什么是聚氨酯?
聚氨酯,通??s寫(xiě)為PU或PUR,是一種有機(jī)聚合物,具有通過(guò)聚氨酯分子連接的許多有機(jī)單元。大多數(shù)聚氨酯在加熱時(shí)不熔化,因此可歸類(lèi)為熱固性聚合物。然而,可以注意到,某些特定類(lèi)型的聚氨酯表現(xiàn)出熱塑性,并且可以通過(guò)加熱熔化和重塑。
制備聚氨酯的傳統(tǒng)方法涉及多元醇與二或三異氰酸酯之間的化學(xué)反應(yīng)。聚氨酯可以被視為交替共聚物,因?yàn)樗鼈兙哂袃煞N相繼發(fā)生聚合的單體。還可以注意到,用作生產(chǎn)聚氨酯的單體的多元醇和異氰酸酯通常在每個(gè)分子中含有至少2個(gè)官能團(tuán)。
聚氨酯的制備
聚氨酯與酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂和不飽和聚酯一起可被歸類(lèi)為反應(yīng)聚合物。它們可以通過(guò)二異氰酸酯(每分子含有至少兩個(gè)異氰酸酯基團(tuán))和多元醇(每分子至少含有兩個(gè)羥基)之間的化學(xué)反應(yīng)制備。這些反應(yīng)通常需要催化劑或一些紫外光的存在,以克服活化能障礙。
聚氨酯的制備
多元醇本身也可以被認(rèn)為是聚合物。例如,聚醚多元醇可以通過(guò)使環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷與適當(dāng)?shù)亩嘣记绑w共聚來(lái)制備。還可以注意到,聚酯多元醇的制備與聚醚多元醇相當(dāng)相似。然而,對(duì)于聚氨酯的生產(chǎn),必須控制多元醇的鏈長(zhǎng)和多元醇的官能度。已知這些因素有助于最終聚氨酯產(chǎn)品的性能。例如,分子量為數(shù)百的多元醇產(chǎn)生剛性聚氨酯,而分子量為數(shù)千的多元醇則產(chǎn)生相對(duì)柔性的聚氨酯。因此,所用多元醇的鏈長(zhǎng)可以被認(rèn)為是有助于聚氨酯產(chǎn)品柔韌性的因素。
聚氨酯的性能
聚氨酯的性能高度依賴(lài)于它們的生產(chǎn)方式。例如,如果多元醇鏈(用作制備聚氨酯的原料)長(zhǎng)而柔韌,則最終產(chǎn)品將是柔軟和有彈性的。另一方面,如果交聯(lián)程度很高,最終的聚氨酯產(chǎn)品將是堅(jiān)韌和剛性的。聚氨酯的交聯(lián)結(jié)構(gòu)通常由三維網(wǎng)絡(luò)組成,這些網(wǎng)絡(luò)賦予聚合物極高的分子量。這種結(jié)構(gòu)也解釋了聚合物的熱固性性質(zhì),因?yàn)榫郯滨ピ谑軣釙r(shí)通常不會(huì)軟化或熔化。
聚氨酯的優(yōu)點(diǎn)
聚氨酯能夠制成泡沫(這是它們最理想的性能之一)。這是通過(guò)在聚氨酯聚合過(guò)程中促進(jìn)氣體(通常是二氧化碳)的產(chǎn)生來(lái)實(shí)現(xiàn)的。聚氨酯的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以在沒(méi)有任何發(fā)泡劑的情況下生產(chǎn)聚合物的高密度微孔泡沫。
聚氨酯的應(yīng)用
聚氨酯的一些重要應(yīng)用如下。
聚氨酯的主要應(yīng)用是生產(chǎn)泡沫。這些泡沫用于各種材料,如室內(nèi)裝飾織物、家用家具和冰箱板。
聚氨酯也用于一些服裝。
聚氨酯模塑件也用于立柱和門(mén)框。事實(shí)上,這種嵌條用于窗楣和欄桿并不罕見(jiàn)。
具有柔韌性的低密度聚氨酯泡沫廣泛用于床墊和其他形式的床上用品。它們也用于汽車(chē)座椅和室內(nèi)裝潢。
柔性聚氨酯也用于制造部分彈性帶和帶。
聚氨酯的低密度彈性體廣泛應(yīng)用于鞋類(lèi)行業(yè)。
聚氨酯的另一個(gè)顯著應(yīng)用是制造浴室和廚房海綿。它也用于座墊和沙發(fā)。
聚氨酯的常見(jiàn)問(wèn)題
什么是熱塑性聚氨酯?
熱塑性聚氨酯,通常縮寫(xiě)為T(mén)PU,是一類(lèi)由熱塑性彈性體組成的聚氨酯。它們的結(jié)構(gòu)通常具有由軟段和硬段組成的線性嵌段共聚物。熱塑性聚氨酯的理想性能包括彈性、耐油性、耐油脂性、透明度和耐磨損性。TPU廣泛應(yīng)用于電動(dòng)工具、醫(yī)療器械、體育用品、鞋類(lèi)、腳輪和充氣筏。熱塑性塑料的另一個(gè)顯著應(yīng)用