聚合物合成工艺--逐步加成资料.pptVIP

F.分子间氢键交联 利用分子中含有的-C＝O基与其它分子中的氢原子形成氢键，构成物理交联点 聚氨酯树脂交联后所生成的交联键种类很多，但可归纳为两种类型 一级交联－化学键交联 通过氨基甲酸酯基 脲基甲酸酯基 或缩二脲基等化学键所形成的交联 它们不可逆的且稳定，键能较大。 二级交联－氢键交联 可逆的氢键交联，键能较小，很不稳定，加热下即能“断裂” 。 在交联的聚氨酯树脂中，可同时存在多种类型的交联，其数量及相对含量对聚氨酯的性能有很大影响。 10.3聚氨酯泡沫塑料的生产工艺 10.3.1聚氨酯泡沫塑料的分类 通常将聚氨酯泡沫塑料分为 软质 半硬质（或半软质） 硬质泡沫塑料三类 简称软泡、半硬泡及硬泡 在生产过程中，最主要的差别是使用了不同规格的多元醇聚合物。 聚氨酯泡沫塑料的分类 软泡 采用的多元醇官能度为2～3，分子量2000～4000(一般为3000，高回弹软泡为4500～6000)。其密度为0.03～0.04g/cm3之间。 用于家具、火车、汽车及航空、包装、纺织品等的各种泡沫衬垫，如坐垫、地毯衬垫等。 半硬泡 采用软泡生产用的多元醇，但加有交联剂，通常使用的是低分子量多元醇。具有吸收冲击能的特性。 用于生产防震缓冲方面的部件，大量用于汽车、飞机等配件的生产。也可作为密封材料和吸能材料使用。 10.3聚氨酯泡沫塑料的生产工艺 硬泡 采用官能度为3～8的多元醇，分子量低于1300（一般为500）。其密度在0.03 g/cm3以上，主要用作绝热保温材料和夹层材料。用于冷藏设备、管道保温等。 在建筑、国防、造船及包装等领域应用广泛。 以上多元醇的差别，体现在泡沫塑料体型大分子中交联点间分子量Mc值的区别和不同要求 Mc值：400 ～700 ～2500 ～ 20000 硬泡 半硬泡 软泡 Mc值越小，交联密度越大，则泡沫塑料制品的硬度和强度越高；但其柔顺性、回弹性和伸长率越低。 10.3.2泡沫塑料的成泡与控制 泡沫塑料 指以树脂为基础，采用化学或物理的方法在其内部产生无数小气孔而制成的塑料。 聚氨酯泡沫塑料是以聚醚或聚酯及异氰酸酯为主要原料，加入发泡剂，一边聚合，一边发泡最终成为含有许多微小气孔的泡沫体。 为控制泡沫的形状和气孔的分布和大小，在生产过程需加入一些助剂。 除发泡剂外，还需加入泡沫稳定剂和开孔剂。 泡沫稳定剂 为降低原料各组分的表面张力，增加其互溶性及稳定发泡过程，为得到均匀泡沫微孔结构而加的助剂。 该类助剂属于表面活性剂，添加量约0.5～5％ 常用有机硅类表面活性剂 有Si-O-C型和Si-C型泡沫稳定剂 开孔剂 若泡沫塑料中的气孔是相互连通的，称为开孔型泡沫塑料 气孔单独存在而不连通的称为闭孔型泡沫塑料 前者具有良好的缓冲和吸音性能 后者具有较低的导热性 软泡和半硬泡的制品中，若闭孔结构过多，会引起制品的收缩 为进行调整需添加适量的开孔剂，以增加开孔结构 常用的开孔剂为直链烃或脂肪烃，如聚丙烯、聚丁二烯和液体石蜡。添加量约为0.1～5％。 10.3.3生产工艺 聚氨酯的生产过程中，一方面发生化学（聚合）反应，属化学过程；另一方面是发泡成型，属物理过程或化学与物理相结合的过程，两者同时进行。 按照生产方法中的操作过程可以分为： 两步法 一步法 10.3.3生产工艺 一步法 将各种原料一次混合发泡的方法。 在生产过程中，各种物料同时发生链增长、扩链、交联和发泡等反应。 两步法（预聚体法） 先将聚醚（或聚酯）和异氰酸酯反应生成具有-NCO端基的预聚体 然后加入催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂等其它助剂，进一步反应和发泡。 聚氨酯泡沫塑料生产方法的比较 项目 一步法 两步法（预聚体法） 操作过程 原料各组分一次混合催化发泡 整个反应过程分为两步 优点 工序少，节能，效率高，物料黏度低，易输送，设备投资少 第二步反应热少，温升低，易控制，发泡物黏度大，泡沫稳定 缺点 使用高效泡沫稳定剂、精密计量设备，工艺控制难度大 工艺步骤多，生产过程复杂 ，成本高。 应用范围 软泡生产 半硬泡和硬泡生产 ②发泡工艺 聚氨酯泡沫塑料经以上化学过程后，还需经成型工艺使制品定型，才能符合使用的要求，成型工艺分为手工发泡和机械发泡两大类。 其中前者比较落后，简要介绍后者。 块状发泡法 模塑发泡法 喷涂发泡法 见p152。 各种生产方法的比较与特点 思考题 1.逐步加聚反应的基本概念及主要工业化品种。 2.聚氨酯泡沫塑料有几种生产方法，各有什么特点。 3.写出几种常用异氰酸酯单体的名称和结构式，简要介绍其特性和用途。 4.聚氨酯主要通过哪些方式进行交联，写出其反应式。 5.聚醚多元醇和聚酯多元醇合成的聚氨酯各有什么特点？ 6.聚氨酯