聚氨酯(Polyurethane,PU)的发展。1937,德国Ba。在聚氨酯材料合成中,主要使用n三2的异氰酸酯化合物。
a. 亚甲基型(XDI,TMXDI)脂肪族和脂环族(HDI,TMHDI,HTDI)
在聚氨酯蒸蒸日上的过程中,催化剂的作用功不可没。根据聚氨酯制品生产和用途的差异,选择使用催化剂的三种功能:
使液态的中、、使其迅速反应,分子链迅速增加、形成高分子量的聚合物材料。
如在聚氨酯硬质泡沫体的合成中,促进-NCO与H2O的反应速度,使之快速反应产生大量二氧化碳气体;促进一NCO与多元醇端羟基间的反应,使之迅速生成氨基甲酸酯基团,分子链迅速增加,加速材料的凝胶速度。
在聚氨酯合成的诸多复杂反应中,利用不同类型的催化剂,调节诸多竞争反应历程和平衡,促进设计的主反应的反应速度,减缓或抑制副反应的发生和进行,借助催化剂的功能,获得最佳分子结构的设计目的。
当0H和NCO比值越接近1:1的时候,反应速率越快。在NCO:OH大于或小于1:1时,反应速率减缓。在OH:NCO1:1时,会提高制品硬度、耐热性、弹性、机械强度等物性,却降低伸长率、拉伸强度,并且影响一些液体聚氨酯制品储存期。在OH:NCOV1:1时,会提咼制品柔软手感、伸长率和剥离强度,却会降低硬度、耐磨等一些物性。
此外,异氰酸酯和羟基化合物反应活性还受到各自分子结构的影响。各类羟基化合物反应活性为:伯羟基〉仲羟基>叔羟基。
对聚氨酯反应来说,原料的酸碱值会影响到与异氰酸酯的反应性。就聚醚多元醇和聚酯多元醇原料而言而言,酸值是残留的端羧基的量,它与异氰酸酯反应生成酰胺并释放二氧化碳,不仅会造成链的终止,还容易形成气泡。酸同时对反应催化产生不良的作用,而且降品的耐水解性能。合理的保持反应体系呈弱碱性,有利于反应的顺利进行。过高的碱值,会造成反应速率不好控制,极度影响生产进行和产品质量。
就同品种催化剂而言,添加合理的催化剂用量,有利于控制合理的反应速率。催化剂过量,也会牺牲制品品质,某些有机锡类催化剂会影响制品耐水解性能。
虽然很多聚氨酯配方有添加水分,但代表水分就是聚氨酯生产应该一定要使用的原料。但
