聚氨酯弹性体是什么材料(世界第五大塑料是否靠谱?)

聚氨酯弹性体是什么材料

聚氨酯热塑性弹性体又称热塑性聚氨酯橡胶,简称TPU,是一种(AB)n型嵌段线性聚合物,

A为高分子量(1000-6000)的聚酯或聚醚,

B为含2-12直链碳原子的二醇,AB链段间化学结构是用二异氰酸酯,通常是MDI连接。

热塑性聚氨酯橡胶靠分子间氢键交联或大分子链间轻度交联,随着温度的升高或降低,这两种交联结构具有可逆性。

在熔融状态或溶液状态分子间力减弱,而冷却或溶剂挥发之后又有强的分子间力连接在一起,恢复原有固体的性能。

聚氨酯热塑性弹性体有聚酯型和聚醚型两类,白色无规则球状或柱状颗粒,相对密度1.10-1.25,聚醚型相对密度比聚酯型小。

聚醚型玻璃化温度为100.6-106.1℃,聚酯型玻璃化温度108.9-122.8℃。

聚醚型和聚酯型的脆性温度低于-62℃,聚醚型耐低温性优于聚酯型。

聚氨酯到底有什么用?

聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯,是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。聚氨酯大分子中除了氨基甲酸酯外,还可含有醚、酯、脲、缩二脲、脲基甲酸酯等基团。根据所用原料的不同,可有不同性质的产品,一般分为聚酯型和聚醚型两类。可用于制造塑料、橡胶、纤维、硬质和软质泡沫塑料,胶黏剂和涂料等。聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料,被誉为“第五大塑料”,因其卓越的性能而被广泛应用于建筑、汽车、轻工、纺织、石化、冶金、电子、国防、医疗、机械等众多领域。

那么聚氨酯有哪些应用呢?下面为大家详细讲解一下

聚氨酯软泡

  软质聚氨酯泡沫塑料,简称聚氨酯软泡,是一种具有一定弹性的柔软性聚氨酯泡沫塑料,它是聚氨酯制品中用量最大的一种聚氨酯产品,主要用作家具垫材、床垫、交通工具座椅垫等垫材,工业和民用上也把软泡用作过滤材料、隔音材料、防震材料、装饰材料、包装材料及隔热材料等。按软硬程度,即耐负荷性能的不同,聚氨酯软泡可以分为普通软泡、超柔软泡、高承载软泡、高回弹软泡等。

聚氨酯硬泡

“世界第五大塑料”聚氨酯,到底是什么?

  硬质聚氨酯泡沫塑料,简称聚氨酯硬泡,是以A组分料和B组分料混合反应形成的具有防水和保温隔热等功能的硬质泡沫材料。聚氨酯硬泡多为闭孔结构,具有绝热效果好、重量轻、比强度大、施工方便等优良特性,同时还具有隔音、防震、电绝缘、耐热、耐寒、耐溶剂等特点,广泛用于冰箱、冰柜的箱体隔热层、冷库、冷藏车等绝热材料,建筑物、储罐及管道保温材料,少量用于非绝热场合,如仿木材、包装材料等。

聚氨酯半硬质聚氨酯泡沫塑料

“世界第五大塑料”聚氨酯,到底是什么?

  聚氨酯半硬质泡沫塑料,其物理机械性能处于软、硬泡沫之间,故也可称为“半软质”泡沫塑料,用于制备汽车方向盘、扶手和保险杠等功能件和内部饰件。

仿木

  高密度(300-700kg/m3)聚氨酯硬泡或玻璃纤维增强硬泡是一种结构型PU泡沫塑料,又称仿木材,具有强度高、韧性好、结皮致密坚韧、成型工艺简单、生产效率高等特点,强度可比天然木材高,密度可比天然木材低,可替代仿木材用作高档制品。

聚氨酯弹性体PU

  (1)浇注型聚氨酯弹性体(简称CPU)

  是通过浇筑工艺,由液体树脂浇筑并反应成型的一类聚氨酯弹性体,是聚氨酯弹性体应用最广、产品最大的一种。

  (2)热塑性聚氨酯弹性体(简称TPU)

  是由低聚合物多元醇软段与二异氰酸酯扩链剂硬段构成的线性嵌段共聚物,有聚酯型和聚醚型之分,约占聚氨酯弹性体总量的25%左右。

  (3)混炼型聚氨酯弹性体(MPU)

  是先合成储存稳定的固体生胶,再经过混炼机加工,制成热固性网状分子结构的聚氨酯弹性体,占聚氨酯弹性体总量的10%左右。

  根据各自不同性能,聚氨酯弹性体广泛用于矿山工业方面的筛板、摇床;机械工业方面的胶辊、胶带、密封件;汽车工业方面的轮胎、密封圈传动带、减震弹簧;制鞋业方面的鞋底、鞋跟、鞋垫等部件;医用方面的气管套管、假肢、颅骨缺损修补材料等。

  (4)微孔弹性体

  最典型的应用是用于制鞋的鞋底原液,实际上是一种泡沫与弹性体的混合物,一般来说,聚氨酯鞋底原液是双组分(或三组分),A组分是端羟基聚酯多元醇、水、硅油,可能有二元醇扩链剂的混合物;B组分是末端为NCO的预聚集物,C组分是催化剂。聚氨酯鞋底具有诸多优点:密度低、质地柔软,穿着舒适轻便,尺寸稳定性好,储存寿命长,优异的耐磨性能、耐挠曲性能、优异的减震、防滑性能、较好的耐温性能、良好的耐化学品性能等等,多用于制造高档皮鞋、运动鞋、旅游鞋等。

聚氨酯浆料

  分为湿法和干法两类,是一种高分子的溶液

“世界第五大塑料”聚氨酯,到底是什么?

体系,外观透明或微浊,用作涂层制备聚氨酯合成革、人造革。干法聚氨酯浆料,在应用的过程中,靠加热蒸发将浆料中的溶剂蒸发掉,溶剂大都是用甲苯、丁酮,蒸发掉的溶剂无法回收,不仅污染环境,而且还造成了不必要的浪费。湿法聚氨酯浆料,由于加工过程中采用的是将 DMF用水抽提,比较环保,而且生产出的合成革具有良好的透湿、透气性能,手感柔软、丰满、轻盈,更富于天然皮革的风格和外观,因此发展速度极为惊人。

合成革

  模拟天然革的组成和结构并可作为其代用材料的塑料制品,通常以经浸渍的无纺布为网状层,微孔聚氨酯层作为粒面层制得,其正、反面都与皮革十分相似,并具有一定的透气性,比普通人造革更接近天然革,一般合成革通指聚氨酯合成革。

“世界第五大塑料”聚氨酯,到底是什么?

聚氨酯涂料

“世界第五大塑料”聚氨酯,到底是什么?

是指以聚氨酯树脂为主要膜物质的涂料,分为双组分聚氨酯涂料和单组分聚氨酯涂料。聚氨酯涂料的应用领域主要有:车辆涂装、船舶、木材、建筑物涂装、防腐涂装、飞机、塑料、橡胶、皮革的表面涂装等。其中水性聚氨酯涂料以水为主要介质,具有低VOC含量,低或无环境污染、施工方面等特点,是溶剂型涂料的主要替代品之一。

  以聚氨酯树脂为主要膜物质的涂料,按其组成和成膜机理而将其分成五大类:聚氨酯改性油涂料、潮气固化聚氨酯涂料、封闭型聚氨酯涂料、催化固化型聚氨酯涂料和羟基固化型聚氨酯涂料。

“世界第五大塑料”聚氨酯,到底是什么?

聚氨酯胶粘剂

  是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团或异氰酸酯基的胶粘剂。聚氨酯胶粘剂分为多异氰酸酯和聚氨酯两大类。多异氰酸酯分子链中含有异氰基和氨基甲酸酯基,故聚氨酯胶粘剂表现出高度的活性与极性,与含有活泼氢的基材,如泡沫、塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料,以及金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有优良的化学粘接力。

  聚氨酯胶粘剂是目前正在迅猛发展的聚氨酯树脂中的一个重要组成部分,具有优异的性能,在许多方面都得到了广泛的应用,是大大合成胶粘剂中的重要品种之一。

  (1)多异氰酸酯胶粘剂

  多异氰酸酯胶粘剂是由多异氰酸酯单体或其低分子衍生物组成的胶粘剂,属于反应型胶粘剂粘接能力好,特别适合于金属与橡胶、纤维等粘接,常见的有三种:三苯基甲烷-4,4,4-三异氰酸酯胶粘剂(TTI),六代磷酸三(4-异氰酸酯基苯酯)胶粘剂(TPTI),四异氰酸酯胶粘剂。

  (2)通用型聚氨酯胶粘剂

  通用型PU胶是我国最早合成的PU溶剂胶,代表性产品是PU 101胶,一般以聚己二酸乙二醇等与TDI反应制得端羟基PU树脂溶于有机溶剂为主成分;以三羟甲基丙烷与TDI加成物的醋酸乙酯溶液为固化剂;固化剂的比例由多至少混合,可将金属、塑料、织物等不同材料很好的粘接起来,特别是电绝缘材料中涤纶薄膜与多孔性材料的复合,包装装饰材料的复合等。

  (3)食品包装型聚氨酯胶粘剂

  此类聚氨酯胶粘剂一般是双组分的,其中甲、乙两组分与通用型相似。但对胶粘剂有一些特殊要求,即耐热、耐寒、耐油、耐酸、耐药品、阻气、透明等性能。尤其是要求能耐水煮或蒸煮其剥离强度变化很小,此类溶剂型聚氨酯复合膜胶、水性聚氨酯复合膜胶、无溶剂聚氨酯复合膜胶。

  (4)鞋用聚氨酯胶粘剂

  此类胶粘剂是溶剂型的PU树脂或改性的PU树脂与固化剂搭配使用。此类胶粘剂要求初粘力大,胶粘层柔软,耐溶剂好,能适应PU、PVC、EVA、橡胶等额各种不同的材质,有溶剂型聚氨酯鞋用胶、粘接型TPU固体树脂胶、水性聚氨酯鞋用胶。

  (5)聚氨酯热熔胶

  聚氨酯热熔胶是由线性或少量支链的TPU树脂配以有关助剂制成。室温下是固体,使用时加热熔融涂布,经压合冷却,在几秒-几分钟内即完成粘接;长加工成粉、条、膜等形状,储运、使用方便,在专用热熔机、器具的配合下涂胶,浪费少,并可回收再利用,常用于织物的复合、书籍装订、包装、装饰件、家具制造等领域,尤其适用于高速的生产线。

  (6)反应型聚氨酯热熔胶

  反应型PU热熔胶也称湿固化PUR热熔胶,由于热熔粘接后,胶中的端NCO基可于环境中或基材表面的湿汽、活泼氢进一步反应固化,其粘接强度、耐温、耐湿、耐介质、耐蠕变等性能进一步提高,因此是性能更为优异的一种PU热熔胶,更适合于高要求的装配流水线。

  (7)聚氨酯密封胶

  聚氨酯密封胶性能优良,有良好的弹性、柔韧性和对位移的补偿性,其价格适中,粘接强度和内聚强度一般高于有机硅和聚硫密封胶,近些年发展很快,已被广泛应用于建筑、汽车、船舶、集装箱、土木工程、电子电器、基础设施等的密封粘接。这类密封胶主要有:单组分湿固化PU密封胶和双组分PU密封胶。

  (8)聚氨酯压敏胶

  此类胶粘剂是单组分的,在制备过程中不使用溶剂,避免了溶剂的污染和回收问题,此类胶粘剂具有优秀的粘接性、保持性、稳定性以及耐热性,同时能用于水下粘接。

聚氨酯纤维(氨纶)

“世界第五大塑料”聚氨酯,到底是什么?

  聚氨酯纤维是聚氨酯甲酸链段的线性高分子物质占形成化学结构85%以上的合成纤维,属于高弹性纤维,国际上统称为Spandex,我国称为氨纶。氨纶已被广泛应用于纺织品中,是一种高附加值的新型纺织材料,其使用形式主要有四种:裸丝、包芯纱、包覆纱、合捻线,如丝袜、泳衣、舞蹈衣、丝绵包覆丝、服装等,在传统纺织品中,只需加入不到5%数量的氨纶,就可以使传统织物的档次大为提高,显示出柔软、舒适、美观、高雅的风格。

聚氨酯铺装材料

“世界第五大塑料”聚氨酯,到底是什么?

  聚氨酯铺装材料的种类很多,包括铺地材料,防水材料、灌注材料等,其中铺地材料是用于运动场地与地板的铺设,防水材料是用于建筑物楼顶的防水隔热,灌注材料是用于建筑、煤矿、铁道、石油开采、水利电力以及地质钻探等部门的堵水、防水、加固、补强以及防腐等。

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