员还发现，聚氨酯树脂能够与某些纳米材料（如碳纳米管、石墨烯等）形成交联反应，从而进一步提高其性能。
总之，聚氨酯树脂的固化原理主要涉及硬化反应和交联反应。硬化反应是通过MDI和聚醚/酯多元醇之间的脱羧反应形成尿素基、尿酸酯基和羟基的过程。交联反应则发生在形成的聚氨酯树脂中，通过功能基团之间的稳定成键将分子捆绑在一起。交联反应的稳定性决定了聚氨酯树脂的力学性能和化学稳定性。
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