日期:2021-09-28 來源:上海威固化工制品有限公司 瀏覽次數(shù):次
聚氨酯的合成方法是以化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的,有一步法和兩步法之分。所謂一步法就是將全部的原料一次混合反應(yīng)或化學(xué)反應(yīng)過程連續(xù)完成,生成聚氨酯產(chǎn)(制)品的方法。兩步法又稱預(yù)聚物法或預(yù)聚體法,是將低聚物多元醇和多異氰酸酯先反應(yīng)生成分子量比較低的預(yù)聚物,然后再加入擴(kuò)鏈劑與預(yù)聚物反應(yīng)生成聚氨酯產(chǎn)(制)品。通常的預(yù)聚物由低聚物多元醇(如聚酯、聚醚)與過量的二異氰酸酯反應(yīng)制備。其中易揮發(fā)的游離二異氰酸酯含量都要求比較低。如果二異氰酸酯的當(dāng)量數(shù)大大超過多元醇的當(dāng)量數(shù)(為2倍以上),那么大量的二異氰酸酯無處反應(yīng),只能以游離狀態(tài)存在于預(yù)聚物中,危害人體健康。但是不易揮發(fā)的異氰酸酯(如MDI)制備的預(yù)聚物允許存在較多的游離異氰酸酯,這種預(yù)聚物實(shí)際上是預(yù)聚物和二異氰酸酯的一種混合物。制備這種預(yù)聚物的目的主要是為了降低預(yù)聚物的黏度,以便在第二步反應(yīng)中使預(yù)聚物組分和擴(kuò)鏈交聯(lián)劑的黏度及體積比較接近,以提高計(jì)量的準(zhǔn)確性和混合效果。為了有別于游離二異氰酸酯含量較低的預(yù)聚物,可將這種高游離異氰酸酯含量的預(yù)聚物稱為半預(yù)聚物或半預(yù)聚體。用半預(yù)聚物合成聚氨酯產(chǎn)(制)品的方法可稱為半預(yù)聚物法或半預(yù)聚體法。
聚氨酯彈性體按其制品加工方法可分為澆注型、熱塑型和混煉型聚氨酯三大類。隨著聚氨酯應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大和加工技術(shù)的不斷進(jìn)步,20世紀(jì)70年代以后,與上述三種傳統(tǒng)加工方法不同的反應(yīng)注射成型(RIM)、水性聚氨酯、氨綸生產(chǎn)和噴涂聚脲彈性體成型等技術(shù)先后問世,并形成了各自完整的工藝和產(chǎn)品體系。
CPU在加工成型前為黏性液體,故有“液體橡膠”之稱。CPU彈性體一般是交聯(lián)型聚合物,由液體經(jīng)反應(yīng)變成固體后就是最終的制品。它可以用一步法或兩步法生產(chǎn)。其制品成型可以加壓硫化,又可常壓硫化;既可熱硫化,又可室溫固化;既可手工澆注,又可用澆注機(jī)連續(xù)澆注成型。所以澆注成型工藝的多樣性為大中型彈性體制品的生產(chǎn)提供了諸多方便。TPU和MPU在制品加工前均為固體,可稱為“固體橡膠”。TPU和MPU常用一步法生產(chǎn),但要變成制品還要經(jīng)過一步或幾步工藝過程才能完成。TPU是將低聚物多元醇、二異氰酸酯(如MDI)和小分子二醇經(jīng)計(jì)量、混合進(jìn)入雙螺桿反應(yīng)器反應(yīng),經(jīng)擠出、切粒和干燥,進(jìn)行連續(xù)化生產(chǎn)。TPU的數(shù)均分子量在30000以上,硬度較高(邵A65~邵D85),用塑料加工設(shè)備生產(chǎn)制品。全熱塑TPU還可用熱熔涂覆,或配成DMF、丁酮等有機(jī)溶液,用浸漬或涂覆法生產(chǎn)PU革,或用作膠黏劑。MPU生膠與全熱塑TPU相似,亦為端羥基線型聚合物。但分子量較低(20000~30000),軟鏈段含量較高,可塑性大。MPU生膠可用間歇法或連續(xù)化生產(chǎn),用通用橡膠加工設(shè)備加工制品。TPU和MPU的模壓制品都需在加熱和加壓下成型,這就給模具制造提出了很高的要求。所以,一般來說TPU和MPU只適宜于加工中小模壓制品。其中TPU偏重于較硬(邵A70以上)的制品,MPU偏重于較軟(邵A80以下)的制品。RIM聚氨酯彈性體是將低黏度、高活性的物料用高壓計(jì)量泵輸送到一個(gè)容積很小的混合頭沖擊碰撞混合后,注入模腔并快速反應(yīng),固化成型。RIM工藝主要用于生產(chǎn)中低密度自結(jié)皮聚氨酯微孔彈性體制品和基本無泡的彈性體制品。物料系統(tǒng)和模具的溫度較低(30~65℃),能量消耗少,生產(chǎn)效率高。因此RIM制品加工既不同于TPU注射成型,也有別于CPU制品加工。噴涂聚脲與一般的涂料不同,它是無溶劑、雙組分快速反應(yīng)體系。它的物料體系類似于澆注的液體橡膠,但脲基含量高,氨酯含量低?;钚愿?,凝膠快,能快速固化成型。噴涂設(shè)備類似于RIM設(shè)備,但不需要模具,技術(shù)要求更高。所以,噴涂聚脲技術(shù)從物料體系和成型方法。上彌補(bǔ)了上述方法的不足,解決了上述方法無法和難以加工成型的難題。RIM和噴涂聚脲產(chǎn)品是交聯(lián)型聚合物,在成型制品前也是液體。從這個(gè)意義,上說,也可叫液體橡膠或液體彈性體。但它們的吐出壓力比澆注機(jī)要高得多。此外,非泡聚氨酯彈性體還具有良好的機(jī)加工性能。
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