聚氨酯橡膠的生產(chǎn)簡介

1、一、聚氨酯的分類按加工工藝分：混煉膠（MPl；R）、澆注膠（C-Pl：R）、熱塑型（TPl；R三類?；鞜捘z一采用聚醇和異貳酸酯反應(yīng)制得固體生膠狀聚合物，然后利用傳統(tǒng)工藝加工成型。澆注膠一采用聚醇和異氟酸酯、擴鏈劑等配合劑經(jīng)二步或一步法合成線型液態(tài)聚合物, 加工時澆注于模具中，進行加熱、熟化使其轉(zhuǎn)化為具有一左網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的橡膠狀固體。該法具 有許多優(yōu)點，發(fā)展速度較快。熱塑型一采用聚醇和異貳酸酯反應(yīng)生成線型聚介物，加工成顆粒狀固體，具有熱塑性。 采用熱塑性塑料的加工設(shè)備和工作程序直接生產(chǎn)出成品。該法在聚氨酯橡膠中發(fā)展速度最快。 該類橡膠的缺點是耐油-耐熱性能差，機械力學(xué)性能不如C-PVRo聚氨酯橡膠的

2、特點：較強的抗用§耗性能，優(yōu)異的力學(xué)機械性能，硬度范圉適應(yīng)大，很寬 的模量范困，耐油、耐低溫性能較好，抗輻射、耐臭氧性能優(yōu)良。二、混煉型聚氨酯橡膠的生產(chǎn)方法一般由聚酯多元醇與低于化學(xué)當(dāng)量的二異氛酸酯反應(yīng)后制得生膠狀高分子材料,分子量 約為100030000。有三種生膠的硫化體系。使用TDI制備的生膠采用異氛酸酯硫化體系： 使用MDI制備的生膠多采用過氧化物硫化體系:使MDI并且分子中含有不飽和鍵的生膠多采 用硫黃或過氧化物硫化體系。硫化體系不同，混煉膠的物理性質(zhì)和加工性能亦不同。結(jié)果比 較如下：1生膠合成一步法和二步法。一步法由聚醇、擴鏈劑、催化劑等一起混合，加入一定量的二異軌酸 酯

3、反應(yīng)，逐漸形成粘稠狀膠料，經(jīng)過加熱、熟化即可制備出M-PUR生膠。二步法先使用聚醇、 二異魚酸酯生成預(yù)聚物，然后擴鏈，加熱、熟化即可生成生膠。一步法優(yōu)于二步法。工藝控 制應(yīng)注意：-NCO. -OH比值：反應(yīng)溫度，控制在607（rC：烘膠溫度loot以上曠6小時。生 膠的貯存應(yīng)在適宜溫度和較低濕度條件下。2塑煉與混煉與普通的丁苯橡膠相似，只是滾筒溫度控制不同。首先塑煉（20'3（rC, SlOmin）,混 煉時的加料順序：生膠一硬脂酸一炭黑一硫化劑。由于摩擦內(nèi)生熱，極易產(chǎn)生焦燒現(xiàn)象。溫 度嚴格控制在40'60-C,時間1525 mine對于用異氣酸酯硫化體系的生膠，嚴格控制在60

4、匸 以下，否則將產(chǎn)生焦燒現(xiàn)象。對于其他兩種硫化體系要求不是很嚴格，但仍應(yīng)控制在6（rc 以下，采用熱壓縮空氣加熱。3異氣酸酯硫化體系通常使用的硫化劑為TDI二聚體.有時為調(diào)節(jié)制品性能并用低分子二醇類化合物（最常 使用的是對苯二酚二羥乙基灘），該化合物消耗TDI二聚體，能使混煉膠硬度更大，伸長率 回彈性高。為加速硫化過程，在配方中可加入硫化促進劑。常用的硫化促進劑有二硫代氨基 甲酸鉛、雜環(huán)硫醇等。4過氧化物硫化體系分子中含有不飽和鍵的MDI系M-Pl；R均可采用此法進行硫化。不會出現(xiàn)焦燒現(xiàn)線。常用 的過氧化物有：過氧化二異丙苯、2, 5-二甲基-2, 5-雙（叔丁基過氧化）己烷等。使用過 氧化物

5、的硫化機理是自由基反應(yīng)引發(fā)。在一:條件下，過氧化物分解成自由基，它與生膠中 的氨基甲酸酯基N原子上的活潑氫反應(yīng)，從而使生膠大分子產(chǎn)生交聯(lián)形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。過氧化 物的加入量由試驗確定。加入過少，硫化不足：過多交聯(lián)密度過大，硬度過大，撓曲性及抗 撕裂性能均會下降-5硫黃硫化體系采用不飽和醇、不飽和的低分子二醇生產(chǎn)的聚氨酣生膠，可采用此法進行硫化。常用的 硫化促進劑有DH （二硫代二苯井噬膛）、M （2-硫醇基苯并噬醴）。硫化劑的用量對產(chǎn)品性 能影響很大。用;g增加，硫化速度加快，交聯(lián)密度增加，硫化膠的硬度增加，耐老化性能下 降。三、澆注型聚氨酯橡膠澆注型聚氨酯橡膠是應(yīng)用十分廣泛的最重要的PUR品種。

6、1主要原料（聚醇、異氛酸酯、擴鏈劑）聚酯、聚隧-聚己內(nèi)酯和聚烯坯，使用垠普遍的是聚酯和聚醸多元 賦予Pl；R的性能也不同。聚酣型的機械強度高.耐油性強但易被聚醇一主要有四類：醇。多元醇的種類不同，水解：聚醸型的機械強度差、抗介質(zhì)侵蝕能力差，但有較好的低溫柔韌性，較好的耐水解性； 聚己內(nèi)酯型撫具了聚酯和聚醸的優(yōu)點，賦予PUR較完美的特性。端羥基聚烯炷品種主要是 聚丁二烯（簡稱丁羥HTPB）和丁二烯-丙烯購（簡稱丁臘疑HTPB）聚烯婭類聚氨酣因化學(xué) 結(jié)構(gòu)上具有非極性的碳-氫fi架，同時主鏈中不含有普通聚氨酯的酯基和庭鍵，因此由此制 備的聚氨酯材料具有優(yōu)異的耐低溫和耐水性、耐絕緣性.非常適合制備電器

7、用強絕緣材料。2異貳酸酯經(jīng)常使用的是NDEMDI和TDIo目前垠廣泛使用的是MDI和TDI,尤KTDIM為廣泛。 對于高性能的預(yù)聚物和C-PUR主要使用的是TDI-100.3擴鏈劑、交聯(lián)劑主要是低分子量的胺類和醇類化介物，異氛酸酯與有關(guān)化合物的反應(yīng)速度順序大概如下: 烷基?8氨水、伯醇仲醇叔醇活潑-CH2-酚類、竣酸酰胺4合成有預(yù)聚體法和一步法對于常規(guī)硬度范恫的C-PUR多采用預(yù)聚體法，對于低硬度范用的C-PCR制備，多采用一步法0預(yù)聚體合成過程中的主要影響因素：(1)聚醇原料的選擇(2)異氛酸酯的選擇由于 MDI的毒性，其用量正逐步擴大，為方便使用，液化改性MDI逐漸成為MDI應(yīng)用的主角。

8、在防黃變要求的場所，用HDI和IPDIo (3) -XCOrOH-比例的影響，一般選擇在1. 52. 2之 間，且以1.8'2.2最佳。(4)合成溫度的影響，一般情況下溫度為8090r (5)運輸和貯 存條件的影響。5預(yù)聚體的擴鏈和澆注使用TDI制備的預(yù)聚體多以胺類化合物為擴鏈劑:使用MDI制備的預(yù)聚體多以醇類化合 物為擴鏈劑。C-PUR中使用的胺類擴鏈劑基本為芳香族二胺，使用最廣泛、制品性能最好的 要數(shù)3, 3'-二氯-4, 4'-二苯基甲烷二胺(稱MOCA)。它是TDI基C-Pl；R最重要的胺類擴鏈 劑品種。醇類擴鏈劑品種多，常使用的是1，4-丁二醇、乙二醇、丙二醇、一縮二乙二醇、 丙三醇、三羥甲基丙烷等。為適應(yīng)C-PUR性能和加工工藝的要求，又相繼開發(fā)了許多新型的 醇類擴鏈劑，如對苯二酚二羥乙基陋(HQEE)等。四、熱塑性聚氨酯橡膠主要有異氛酸酯、聚醇和二醇或二胺類擴鏈劑三類基礎(chǔ)原料進行加成反應(yīng)的產(chǎn)物。在T-PUR的合成中，對異氛酸酣的選擇應(yīng)注意以下幾點：1、使用結(jié)構(gòu)對稱的異氣酸酯2、異氛酸酯的水解氯含量應(yīng)控制在0.0001虻002%范用中為宜。含量太高，反應(yīng)太慢,成型時間長，表而不光滑：含量太低反應(yīng)太快，產(chǎn)品有裂紋3、度高，