聚氨酯化學與工藝

1、 教學目的及要求教學目的及要求 通過本章的學習，了解聚氨酯材料制通過本章的學習，了解聚氨酯材料制備所用原料規(guī)格、種類及相關(guān)指標，重點備所用原料規(guī)格、種類及相關(guān)指標，重點了解聚合物多元醇種類及常用品種，異氰了解聚合物多元醇種類及常用品種，異氰酸酯種類及常用品種，固化劑種類及品種，酸酯種類及常用品種，固化劑種類及品種，以及催化劑、發(fā)泡劑、穩(wěn)定劑等相關(guān)助劑以及催化劑、發(fā)泡劑、穩(wěn)定劑等相關(guān)助劑的種類及各自的特性的種類及各自的特性。 第二章基本原料第二章基本原料 聚氨酯樹脂主要的原料是含異氰酸酯基（聚氨酯樹脂主要的原料是含異氰酸酯基（nconco）的多異氰酸酯的多異氰酸酯( (isocyanateiso

2、cyanate) )和含活潑氫的聚醚和含活潑氫的聚醚( (ployether ployolployether ployol ) )與聚酯多元醇與聚酯多元醇( (polyester polyester ployolployol) )。將以上兩種基本原料進行化學改性，這。將以上兩種基本原料進行化學改性，這種改性的多元醇中間體，可制成具有特殊工藝和特種改性的多元醇中間體，可制成具有特殊工藝和特殊物理性能的聚氨酯樹脂，從而增加聚氨酯品種與殊物理性能的聚氨酯樹脂，從而增加聚氨酯品種與應用領域。除以上原料外，聚氨酯樹脂產(chǎn)品廣泛采應用領域。除以上原料外，聚氨酯樹脂產(chǎn)品廣泛采用催化劑、交聯(lián)劑、擴鏈劑、發(fā)泡劑等

3、助劑，可通用催化劑、交聯(lián)劑、擴鏈劑、發(fā)泡劑等助劑，可通過聚氨酯樹脂生產(chǎn)工藝、降低成本，延長使用壽命，過聚氨酯樹脂生產(chǎn)工藝、降低成本，延長使用壽命，增加品種等。增加品種等。異氰酸酯脂肪族芳香族脂環(huán)族低聚物多元醇聚酯多元醇聚醚多元醇環(huán)氧丙烷聚醚多元醇四氫呋喃聚醚多元醇其它聚醚多元醇其它多元醇擴鏈（交聯(lián)）劑胺類擴鏈劑醇類擴鏈（交聯(lián)）劑催 化 劑叔胺類催化劑金屬有機化合物其它配合劑阻燃劑抗氧劑紫外線吸收劑著色劑增塑劑聚氨酯原料第一節(jié)有機異氰酸酯第一節(jié)有機異氰酸酯一、一、 結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點在分子結(jié)構(gòu)中含有在分子結(jié)構(gòu)中含有異氰酸酯基團異氰酸酯基團( (n nc co o）的化合物，均稱為異氰酸酯（的化合物

4、，均稱為異氰酸酯（isocyanateisocyanate）, ,其結(jié)構(gòu)其結(jié)構(gòu)通式如下：通式如下： r（nco）n 式中式中r r為烷基、芳基、脂環(huán)基等；為烷基、芳基、脂環(huán)基等；n n1 1、2 2、3.3.整數(shù)。在聚氨酯材料合成中，主要使用整數(shù)。在聚氨酯材料合成中，主要使用n2n2的異氰的異氰酸酯化合物。酸酯化合物。（2 2）異氰酸酯結(jié)構(gòu)）異氰酸酯結(jié)構(gòu)mdi hdi ndi ppdi ipdi xdi等tdipapi二異氰酸酯：多異氰酸酯：異氰酸酯二、二、 異氰酸酯的分類異氰酸酯的分類 (bayer公司產(chǎn)品示例）公司產(chǎn)品示例）異氰酸酯脂肪族芳香族脂環(huán)族hditdi mdi papi ppdi

5、等hdi htdi hmdi等（1 1）異氰酸酯基團數(shù)量）異氰酸酯基團數(shù)量（3 3）通用型有機異氰酸酯（）通用型有機異氰酸酯（tditdi，mdimdi）（4 4）是否黃變）是否黃變 1 1、非黃變型異氰酸酯、非黃變型異氰酸酯 a.a.亞甲基型（亞甲基型（xdixdi，tmxditmxdi） b.b.脂肪族和脂環(huán)族（脂肪族和脂環(huán)族（hdihdi，tmhditmhdi，htdihtdi） 2 2、黃變型異氰酸酯、黃變型異氰酸酯 芳香族異氰酸酯芳香族異氰酸酯(tdi(tdi、mdimdi、papi)papi)三、重要的異氰酸酯三、重要的異氰酸酯ncoocnncoch3ncoch32,4-tdi2,

6、6-tdi1）甲苯二異氰酸酯）甲苯二異氰酸酯 (toluene diisocyanate, tdi ) 甲苯二異氰酸酯是最早在聚氨酯材料中甲苯二異氰酸酯是最早在聚氨酯材料中使用的異氰酸酯。因其有兩個異氰酸酯基團使用的異氰酸酯。因其有兩個異氰酸酯基團在苯環(huán)上所處的位置不同，它有在苯環(huán)上所處的位置不同，它有2 2，4 4甲苯甲苯二異氰酸酯和二異氰酸酯和2 2，6 6甲苯二異氰酸酯兩種異甲苯二異氰酸酯兩種異構(gòu)體。構(gòu)體。 分子量：分子量：174.2 當當 量：量：87.1 官能度：官能度：f=2tditdi的規(guī)格、物性和質(zhì)量指標的規(guī)格、物性和質(zhì)量指標規(guī)格規(guī)格t-100t-80t-65相對分子量相對分子

7、量174.2174.2174.2密度（密度（20）/g/cm31.221.221.22沸點沸點/251251251純度純度/% 99.599.699.52,4-體含量體含量/97.597.58026522,6-體含量體含量/2.52.5202352nco含量含量%48.348.348.3蒸汽壓（蒸汽壓（20）/pa約約1.33約約1.33約約1.33主要用途主要用途彈性體彈性體c.a.s.e.f軟泡、粘合劑軟泡、粘合劑等等目前商業(yè)產(chǎn)品有目前商業(yè)產(chǎn)品有3種規(guī)格甲苯二異氰酸酯種規(guī)格甲苯二異氰酸酯：t-65為為2,4-tdi和和2,6-tdi兩種兩種異構(gòu)體比例異構(gòu)體比例為為（652）%和（和（352

8、）%的混合體，它主要用的混合體，它主要用于生產(chǎn)軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料。于生產(chǎn)軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料。t80為為2,4tdi和和2,6tdi兩種異構(gòu)體比例為兩種異構(gòu)體比例為（802）%和（和（202）%的混合體，它主要用的混合體，它主要用于聚氨酯泡沫塑料以及其他聚氨酯產(chǎn)品的生產(chǎn)，于聚氨酯泡沫塑料以及其他聚氨酯產(chǎn)品的生產(chǎn)，是產(chǎn)量最高、用量最大的甲苯二異氰酸酯。是產(chǎn)量最高、用量最大的甲苯二異氰酸酯。t100為為2,4tdi含量大于含量大于95%的產(chǎn)品的產(chǎn)品，其，其2,6tdi含量甚微，主要用于聚氨酯橡膠、含量甚微，主要用于聚氨酯橡膠、涂料、纖維等對性能要求較高的產(chǎn)品。涂料、纖維等對性能要求較高的產(chǎn)品。純純m

9、dimdi商品是白色至淺黃色固體。其主要化學結(jié)構(gòu)商品是白色至淺黃色固體。其主要化學結(jié)構(gòu)為為4,44,4mdimdi，此外它還有另外兩種異構(gòu)體：，此外它還有另外兩種異構(gòu)體：2,42,4mdimdi和和2,22,2mdimdi。ocnncoch24,4-mdin c oc h2n c o2,2-m d incoch2nco2,4-mdi2 2）二苯基甲烷）二苯基甲烷-4,4-4,4-二異氰酸酯（二異氰酸酯（mdimdi）二苯基甲烷二苯基甲烷4 4，44二異氰酸酯（二異氰酸酯（4 4，4-4-diphenylmethane diisocyanate ,mdidiphenylmethane diiso

10、cyanate ,mdi）是繼是繼tditdi以以后發(fā)展起來、極其重要的有機異氰酸酯。由于它含后發(fā)展起來、極其重要的有機異氰酸酯。由于它含有兩個苯環(huán)，分子量比有兩個苯環(huán)，分子量比tditdi大，產(chǎn)品揮發(fā)性較小，蒸大，產(chǎn)品揮發(fā)性較小，蒸氣壓較低，對人體毒性相對較小，有利于工業(yè)安全氣壓較低，對人體毒性相對較小，有利于工業(yè)安全防護，故很受聚氨酯工業(yè)的歡迎。防護，故很受聚氨酯工業(yè)的歡迎。與與tditdi相比，相比，mdimdi具有反應速度快、安全系數(shù)較具有反應速度快、安全系數(shù)較高、節(jié)能環(huán)保、產(chǎn)品多樣化等優(yōu)點。高、節(jié)能環(huán)保、產(chǎn)品多樣化等優(yōu)點。 分子量：分子量：250 250 當量：當量：125 125

11、官能度：官能度：f=2f=2 bayer公司公司mdi指標指標 3）多苯基甲烷多異氰酸酯（）多苯基甲烷多異氰酸酯（papi）ch2nch2nconconco(式中，n=0,1,2,3.) 多苯基甲烷多異氰酸酯多苯基甲烷多異氰酸酯(polyphenylmethane polyisocyanate ,papi)是褐色透明狀液體，實際上是褐色透明狀液體，實際上它是含有不同官能度的多異氰酸酯混合物。目前國它是含有不同官能度的多異氰酸酯混合物。目前國內(nèi)外許多廠家和生產(chǎn)都又稱其為聚合內(nèi)外許多廠家和生產(chǎn)都又稱其為聚合mdimdi或粗品或粗品mdimdi。通常要求通常要求mdimdi應占混合物總量的應占混合物

12、總量的50%50%左右。主要用于左右。主要用于制備聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料、防水材料等制品。制備聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料、防水材料等制品。產(chǎn)品牌號產(chǎn)品牌號外觀外觀nco含含量量/%粘度粘度（25）/mpas特點及典型應用特點及典型應用日本聚氨酯工業(yè)株式會社日本聚氨酯工業(yè)株式會社millionate mr-100millionate mr-200 millionate mr-300 millionate mr-400褐色液體褐色液體褐色液體褐色液體褐色液體褐色液體褐色液體褐色液體30.032.0 30.031.5 30.031.5 29.031.0100250100250129300400700反應性較高，

13、噴涂成型，合成木材反應性較高，噴涂成型，合成木材典型反應活性，一般硬泡、半硬泡典型反應活性，一般硬泡、半硬泡典型反應活性，一般硬泡、半硬泡典型反應活性，一般硬泡、半硬泡高官能度，特殊硬泡高官能度，特殊硬泡bayer ag desmodur 44v10 desmodur 44v20 desmodur 44v4030.032.0 30.032.0 30.032.0110150 160240 350450硬質(zhì)泡沫硬質(zhì)泡沫硬泡及彈性體硬泡及彈性體硬泡及彈性體硬泡及彈性體basf wyandotte corporation lupranate m10 lupranate m20 lupranate m2

14、05 lupranate 200褐色液體褐色液體褐色液體褐色液體褐色液體褐色液體褐色液體褐色液體31.731.431.430.0602002002000papi 典型產(chǎn)品規(guī)格典型產(chǎn)品規(guī)格產(chǎn)品牌號產(chǎn)品牌號外觀外觀nco含含量量/%粘度粘度（25）/mpas特點及典型應用特點及典型應用煙臺萬華集團煙臺萬華集團pm-100pm-130pm-200pm-300pm-400棕色液體棕色液體棕色液體棕色液體棕色液體棕色液體棕色液體棕色液體棕色液體棕色液體30.032.030.532.030.532.030.032.030.032.0100250100150150250250350350700通用硬泡、保溫

15、材料通用硬泡、保溫材料結(jié)構(gòu)泡沫、自結(jié)皮泡沫結(jié)構(gòu)泡沫、自結(jié)皮泡沫硬泡保溫材料硬泡保溫材料硬泡保溫材料、異氰脲酸酯泡沫硬泡保溫材料、異氰脲酸酯泡沫高粘度、高官能度（高粘度、高官能度（f2.93.0）日本日本upjohn papi papi-135 papi-901 isonate 580褐色液體褐色液體褐色液體褐色液體褐色液體褐色液體 31.5 31.1 31.1 30.0250 20080580各種硬泡各種硬泡噴涂硬泡、高密度合成材料噴涂硬泡、高密度合成材料半硬泡、硬泡、微孔彈性體半硬泡、硬泡、微孔彈性體硬泡、異氰脲酸酯泡沫硬泡、異氰脲酸酯泡沫4）液化）液化mdi 液化液化mdimdi是經(jīng)過液化

16、改性的是經(jīng)過液化改性的mdimdi，它克服了純，它克服了純mdimdi的一些缺陷，也為的一些缺陷，也為mdimdi基聚氨酯材料性能的提高和改基聚氨酯材料性能的提高和改善提供了在善提供了在mdimdi原料上進行大范圍改性的基礎。液化原料上進行大范圍改性的基礎。液化mdimdi改性方法有如下幾種：改性方法有如下幾種：氨基甲酸酯氨基甲酸酯(urethane )改性的液化改性的液化mdi。碳化二亞胺碳化二亞胺(carbodiimide)和脲酮亞胺和脲酮亞胺 (uretonimine)型改性液化型改性液化mdi摻合型液化摻合型液化mdi（產(chǎn)品舉例）（產(chǎn)品舉例）產(chǎn)品名稱產(chǎn)品名稱nco含量含量/%粘度粘度(

17、25 )/mpa*s典型用途典型用途coronate-104022.623.6400600rim，冷熟化，自，冷熟化，自結(jié)皮泡沫結(jié)皮泡沫coronate-104125.526.5120140rim保險杠制品保險杠制品coronate-104325.626.6140180rim，冷熟化，自，冷熟化，自結(jié)皮泡沫結(jié)皮泡沫coronate-104622.623.65001600高硬度高硬度rim保險杠保險杠制品制品coronate-105022.623.6400800rim，冷熟化，自，冷熟化，自結(jié)皮泡沫結(jié)皮泡沫millionate-mr-p28.028.5250500阻燃型硬質(zhì)泡沫塑阻燃型硬質(zhì)泡沫塑

18、料料日本聚氨酯工業(yè)（株）液化日本聚氨酯工業(yè)（株）液化mdi產(chǎn)品規(guī)格產(chǎn)品規(guī)格碳化二亞胺、脲酮亞胺改性液化碳化二亞胺、脲酮亞胺改性液化mdi典型規(guī)格典型規(guī)格產(chǎn)品名稱產(chǎn)品名稱外觀外觀(25）nco含量含量/%粘度粘度(25 )/mpa*s典型用途典型用途日本聚氨酯工業(yè)日本聚氨酯工業(yè)株式會社株式會社millionate mtl棕黃色液體棕黃色液體28.030.0100噴涂成型，增強噴涂成型，增強反應噴涂成型反應噴涂成型millionate mtl-c淺黃色液體淺黃色液體27.529.580工業(yè)結(jié)構(gòu)泡沫體工業(yè)結(jié)構(gòu)泡沫體coronate淺黃色液體淺黃色液體25.527.5200彈性體彈性體煙臺萬華聚氨酯煙

19、臺萬華聚氨酯股分有限公司股分有限公司mdi100ll淺黃色液體淺黃色液體28.030.060微孔微孔pu彈性體，彈性體，自結(jié)皮軟泡自結(jié)皮軟泡mdi100hl淺黃色液體淺黃色液體28.030.060微孔微孔pu彈性體，彈性體，自結(jié)皮軟泡自結(jié)皮軟泡1998年我國異氰酸酯生產(chǎn)能力，年我國異氰酸酯生產(chǎn)能力，10kt/a 生產(chǎn)廠生產(chǎn)廠生產(chǎn)能力生產(chǎn)能力備注備注mdi煙臺萬華集團煙臺萬華集團2.0常州合成化工廠常州合成化工廠o.2重慶長風化工廠重慶長風化工廠0.15大連染料廠大連染料廠0.10上海中聯(lián)化工廠上海中聯(lián)化工廠0.05合計生產(chǎn)能力合計生產(chǎn)能力25kt/a上海華誼集團公司上海華誼集團公司26.00由

20、由basf、hunstman、ici、npu及國內(nèi)及國內(nèi)5家合資，家合資，2004年投產(chǎn)年投產(chǎn)遼寧慶陽化學公司遼寧慶陽化學公司4.0在建在建淮陰電化廠淮陰電化廠2.0擬建擬建九江石油化工廠九江石油化工廠4.0擬建擬建tdi銀光化學工業(yè)公司銀光化學工業(yè)公司2.01990年已投產(chǎn)年已投產(chǎn)太原化學工業(yè)公司太原化學工業(yè)公司2.0上海吳淞化工廠上海吳淞化工廠1.0河北滄州化工廠河北滄州化工廠2.0上海華誼集團公司上海華誼集團公司13.02004年投產(chǎn)年投產(chǎn)5）其它異氰酸酯）其它異氰酸酯. .六亞甲基二異氰酸酯六亞甲基二異氰酸酯（1，6-hexamethylene diisocyanate ,hdiocn

21、(ch2)6nco 屬于屬于不變黃脂肪族二異氰酸酯不變黃脂肪族二異氰酸酯，其特點為，其特點為是制成的聚氨酯光穩(wěn)定性好。一般是將是制成的聚氨酯光穩(wěn)定性好。一般是將hdi與水反應制成縮二脲二異氰酸酯使用。與水反應制成縮二脲二異氰酸酯使用。. .氫化氫化tditdi 氫化氫化tdi，學名為，學名為甲基環(huán)已基二異氰酸酯甲基環(huán)已基二異氰酸酯（methyl-cyclohexanmethylene diisocyanate),簡寫為簡寫為htdi，其對光的作用，其對光的作用，不會產(chǎn)生黃變不會產(chǎn)生黃變的生色基團，的生色基團，沸點為沸點為8790（133.32pa)，結(jié)構(gòu)式如下：，結(jié)構(gòu)式如下：ncoocnnco

22、ch3ncoch3(2,4-htdi)(2,6-htdi). .氫化氫化mdimdi(4,4-dicyclohecylmethane (4,4-dicyclohecylmethane diisocyanate)diisocyanate) 二環(huán)已基甲烷二異氰酸酯（簡稱二環(huán)已基甲烷二異氰酸酯（簡稱hmdihmdi）是脂環(huán)）是脂環(huán)系異氰酸酯，屬不變黃異氰酸酯。基結(jié)構(gòu)式如下：系異氰酸酯，屬不變黃異氰酸酯?；Y(jié)構(gòu)式如下：c ch h2 2n nc co on nc co o.異佛爾酮二異氰酸酯異佛爾酮二異氰酸酯（isophorone diisocyanate ,ipdi） ipdiipdi的制成的聚氨酯

23、樹脂具有的制成的聚氨酯樹脂具有優(yōu)秀的耐光學穩(wěn)優(yōu)秀的耐光學穩(wěn)定性和耐化學藥品性定性和耐化學藥品性，一般用于制造高檔的聚氨酯，一般用于制造高檔的聚氨酯樹脂，其結(jié)構(gòu)式如下：樹脂，其結(jié)構(gòu)式如下：h3ch3cncoch2ncoch3項目項目指標指標項目項目指標指標分子式分子式c12h18n2o2自燃點自燃點/430分子量分子量222.3蒸汽壓蒸汽壓/panco質(zhì)量分數(shù)質(zhì)量分數(shù)/37.8 200.04密度（密度（20）/(g/cm3)1.058 500.9折射率折射率n251.4829粘度粘度/mpasas沸點沸點/（10 0133.3pa133.3pa）158 037熔點熔點/約約60 2015閃點（封

24、閉）閃點（封閉）/155純度純度99.0以上以上外觀外觀無色或淺黃色液體無色或淺黃色液體水解氯水解氯小于小于0.05異佛爾酮二異氰酸酯指標異佛爾酮二異氰酸酯指標德國德國chemische werk hls公司公司.對苯二異氰酸酯對苯二異氰酸酯（papa-phenylene diisocyanate ,ppdi） ppdippdi目前的價格較貴，但它是制備目前的價格較貴，但它是制備高性能澆注高性能澆注型和熱塑型聚氨酯彈性體的重要異氰酸酯。型和熱塑型聚氨酯彈性體的重要異氰酸酯。它可使它可使生成的聚氨酯比傳統(tǒng)聚氨酯具有生成的聚氨酯比傳統(tǒng)聚氨酯具有更高的耐磨性，更更高的耐磨性，更好的機械力學性能，更優(yōu)

25、秀的耐溫、溫溶劑、耐水好的機械力學性能，更優(yōu)秀的耐溫、溫溶劑、耐水性能以及十分突出的回彈性能。性能以及十分突出的回彈性能。其結(jié)構(gòu)式如下：其結(jié)構(gòu)式如下：ocnnco項目項目指標指標項目指標指標相對分子量相對分子量160.1粘度（粘度（100）/mpas1.17外觀外觀白色片狀晶體白色片狀晶體密度（密度（100）/g/cm31.17純度純度/% 99.0蒸汽壓（蒸汽壓（100）/pa680nco含量含量%52.5貯存期（氮封裝）貯存期（氮封裝）/月月4凝固點凝固點/9495氮氣保護下熔融穩(wěn)定時間氮氣保護下熔融穩(wěn)定時間/h810沸點沸點/110112(3.3kpa)260(101kpa)ppdi的物

26、性及質(zhì)量指標的物性及質(zhì)量指標返回主頁返回主頁.亞苯二甲基二異氰酸酯亞苯二甲基二異氰酸酯（o-xylylene diisocyanate ,xdi） xdi在異氰酸酯原料中屬在異氰酸酯原料中屬非黃變型異氰酸酯非黃變型異氰酸酯，用它主要制備戶外用聚氨酯材料，涂料、粘合劑、用它主要制備戶外用聚氨酯材料，涂料、粘合劑、彈性體等非黃變型聚氨酯產(chǎn)品。其結(jié)構(gòu)式如下：彈性體等非黃變型聚氨酯產(chǎn)品。其結(jié)構(gòu)式如下：ch2ncoch2nco.萘萘-1,5-二異氰酸酯二異氰酸酯 ( (1，5-naphalene diisocyanate ndi) 用于制造高彈性和高硬度的聚氨酯彈件體主用于制造高彈性和高硬度的聚氨酯彈件

27、體主要用于特殊要求的要用于特殊要求的cpucpu制件。制件。n con co ndindi的預聚體牌號為的預聚體牌號為vulkollanvulkollan。這種彈性體具有優(yōu)異的動態(tài)性能和這種彈性體具有優(yōu)異的動態(tài)性能和耐熱耐油性能。但因耐熱耐油性能。但因ndindi是一種極其是一種極其活潑的化合物，所以合成的預聚物活潑的化合物，所以合成的預聚物貯有穩(wěn)定性不好，目前生產(chǎn)貯有穩(wěn)定性不好，目前生產(chǎn)ndindi的公的公司只有司只有bayerbayer和日本三井東亞等個別和日本三井東亞等個別公司，且售價很高公司，且售價很高。項目項目指標指標項目項目指標指標外觀外觀白色蠟狀固體白色蠟狀固體純度純度/%99.

28、5以上以上分子量分子量210沸點沸點/158密度（密度（20）/(g/cm3)1.42 5133.3pa133.3pa163水解氯水解氯/小于小于0.01 10 0133.3pa133.3pa187總氯總氯/小于小于0. 1凝固點凝固點/126127萘萘1,51,5二異氰酸酯產(chǎn)品規(guī)格二異氰酸酯產(chǎn)品規(guī)格第二節(jié)第二節(jié) 低聚物多元醇化合物低聚物多元醇化合物一、結(jié)構(gòu)一、結(jié)構(gòu) 低聚物多元醇低聚物多元醇(ployol)(ployol)聚合物作為制備聚合物作為制備聚氨酯合成材料的主要基礎原料，目前主要聚氨酯合成材料的主要基礎原料，目前主要使用的是使用的是含有兩個以上端羥基的聚酯多元醇含有兩個以上端羥基的聚酯

29、多元醇(polyester ployol)(polyester ployol)和聚醚多元醇和聚醚多元醇(ployether ployol )(ployether ployol )。ho-(-r-)n-oh二、二、 分類分類一）聚酯多元醇一）聚酯多元醇 1、普通普通聚酯多元醇聚酯多元醇 1 1） 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點特點ncoohrcooh+(n+1)horohhoroc(cor)noh+2nh2oooho(co)noho聚酯多元醇聚酯多元醇(polyester ployol ) 主要是由小分子的二元羧酸（如己二酸，對苯二甲酸等）主要是由小分子的二元羧酸（如己二酸，對苯二甲酸等）和二元以上醇類化合物（如

30、乙二醇、丙二醇、和二元以上醇類化合物（如乙二醇、丙二醇、1,41,4丁二醇、丁二醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇等）進行縮聚反應生成的產(chǎn)物，其三羥甲基丙烷、季戊四醇等）進行縮聚反應生成的產(chǎn)物，其結(jié)構(gòu)特征是在分子主鏈上含有酯基結(jié)構(gòu)特征是在分子主鏈上含有酯基( (coocoo) )、在端基上具有、在端基上具有羥基羥基( (oh)oh)的大分子醇類，平均分子量一般為的大分子醇類，平均分子量一般為50050030003000。該。該材料制得的聚氨酯制品具有優(yōu)異力學機械性能，突出的耐油、材料制得的聚氨酯制品具有優(yōu)異力學機械性能，突出的耐油、耐化學等特性，廣泛用于聚氨酯橡膠、微孔彈性體、涂料、耐化學等特性，廣泛

31、用于聚氨酯橡膠、微孔彈性體、涂料、粘合劑等相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)中。（產(chǎn)品舉例）粘合劑等相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)中。（產(chǎn)品舉例）2 2）主要原料、制）主要原料、制備備方法及主要技方法及主要技術(shù)術(shù)指指標標主要原料主要原料 二元羧酸二元羧酸：己二酸（：己二酸（aa)aa) 二元二元 醇醇：乙二醇（：乙二醇（eg)eg)、丙二醇（、丙二醇（pgpg）、）、 二乙二醇（二乙二醇（deg)deg)、1,41,4丁二醇丁二醇 （1,4-bd)1,4-bd)等等 其它醇類其它醇類：甘油、三羥甲基丙烷（：甘油、三羥甲基丙烷（tmp)tmp)、 季戊四醇等季戊四醇等制備方法制備方法 a a、真空熔融法、真空熔融法 b b、載氣熔

32、融法、載氣熔融法 c c、共沸蒸餾法、共沸蒸餾法主要控制指標主要控制指標a a、羥值：、羥值： 1 1克聚合物多元醇所含的羥基（克聚合物多元醇所含的羥基（ohoh）量）量相當于相當于kohkoh的毫克數(shù)，單位的毫克數(shù)，單位mgkoh/gmgkoh/g。羥值與當量、分子量的的換算：羥值與當量、分子量的的換算：當量當量56100/56100/羥值羥值 分子量當量分子量當量平均官能度平均官能度例如：聚酯羥值為例如：聚酯羥值為56mgkoh/g56mgkoh/g，平均官能度，平均官能度f f2 2 則則 當量當量56100/56=100056100/56=1000 分子量分子量100010002=20

33、002=2000 b b、酸值：中和、酸值：中和1 1克多元醇中的酸所需的克多元醇中的酸所需的kohkoh的毫克的毫克數(shù)，單位數(shù)，單位mgkoh/gmgkoh/g。 c c、含水量：一般不超過、含水量：一般不超過1%1%，彈性體制備要求含水，彈性體制備要求含水量低于量低于0.05%0.05%。聚己二酸乙二醇聚己二酸乙二醇酯酯二醇二醇（polyethylene adipate glycolpolyethylene adipate glycol，pea)pea)hoch2ch2oc(ch2)4coch2ch2ooonh3）常用產(chǎn)品舉例）常用產(chǎn)品舉例項目項目指標指標項目項目指標指標平均分子量平均分子

34、量約約2000密度（密度（75），），g/cm3約約1.17外觀外觀白色蠟狀固體白色蠟狀固體折光率折光率nd201.46690.0003(50)羥值羥值/(mgkoh/g)5258傾點，傾點，4952羥基含量羥基含量/1.51.7閃點，閃點，314酸值（最大）酸值（最大）/(mgkoh/g)1.0燃點，燃點，356粘度粘度/(75）/mpas500600著火溫度，著火溫度，455水分水分(最大最大)/%0.3平均比熱容，平均比熱容，j/(kgk)gk)18421884色度（色度（apha，最大），最大）3（熔融）（熔融）傳熱系數(shù)，傳熱系數(shù)，w/(mk)mk)0.233聚己二酸乙二醇酯二醇的物理

35、性質(zhì)聚己二酸乙二醇酯二醇的物理性質(zhì)主要用于彈性體、粘合劑等主要用于彈性體、粘合劑等聚己二酸乙二醇丙二醇聚己二酸乙二醇丙二醇酯酯二醇二醇（polyethylene-propylene adipate glycol)polyethylene-propylene adipate glycol)hoch2ch2o(c(ch2)4coch2chooo)ach3(c(ch2)4coooch2ch2o)bnh項目項目指標指標外觀外觀乳白色蠟狀固體乳白色蠟狀固體羥值羥值/(mgkoh/g)562.5酸值酸值/(mgkoh/g)0.40.1水分水分/wt/%0.025以下以下色度（色度（apha）180以下以下

36、粘度粘度/(75）/mpas500600反應指數(shù)反應指數(shù)*，min23015反應指數(shù)：聚酯多元醇中加入反應指數(shù)：聚酯多元醇中加入mdimdi反應反應10min10min后，開始計算反后，開始計算反應粘度增加到應粘度增加到2000pas2000pas時所用時間。時所用時間。 聚己二酸一聚己二酸一縮縮二乙二醇二乙二醇酯酯二醇二醇（polydiglycol adipate glycolpolydiglycol adipate glycol，pda)pda)c(ch2)4coooch2ch2och2ch2onhhoch2ch2och2ch2o項目項目指標指標項目項目指標指標平均分子量平均分子量約約27

37、50密度（密度（75）g/cm3約約1.12外觀外觀中等粘性淺色液中等粘性淺色液態(tài)態(tài)折光率折光率nd201.47700.0003(50)羥值羥值/(mgkoh/g)3845傾點，傾點，9羥基含量羥基含量/1.11.3閃點，閃點，212酸值酸值/(mgkoh/g)1.0燃點，燃點，297粘度粘度/(75）/mpas7008000著火溫度，著火溫度，460水分水分(最大最大)/%0.1平均比熱容，平均比熱容，j/(kgk)gk)2072色度（色度（apha，最大），最大）3傳熱系數(shù)，傳熱系數(shù)，w/(mk)mk)0.198聚己二酸聚己二酸-1,4-1,4-丁二醇丁二醇酯酯二醇二醇（poly-1,4-

38、butylene adipate glycol,pba)poly-1,4-butylene adipate glycol,pba)hoch2ch2ch2ch2o (c(ch2)4co(ch2)4o)nhoo聚己二酸新戊二醇聚己二酸新戊二醇1,6己二醇酯二醇己二醇酯二醇（polyneopentylene-hexamethylene adipate glycolpolyneopentylene-hexamethylene adipate glycol）hoch2cch3ch2ch3oc(ch2)4cooch2)6o)ao(c(ch2)4coch2cch3ch3ch2o)bhnbayer公司生產(chǎn)的幾

39、種典型聚酯多元醇公司生產(chǎn)的幾種典型聚酯多元醇基本原料基本原料平均平均分子量分子量羥值羥值/(mgkoh/g)酸值酸值/(mgkoh/g)粘度（粘度（75）/mpasas水分水分/%應用應用己二酸己二酸 乙二醇乙二醇200052581.05006000.3彈性體彈性體己二酸己二酸 乙二醇乙二醇 三羥三羥甲基丙烷甲基丙烷240057631.592010350.1軟泡軟泡己二酸己二酸 二乙二醇二乙二醇275038451.05008000.1涂料涂料己二酸己二酸 鄰苯二甲酸鄰苯二甲酸 油酸油酸 三羥甲基丙烷三羥甲基丙烷9303503901.0130015500.15硬泡硬泡己二酸己二酸 鄰苯二甲酸鄰苯

40、二甲酸 乙二醇乙二醇 丙二醇丙二醇10002052212.85707500.1半硬泡半硬泡鄰苯二甲酸鄰苯二甲酸 順丁烯二順丁烯二酸酸 三甲醇代丙烷三甲醇代丙烷24502502704.0170018500.1涂料涂料2、特種聚酯多元醇、特種聚酯多元醇1）聚已內(nèi)酯多元醇）聚已內(nèi)酯多元醇 聚聚已內(nèi)酯（已內(nèi)酯（polycaprolactone,pclpolycaprolactone,pcl) )多元醇多元醇是繼普通醇酸反應合成的端羥基聚酯多元醇之后新是繼普通醇酸反應合成的端羥基聚酯多元醇之后新發(fā)展起來的重要的聚酯新品種。它是發(fā)展起來的重要的聚酯新品種。它是已內(nèi)酯在已內(nèi)酯在小分子二醇、催化劑等條件下開環(huán)

41、聚合而成。小分子二醇、催化劑等條件下開環(huán)聚合而成。horoh+nch2ch2ch2ch2ch2cooo催化劑175horcch2()5nho 聚已內(nèi)酯多元醇聚氨酯材料的應用中，屬特種聚已內(nèi)酯多元醇聚氨酯材料的應用中，屬特種酯系列，主要具備以下特點：酯系列，主要具備以下特點：它與傳統(tǒng)醇酸縮聚不同，屬離子開環(huán)聚合反應，故它與傳統(tǒng)醇酸縮聚不同，屬離子開環(huán)聚合反應，故它不會產(chǎn)生低分子化合物（如水），雜質(zhì)少，含水它不會產(chǎn)生低分子化合物（如水），雜質(zhì)少，含水量低，其酯鍵呈有規(guī)定向排列，分子量分布較窄。量低，其酯鍵呈有規(guī)定向排列，分子量分布較窄。除具有傳統(tǒng)聚酯基聚氨酯材料的性能優(yōu)點外，還兼除具有傳統(tǒng)聚酯基聚

42、氨酯材料的性能優(yōu)點外，還兼?zhèn)淞司勖鸦郯滨ギa(chǎn)品優(yōu)越的耐水性和低溫柔性。備了聚醚基聚氨酯產(chǎn)品優(yōu)越的耐水性和低溫柔性。聚已內(nèi)酯及其聚合物具有一定的自然分解能力。聚已內(nèi)酯及其聚合物具有一定的自然分解能力。商品牌號商品牌號niax polyol-d510d520d520d540d560平均相對分子質(zhì)量平均相對分子質(zhì)量/mn53083012502000羥值羥值/(mgkoh/g)210101357905563酸值酸值/(mgkoh/g)0.30.30.30.3凝固點凝固點/3040354540504555密度（密度（40）/（g/cm3）1.0831.0831.0831.083粘度（粘度（40）/mpa

43、sas70130230500水分水分/0.030.030.030.03色度（色度（apha）1001001001.00.650.800.450.600.50.7數(shù)均分子量（數(shù)均分子量（mn)2000250035003500450022004000粘度（粘度（30），），mpa s2500800020000r4sn； 取代基取代基r：ch3c4h9c6h5 取代基取代基x：ohoc4h9、sc4h9、ococh3clf。4.3 4.3 催化劑的選擇催化劑的選擇（一）聚氨酯軟質(zhì)塊狀泡沫體（一）聚氨酯軟質(zhì)塊狀泡沫體通常使用的叔胺類催化劑有通常使用的叔胺類催化劑有三亞乙基二三亞乙基二胺、二甲基乙醇胺、

44、雙（二甲基氨基乙基）胺、二甲基乙醇胺、雙（二甲基氨基乙基）醚等醚等，推薦用量為，推薦用量為0.10.10.30.3，可單獨使用，可單獨使用，但多種催化劑混合使用，催化效果更佳。但多種催化劑混合使用，催化效果更佳。（二）高回彈模塑泡沫體（二）高回彈模塑泡沫體高回彈模塑泡沫制品具有在模具中高回彈模塑泡沫制品具有在模具中冷熟化成型冷熟化成型和高回彈性能特點和高回彈性能特點，要求其原料必須具有較高的反，要求其原料必須具有較高的反應活性，混合漿料在模腔中具有良好的流動性，即應活性，混合漿料在模腔中具有良好的流動性，即發(fā)泡乳白時間要長，熟化凝膠時間要短。對催化劑發(fā)泡乳白時間要長，熟化凝膠時間要短。對催化劑

45、的選擇也必須滿足該特定工藝的。為此，的選擇也必須滿足該特定工藝的。為此，推薦選擇推薦選擇使用延遲性催化劑為宜。使用延遲性催化劑為宜。（三）聚氨酯硬泡沫塑料（三）聚氨酯硬泡沫塑料（rigid pu foam plastic）用以生產(chǎn)聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料的反應原料的用以生產(chǎn)聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料的反應原料的粘度普遍較高，流動性差，不利于大型夾芯板材、粘度普遍較高，流動性差，不利于大型夾芯板材、冰箱殼體保溫層等制品的灌注。因此，正確選擇催冰箱殼體保溫層等制品的灌注。因此，正確選擇催化劑的品種和配合量尤為重要，化劑的品種和配合量尤為重要，常用的催化劑有常用的催化劑有n n，n n二甲基環(huán)已胺、二甲基乙二醇胺

46、、三亞乙基二二甲基環(huán)已胺、二甲基乙二醇胺、三亞乙基二胺等，可單獨使用，也可與其他催化劑配合使用，胺等，可單獨使用，也可與其他催化劑配合使用，推薦用量推薦用量0.10.11.01.0。（四）包裝用聚氨酯泡沫體（四）包裝用聚氨酯泡沫體包裝用聚氨酯泡沫多為密度為包裝用聚氨酯泡沫多為密度為8kg/m8kg/m3 3以下的低以下的低密度泡沫體，密度泡沫體，常用的催化劑為含有一個羥基基團的常用的催化劑為含有一個羥基基團的催化劑，如二甲基乙醇胺等，用量為催化劑，如二甲基乙醇胺等，用量為0.30.30.50.5。該該類催化劑的羥基能和異氰酸酯發(fā)生反應而進入聚氨類催化劑的羥基能和異氰酸酯發(fā)生反應而進入聚氨酯分子

47、結(jié)構(gòu)中，可以有效地降低催化劑殘留的臭味酯分子結(jié)構(gòu)中，可以有效地降低催化劑殘留的臭味。（五）異氰脲酸酯泡沫體（五）異氰脲酸酯泡沫體 在一般情況下，可使用胺類、有機金屬鹽、在一般情況下，可使用胺類、有機金屬鹽、羧酸季銨鹽等羧酸季銨鹽等三聚化催化劑三聚化催化劑，常用的有，常用的有2,4,6三（三（n,n二甲基甲氨基）苯酚、二甲基甲氨基）苯酚、1,3,5三三（n,n甲基甲基3氨基丙基）對稱六氫三嗪氨基丙基）對稱六氫三嗪等。等。nc h2c h3c h3o hc h2c h2nnc h3c h3c h3c h32,4,6-三 （ 二 甲 胺 亞 甲 基 ） 苯 酚h2cnc h2nc h2nc h2nc

48、 h3c h333c h2nc h3c h33nh3ch3cc h2n ,n ,n （ 二 甲 胺 丙 基 ） 六 氫 三 嗪nc h2h2ch2co h異 氰 酸 酯 三 聚 催 化 劑n ( 羥 乙 基 ） 亞 乙 基 亞 胺nc h3c h3n ,n 二 甲 基 環(huán) 己 胺nh吲 哚nr cc h2r nn環(huán) 脒 化 合 物boooor1r1m四 價 硼 絡 合 物（六）（六）rimrim微孔彈性泡沫體微孔彈性泡沫體反應注射模制（反應注射模制（rimreaction injection moulding) )泡沫是適應汽車復雜配件而快速發(fā)展起來泡沫是適應汽車復雜配件而快速發(fā)展起來的、高生

49、產(chǎn)效率的聚氨酯制品生產(chǎn)工藝技術(shù)。歐洲的、高生產(chǎn)效率的聚氨酯制品生產(chǎn)工藝技術(shù)。歐洲使用的是使用的是有機錫有機錫- -叔胺復合催化體系叔胺復合催化體系，如，如三亞乙基二三亞乙基二胺和二丁基錫二月桂酸酯等，一般用量為胺和二丁基錫二月桂酸酯等，一般用量為0.10.10.50.5和和0.0150.0150.050.05。4.5 4.5 其它助劑其它助劑1 1、脫模劑、脫模劑 作為脫模劑的物質(zhì)通常是作為脫模劑的物質(zhì)通常是蠟、脂肪酸金屬鹽類蠟、脂肪酸金屬鹽類和硅烷類聚合物和硅烷類聚合物。目前使用最為普遍的是。目前使用最為普遍的是硅烷類聚硅烷類聚合物。合物。 外用脫模劑基本分為外用脫模劑基本分為溶劑型和水基型脫模劑溶劑型和水基型脫模劑。因前者含大量有機溶劑且存在火災隱患，所以后者因