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聚氨酯化學與工藝

概念

羥值:1克聚合物多元醇所含的羥基(-OH)量相當於KOH的毫克數,單位mgKOH/g。

當量:當量=56100/羥值

異氰酸根含量:

異氰酸酯指數:表示聚氨酯配方中異氰酸酯過量的程度,通常用字母R表示。

擴鏈劑:是指能使分子鏈延伸、擴展或形成空間網狀交聯的低分子量醇類、胺類化合物。

硬段:聚氨酯分子主鏈上由異氰酸酯、擴鏈劑、交聯劑反應所形成的鏈段,這些基團內聚能較大、空間體積較大、剛性較大。

軟段:碳碳主鏈聚合物多元醇,柔順性較好,在聚氨酯主鏈中為柔性鏈段。

發泡指數:把相當於在100份聚醚中使用的水的份數定義為發泡指數(I F)。

一步法:指將低聚物多元醇、二異氰酸酯、擴鏈劑和催化劑等同時混合後直接注入模具中,在一定温度下固化成型的方法。

預聚物法:首先將低聚物多元醇與二異氰酸酯進行預聚反應,生成端NCO基的聚氨酯預聚物,澆注時再將預聚物與擴鏈劑反應,製備聚氨酯彈性體的方法,稱之為預聚物法。

半預聚物法:半預聚物法與預聚物法的區別是將部分聚酯多元醇或聚醚多元醇跟擴鏈劑、催化劑等以混合物的形式添加到預聚物中。

反應注射成型:又稱反應注塑模製RIM(Reaction Injection Moulding),是由分子量不大的齊聚物以液態形式進行計量,瞬間混合的同時注入模具,而在模腔中迅速反應,材料分子量急驟增加,以極快的速度生成含有新的特性基團結構的全新聚合物的工藝。

發泡指數:即把相當於在100份聚醚中使用的水的份數定義為發泡指數(I F)。

發泡反應:一般是指有水與異氰酸酯反應生成取代脲,並放出CO2的反應。

凝膠反應:一般即指氨基甲酸酯的形成反應。

凝膠時間:在一定條件下,液態物質形成凝膠所需的時間。

乳白時間:在I區即將結束時,在液相聚氨酯混合物料中即出現乳白現象。該時間在聚氨酯泡沫體生成中稱為乳白時間(cream time)。

擴鏈係數:是指擴鏈劑組分(包括混合擴鏈劑)中氨基、羥基的量(單位:mo1)與預聚體中NCO的量的比值,也就是活性氫基團與NCO的摩爾數(當量數)比值。

低不飽和度聚醚:主要針對PTMG開發,PPG的價格,不飽和度降低到0.05mol/kg,接近PTMG的性能,採用DMC 催化劑,主要品種Bayer公司Acclaim系列產品。

氨酯級溶劑:

物理髮泡劑:物理髮泡劑就是泡沫細孔是通過某一種物質的物理形態的變化,即通過壓縮氣體的膨脹、液體的揮發或固體的溶解而形成的

化學發泡劑:化學發泡劑是那些經加熱分解後能釋放出二氧化碳和氮氣等氣體,並在聚合物組成中形成細孔的化合物

物理交聯:在高聚物軟鏈中有部分硬質鏈,硬質鏈在軟化點或熔點以下的温度具有與化學交聯後的硫化橡膠同樣的物理性質的現象。

化學交聯:指在光、熱、高能輻射、機械力、超聲波和交聯劑等作用下,大分子鏈間通過化學鍵聯結起來,形成網狀或體形結構高分子的過程。

簡答

常用的異氰酸酯從結構上看有哪幾類?

答:分為脂肪族,脂環族,芳香族

常用的異氰酸酯有哪幾種?寫出結構式

答:甲苯二異氰酸酯(TDI),二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯(MDI),多苯基甲烷多異氰酸酯(PAPI),液化MDI,六亞甲基二異氰酸酯(HDI),氫化TDI,

TDI-100和TDI-80含義?

答:TDI-100是指全部由2,4結構的甲苯二異氰酸酯組成;TDI-80是指由80%的2,4結構的甲苯二異氰酸酯和20%的2,6結構組成的混合物。

TDI和MDI在聚氨酯材料的合成中各有何特點?

答:對於2,4-TDI和2,6-TDI的反應活性。2,4-TDI的反應活性比2,6-TDI高數倍,這是因為,2,4-TDI中4位NCO離2位NCO及甲基較遠,幾乎無位阻,而2,6-TDI的NCO受鄰位甲基的位阻效應較大,反應活性受到影響。

MDI的兩個NCO基團相距較遠、且周圍無取代基,故這兩個NCO的活性都較大,即使其中一個NCO參加了反應,使剩下的NCO活性有所下降,總的來説活性仍較大,故MDI型聚氨酯預聚體的反應活性比TDI預聚體大。HDI、IPDI、MDI、TDI、NDI中耐黃變哪幾種較好?