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聚氨酯(TPU)的擴(kuò)鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2018-3-29 18:14:50 |
聚氨酯全稱為聚氨基甲酸酯（英文名：polyurethane），是主鏈上含有重復(fù)氨基甲酸酯基團(tuán) (ＮＨＣＯＯ )的大分子化合物的統(tǒng)稱。它是由有機(jī)二異氰酸酯或多異氰酸酯與二羥基或多羥基化合物加聚而成。聚氨酯大分子中除了氨基甲酸酯外，還可含有醚、酯、脲、縮二脲 ，脲基甲酸酯等基團(tuán)。
聚氨酯(簡稱TPU)是由多異氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水性聚氨酯(TPU)的擴(kuò)鏈劑或交聯(lián)劑等原料制成的聚合物。通過改變原料、聚氨酯(TPU)的擴(kuò)鏈劑種類及組成，可以大幅度地改變產(chǎn)品形態(tài)及其性能，得到從柔軟到堅硬的最終產(chǎn)品。
聚氨酯制品形態(tài)有軟質(zhì)、半硬質(zhì)及硬質(zhì)泡沫塑料、彈性體、油漆涂料、膠粘劑、密封膠、合成革涂層樹脂、彈性纖維等，聚氨酯(TPU)的擴(kuò)鏈劑合成的聚氨酯廣泛應(yīng)用于汽車制造、冰箱制造、交通運(yùn)輸、土木建筑、鞋類、合成革、織物、機(jī)電、石油化工、礦山機(jī)械、航空、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等許多領(lǐng)域。
1937年德國Otto Bayer教授首先發(fā)現(xiàn)多異氰酸酯與多元醇化合物進(jìn)行加聚反應(yīng)可制得聚氨酯，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)入工業(yè)化應(yīng)用，英美等國1945～1947年從德國獲得聚氨酯樹脂的制造技術(shù)于1950年相繼開始工業(yè)化。
日本1955年引進(jìn)聚氨酯工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。20世紀(jì)50年代末我國聚氨酯工業(yè)開始起步，近lO多年發(fā)展較快。
聚氨酯是一種新興的有機(jī)高分子材料，被譽(yù)為“第五大塑料”，因其卓越的性能而被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)眾多領(lǐng)域。
目前我國聚氨酯制品品種牌號約80種，其中彈性體60余種，泡沫塑料10余種，聚氨酯制品具有強(qiáng)度好、抗壓大、抗撕裂性能好、耐磨等性能，產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域涉及輕工、化工、電子、紡織、醫(yī)療、建筑、建材、汽車、國防、航天、航空.
基本聚氨酯的合成。由二元或多元異氰酸酯與二元或多元羥基化合物作用而成的高分子化合物。
聚氨基甲酸酯，是分子結(jié)構(gòu)中含有—NHCOO—單元的高分子化合物，該單元由異氰酸基和羥基反應(yīng)而成，反應(yīng)式如下：
-N=C=O+HO- → -NH-COO-
4,4'-二氨基二環(huán)己基甲烷(脂肪胺固化劑擴(kuò)鏈劑PACM,HMDA)用于制備環(huán)境友好且透明的脂肪族異氰酸酯，是氨基甲酸酯、聚酰胺樹脂、環(huán)氧樹脂固化劑、用于紡織、造紙、人造革，也可用于染料、醫(yī)藥中間體。
物理特性
熔點：35~45℃
沸點：333.02℃
閃點：153℃
燃點：300℃
相對密度：0.97
隨著時間的推移與科學(xué)的進(jìn)步，簡單的聚氨酯不能滿足人們的需要，因此增加了許多的合成材料。
水性聚氨酯是以水代替有機(jī)溶劑作為分散介質(zhì)的新型聚氨酯體系，也稱水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。水性聚氨酯以水為溶劑，無污染、安全可靠、機(jī)械性能優(yōu)良、相容性好、易于改性等優(yōu)點。
根據(jù)聚氨酯的水性化方法劃分：根據(jù)制備方法有多種分類。舉例如下。
(1)自乳化法和外乳化法。
自乳化法又稱內(nèi)乳化法，是指聚氨酯鏈段中含有親水性成分，因而無需乳化劑即可形成穩(wěn)定乳液的方法。外乳化法又稱為強(qiáng)制乳化法，若分子鏈中僅含少量不足以自乳化的親水性鏈段或基團(tuán)，或完全不含親水性成分，此時必須添加乳化劑，才能得到乳液。
比較而言，外乳化法制備的乳液中，由于親水性小分子乳化劑的殘留，影響固化后聚氨酯膠膜的性能，而自乳化法消除了此弊病。水性聚氨酯的制備目前以離子型自乳化法為主。
(2)預(yù)聚體法、丙酮法、熔融分散法
自乳化法制水性聚氨酯最常用的方法有預(yù)聚體分散法和丙酮法。預(yù)聚體法即在預(yù)聚體中導(dǎo)人親水成分，得到一定粘度范圍的預(yù)聚體，在水中乳化同時進(jìn)行鏈增長，制備穩(wěn)定的水性聚氨酯(水性聚氨酯-脲)。
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