聚氨酯的生產(chǎn)技術(shù)和應(yīng)用知識(shí)講稿課件

1、聚氨酯的生產(chǎn)技術(shù)和應(yīng)用第1頁，共17頁。聚氨酯（PU）聚氨酯是帶有NHCO特征基團(tuán)的雜鏈聚合物，全名聚氨基甲酸酯，是氨基甲酯（NH2COOH）的酯類或碳酸的酯-酰胺衍生物。聚氨酯可以是線形或體形；制品隔熱、耐油；應(yīng)用廣，包括膠粘劑、涂料、（彈性）纖維、彈性體、軟硬泡沫塑料、人造革等；發(fā)展迅速，其產(chǎn)量在逐步聚合物中已上升為首位。第2頁，共17頁。第3頁，共17頁。1.聚氨酯泡沫材料泡沫塑料是聚氨酯合成材料的主要品種之一，它的主要特征是多孔性，因而相對(duì)密度小，比強(qiáng)度高。根據(jù)所用的原料不同和配方變化，可制成軟質(zhì)、半硬質(zhì)和硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料等幾種；若按所用的多元醇品種分類又可分為聚酯型，聚醚型和蓖麻油

2、型聚氨酯泡沫塑料等；若按發(fā)泡方法分類又有塊狀、模塑和噴涂聚氨酯泡沫塑料等類型。第4頁，共17頁。1.1應(yīng)用本產(chǎn)品業(yè)務(wù)領(lǐng)域：門窗工程安裝，家庭裝修等。a. 密封固定木質(zhì)，塑鋼，鋁合金及其他金屬門窗框。b. 包裹密封電纜電線盒，空調(diào)管，保溫冷熱水管。c.填充磚石建筑的空洞；填補(bǔ)船體的空隙。d. 家庭維修：填充孔洞縫隙，地磚、地板的修補(bǔ)。e.造景園藝：插花，園藝造景、布景，輕便美觀。f. 廣告展覽：模型、沙盤的制造、展板修補(bǔ)。g.包裝運(yùn)輸：瞬間將貴重易碎商品包裹。h.冷藏空調(diào)：冷庫、空調(diào)機(jī)周邊的填縫、密封保溫。第5頁，共17頁。1.2制備生產(chǎn)聚氨酯泡沫的制造分為三種：預(yù)聚體法、半預(yù)聚體法和一步法。這

3、里就一步法來簡(jiǎn)單介紹一下：一步法發(fā)泡即是將聚醚或聚酯多元醇、多異氰酸酯、水以及其他助劑如催化劑、泡沫穩(wěn)定劑等一次加入，使鏈增長(zhǎng)、氣體發(fā)生及交聯(lián)等反應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)幾乎同時(shí)進(jìn)行，在物料混合均勻后，110秒即行發(fā)泡，0.53分鐘發(fā)泡完畢并得到具有較高分子量一定交聯(lián)密度的泡沫制品。要制得泡沫孔徑均勻和性能優(yōu)異的泡沫，必須采用復(fù)合催化劑、外加發(fā)泡劑和控制合適的條件，使三種反應(yīng)得到較好的協(xié)調(diào)。第6頁，共17頁。聚氨酯泡沫塑料按其柔韌性可分為軟泡沫和硬泡沫，主要取決于所用的聚醚或聚酯多元醇，使用較高分子量及相應(yīng)較低羥值的線形聚醚或聚酯多元醇時(shí)，得到的產(chǎn)物交聯(lián)度較低，為軟質(zhì)泡沫；若用短鏈或支鏈較多的聚醚或聚酯多

4、元醇時(shí)，為硬質(zhì)泡沫。根據(jù)氣孔的形狀聚氨酯泡沫可分為開孔型和閉孔型，可通過添加助劑來調(diào)節(jié)。第7頁，共17頁。2.聚氨酯彈性體聚氨酯彈性體具有很好的抗拉強(qiáng)度、抗撕裂強(qiáng)度、耐沖擊性、耐磨性、耐候性、耐水解性、耐油性等優(yōu)點(diǎn)。代號(hào)（UR），是由聚酯（或聚醚）與二異氰胺脂類化合物聚合而成的。它的化學(xué)結(jié)構(gòu)比一般彈性聚合物復(fù)雜，除反復(fù)出現(xiàn)的氨基甲酸酯基團(tuán)外，分子鏈中往往還含有酯基、醚基、芳香基等基團(tuán)。第8頁，共17頁。2.1應(yīng)用田徑場(chǎng)塑膠跑道運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地，包括籃球、排球、羽毛球和網(wǎng)球場(chǎng)地有室內(nèi)和室外兩種類型。這種塑料場(chǎng)地比木地板使用時(shí)間長(zhǎng)，又耐磨、耐油、耐天候老化彈性適宜，吸震性能好，通基層粘合老實(shí)。聚氨酯橡膠有

5、優(yōu)異的耐油性能，因而也用作耐油錕筒。在汽車保險(xiǎn)桿、方向盤及汽車外圍部件上等。由于具有低磨耗、高摩擦系數(shù)和噪聲小等優(yōu)點(diǎn)，所以用他制作的傳送裝置有穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速。所以煤礦及礦山用傳送帶可用聚氨酯混煉膠制作，高硬度的聚氨酯澆注膠可作齒輪汞齒輪，具有傳遞液體穩(wěn)定的特點(diǎn)。它還用與襯里和保護(hù)層，作非金屬汽車防滑鏈和高層建筑救活水管內(nèi)襯；作高壓密封件和高壓水管。在制鞋方面可以降低成本，美觀大方。它可作飛機(jī)薄壁油箱，耐油密封件，防塵密封件。作電纜街頭，電子元件和印刷電路的灌封材料，而且可作理想的防震橡膠，同時(shí)在人體器官和醫(yī)療衛(wèi)生器具方面也有廣泛的用途。第9頁，共17頁。2.2制備生產(chǎn)聚氨酯彈性體的制造一般采用兩種

6、工藝路線：預(yù)聚法和一步法。澆注型彈性體多采用二步法（預(yù)聚體法），少部分采用一步法（如低模量產(chǎn)物）。澆注型聚氨酯彈性體（簡(jiǎn)稱CPU）是聚氨酯彈性體中應(yīng)用最廣、產(chǎn)量最大的一種；進(jìn)行澆注和灌注成型，可灌至各種復(fù)雜模具的制品。第10頁，共17頁。一步法預(yù)聚體的合成第11頁，共17頁。二步法預(yù)聚體的合成將聚合物二元醇和二異氰酸酯制成預(yù)聚體放在一起充分混合，經(jīng)真空脫泡后注入模具注入模具固化，而后硫化得產(chǎn)品。第12頁，共17頁。3.聚氨酯防水材料聚氨酯防水涂料是由異氰酸酯、聚醚等經(jīng)加成聚合反應(yīng)而成的含異氰酸酯基的預(yù)聚體，配以催化劑、無水助劑、無水填充劑、溶劑等，經(jīng)混合等工序加工制成的單組分聚氨酯防水涂料。該

7、類涂料為反應(yīng)固化型（濕氣固化）涂料、具有強(qiáng)度高、延伸率大、耐水性能好等特點(diǎn)。第13頁，共17頁。3.1應(yīng)用屋面：混凝土平、斜屋面、天井、雨蓬及各種不規(guī)則形狀的屋面(包括石棉瓦、金屬瓦、玻璃鋼瓦)地下建筑：混凝土內(nèi)墻、外墻、底板、電梯坑、地下隧道、沉井、管道防水、人防工程。地面建筑：衛(wèi)生間、浴室、廚房、屋頂花園、花壇、游泳池。接縫：伸縮縫、施工縫、沉降縫、穿墻管、落水口。防腐：金屬管道、防腐地坪、防腐池。粘接：木地板、水泥地、石棉制品、玻璃鋼制品、陶瓷制品、地轉(zhuǎn)、釉面轉(zhuǎn)、大理石、PVC板等。第14頁，共17頁。3.2制備生產(chǎn)以異氰酸酯和聚醚多無醇合成的含有NCO的預(yù)聚體為A組分和以含有OH活性基團(tuán)、交聯(lián)劑等的B組分構(gòu)成，它的基本反應(yīng)是NCO與OH、NH2交聯(lián)反應(yīng)形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使涂膜有一定的強(qiáng)度和彈性。A組分：將一定量聚醚二元醇加入燒瓶中放入真空干燥箱升溫至120真空脫水1h，降溫后按比例加入MDI放置于磁力攪拌裝置中在一定溫度下反應(yīng)23小時(shí)，降溫出料。B組分：將一定量滑石粉加入燒瓶中放入真空干燥箱升溫至100真空脫水1h，降溫后加入二乙二醇、三乙醇胺、各種助劑等放入磁力攪拌裝置中攪拌均勻，即可出料。在室溫下將A、B組分按一定比例快速混合均勻后，涂刷成一定厚度的薄膜，固化晾干。第15頁，共17頁。4.聚氨酯膠黏劑 聚氨酯膠黏劑在汽車、木材、鞋、包裝、建筑油墨、鐵