b.三羟基聚氧化丙烯醚:c.四羟基聚氧化丙烯醚:第31页,共85页,星期日,2025年,2月5日聚醚多元醇分子中端羟基数与起始剂分子中的羟基数相等。起始剂可以调节聚醚多元醇分子量。国内聚醚多元醇的主要品种:丙二醇聚醚(220)、丙三醇聚醚(330)、甘露醇丙三醇聚醚(6305)、甘露醇丙二醇聚醚(6205)常用聚醚多元醇的种类第32页,共85页,星期日,2025年,2月5日(2)聚酯多元醇聚酯多元醇通常由二元酸与过量的多元醇反应而成,分子量为1000-3000。聚酯多元醇也可由内酯(如己内酯)开环聚合而得到。常用的有己二酸系、醇酸树脂系、聚己内酯系聚酯多元醇(聚合型)等常见聚酯多元醇的组成和用途第33页,共85页,星期日,2025年,2月5日(3)聚醚多元醇与聚酯多元醇的比较聚醚多元醇:含—O—醚键,主链柔软,制品较柔软,原料来源丰富、成本低,大量用于PU泡沫塑料;聚酯多元醇:主链极性大,机械强度高,耐油、耐热性好,但原料价贵,耐水、耐氧化、耐酸碱性较差,施工困难,主要用于要求具有较高的机械性能、耐油的产品中,如合成革、橡胶及鞋类制品。(4)其他类型的多元醇A含磷、卤阻燃型聚醚多元醇B含羟基丙烯酸酯型聚合物第34页,共85页,星期日,2025年,2月5日蓖麻油:蓖麻酸甘油酯的混合物90%甘油醇解单甘油酯+双甘油酯第35页,共85页,星期日,2025年,2月5日3.扩链剂(1)二元醇类(2)二元胺类低分子量的脂肪族和芳香族的二元醇,如乙二醇、1,4-丁二醇、三羟甲基丙烷和对苯二酚二羟乙基醚等。常用的是芳香族胺类,如联苯胺、3,3’-二氯联苯二胺和3,3’-二氯-4,4’-二苯基甲烷二胺(MOCA)MOCA对苯二酚二羟乙基醚第36页,共85页,星期日,2025年,2月5日4.催化剂(1)叔胺类:三乙胺、三乙醇胺、三亚乙基二胺、丙二胺、N,N-二甲基苯胺等。催化机理:发生亲核反应,叔胺与R’NCO生成过渡状态络合物,在其它醇分子进攻下生成聚氨酯并释出催化剂叔胺分子。第37页,共85页,星期日,2025年,2月5日(2)有机锡类化合物:二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡等。a.采用“胺-有机锡”混合催化剂,调节链增长与发泡反应的速率。(3)混合催化剂b.‘协同效应’使催化效果比单一催化剂要提高很多。5.其他助剂制备泡沫塑料中需要发泡剂、泡沫稳定剂等;聚氨酯橡胶需要防老剂、填充剂及硫化剂等。两类催化制的相对活性第38页,共85页,星期日,2025年,2月5日第四节聚氨酯大分子结构与性能的关系二元异氰酸酯+聚酯或聚醚多元醇预聚体硬段软段a.软、硬段化学组成、分子量大小及柔性链段比率。b.R基团的化学组成。c.交联密度的大小、交联基团的类型。PU结构与性能交联PU第39页,共85页,星期日,2025年,2月5日1.聚氨酯的类型生成的树脂非常坚韧,应用少。(1)线型聚氨酯二元异氰酸酯与短链二元醇二元异氰酸酯与长链二元醇具有弹性的高聚物第40页,共85页,星期日,2025年,2月5日(2)嵌段型聚氨酯利用聚酯或聚醚型HO——OH长链,先生成预聚体,再经扩链反应而得到聚酯或聚醚型嵌段的聚氨酯。(3)交联型聚氨酯二级交联型:某些极性基团的‘氢键’交联。一级交联型:通过化学键进行交联。第41页,共85页,星期日,2025年,2月5日2.聚氨酯的结构与性能关系b.内聚能:酯基的内聚能大于醚基,所以聚酯二元醇PU链间的作用力较大,耐热性、机械强度较高。a.光稳定性:ONC—R—NCO中的R为脂肪族链光稳定性好。几种基团的内聚能第42页,共85页,星期日,2025年,2月5日c.存在交联结构赋予PU分子一些独特的性能。d.耐热稳定性耐热性次序为:酯、醚脲、氨基甲酸酯脲基甲酸酯、缩二脲第43页,共85页,星期日,2025年,2月5日1.聚氨酯泡沫塑料的分类第五节聚氯酯泡沫塑料泡沫塑料是以树脂为基础,采用化学的或物理的方法在其内部产生无数小气孔而制成的塑料。Mc值:体型结构大分子中交联点间的分子量的大小。Mc↓,交联密度↑,泡沫塑料的硬度及机械强度↑。软泡、半硬泡、硬泡应用?第44页,共85页,星期日,2025年,2月5日2.聚氨酯泡沫塑料合成原理(1)成泡原理a.泡沫的形成:在成泡剂的作用下,产生泡沫。b.泡沫的增长:新气体不断产生,泡孔膨大。c.泡沫的稳定:在泡沫增长阶段,气泡壁层变薄,要求聚合物有足够的分子量和交联。使用泡沫稳定剂。第45页,共85页,星期日,2025年,2月5日a.