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1、聚氨酯化学与工艺原料第1页，此课件共47页哦 重点掌握重点掌握制备聚氨酯材料常用原料规格、制备聚氨酯材料常用原料规格、种类及相关指标，固化剂种类及品种，以种类及相关指标，固化剂种类及品种，以及催化剂、发泡剂、稳定剂等相关助剂的及催化剂、发泡剂、稳定剂等相关助剂的种类及各自的特性种类及各自的特性。本节教学目的及要求本节教学目的及要求第2页，此课件共47页哦第三节扩链（交联）剂第三节扩链（交联）剂 扩链剂扩链剂（chain extender or chain crosslinker）是指是指能使分子链延伸、扩展或形成空间网状交联的低分子量能使分子链延伸、扩展或形成空间网状交联的低分子量醇类、胺类化
2、合物。醇类、胺类化合物。在聚氨酯聚合物的生产中，主要用在聚氨酯聚合物的生产中，主要用双官能度扩链双官能度扩链剂或三、四官能度的交联剂剂或三、四官能度的交联剂。它们有以下特点：它们有以下特点：第3页，此课件共47页哦具有能与反应体系进行具有能与反应体系进行化学反应的特性基团，化学反应的特性基团，且分子量低，反应活泼且分子量低，反应活泼。低分子二元化合物和低分子三元或四元化合物低分子二元化合物和低分子三元或四元化合物能使聚氨酯反应体系迅速地进行能使聚氨酯反应体系迅速地进行扩链和交联。扩链和交联。利用扩链剂参与反应并进入聚合物的行为，利用扩链剂参与反应并进入聚合物的行为，可可以将扩链剂分子中的某些特
3、性基团结构引入聚以将扩链剂分子中的某些特性基团结构引入聚氨酯主链中氨酯主链中，能对聚氨酯的某些性能产生一定，能对聚氨酯的某些性能产生一定影响。影响。第4页，此课件共47页哦一、扩链剂的分类一、扩链剂的分类 聚氨酯聚合物用扩链剂的种类较多，按扩聚氨酯聚合物用扩链剂的种类较多，按扩链剂的化学结构基本可分为链剂的化学结构基本可分为醇类化合物和胺类醇类化合物和胺类化合物化合物，其官能基均为，其官能基均为2或小于或小于4。随着聚氨酯工业的高速发展和应用领域、随着聚氨酯工业的高速发展和应用领域、产品形式的不断扩张，扩链剂的新品种也在迅产品形式的不断扩张，扩链剂的新品种也在迅速增加，但实际大量使用的仍然是二
4、醇或二胺速增加，但实际大量使用的仍然是二醇或二胺类低分子化合物。类低分子化合物。第5页，此课件共47页哦聚氨酯常用扩链（交联）剂聚氨酯常用扩链（交联）剂第6页，此课件共47页哦聚氨酯扩链（交联）剂分类，典型品种及应用聚氨酯扩链（交联）剂分类，典型品种及应用 类类 别别典典 型型 品品 种种典型应用典型应用多元醇类多元醇类乙二醇，丙二醇，乙二醇，丙二醇，1，4丁二醇，丁二醇，一缩二乙二醇，丙三醇等一缩二乙二醇，丙三醇等自结皮泡沫，弹性体，粘合剂，自结皮泡沫，弹性体，粘合剂，半硬泡等半硬泡等脂环醇类脂环醇类1，4环已二醇，氢化双酚环已二醇，氢化双酚A。弹性体，粘合剂。弹性体，粘合剂。芳醇类芳醇类二
5、亚甲基苯基二醇，对苯二酚双二亚甲基苯基二醇，对苯二酚双羟乙羟乙基醚，间苯二酚羟基醚基醚，间苯二酚羟基醚弹性体弹性体二胺类二胺类3，3二氯二氯4，4二苯基甲烷，二苯基甲烷，二乙基甲苯二胺，二乙基甲苯二胺，3，5二甲硫基甲苯二甲硫基甲苯二胺。二胺。弹性体，涂料，涂料。弹性体，涂料，涂料。醇胺类醇胺类二乙醇胺，三乙醇胺，甲基二乙醇胺，二乙醇胺，三乙醇胺，甲基二乙醇胺，半硬泡，高回弹泡沫，涂料，合半硬泡，高回弹泡沫，涂料，合成系。成系。其其 他他甘油烯丙基醚、缩水甘油烯丙基醚过甘油烯丙基醚、缩水甘油烯丙基醚过氧化二异丙苯、硫磺氧化二异丙苯、硫磺弹性体弹性体第7页，此课件共47页哦1 1、醇类扩链剂、醇
6、类扩链剂含有端羟基的醇类化合物可以与异氰酸酯反应生成含有端羟基的醇类化合物可以与异氰酸酯反应生成氨基甲酸酯氨基甲酸酯，它与聚醇主剂原料相比较，由于它们的分子，它与聚醇主剂原料相比较，由于它们的分子量低，更易与异氰酸酯反应。量低，更易与异氰酸酯反应。在冷熟化泡沫体，自结皮泡沫体、硬质泡沫体、半在冷熟化泡沫体，自结皮泡沫体、硬质泡沫体、半硬泡、高回弹以及聚氨酯橡胶、涂料等产品生产中，都硬泡、高回弹以及聚氨酯橡胶、涂料等产品生产中，都可以作为反应的一个重要组分。可以作为反应的一个重要组分。在众多品种的二元醇类扩链剂中，使用最多的是在众多品种的二元醇类扩链剂中，使用最多的是1，4丁二醇丁二醇(1,4-
7、dihydroxybutane)。第8页，此课件共47页哦第9页，此课件共47页哦名称名称交联剂交联剂B交联剂交联剂H交联剂交联剂R交联剂交联剂1186主要成分主要成分1，4-丁二醇丁二醇1，4-丁二醇加入丁二醇加入少量特殊阻聚少量特殊阻聚剂剂1，4-丁二醇加丁二醇加入少量特殊入少量特殊促进剂促进剂2，3-丁二醇丁二醇密度（密度（20）1.021.021.021.0凝固点凝固点19.517-1816-18-26水含量水含量0.10.10.20.15闪点闪点12712712793着火点着火点390390390400固体比热容固体比热容2.012.012.012.68液体比热容液体比热容2.262
8、.262.26熔融潜热熔融潜热1.9018818842-631，4丁二醇及主要二醇扩链剂的主要性能丁二醇及主要二醇扩链剂的主要性能第10页，此课件共47页哦燃烧热燃烧热28.428.428.425.7蒸汽压蒸汽压 1116.76.76.7 12413.313.313.313.3 15153.353.353.3 171133.3133.3-133.3 2261013.21013.21013.21013.2黏度（黏度（25）727272117折射率折射率1.4461.4461.4461.4390第11页，此课件共47页哦 以脂肪醇类为主的扩链剂，在泡沫类产品以脂肪醇类为主的扩链剂，在泡沫类产品中，
9、主要用于高回弹软泡、半硬泡、中，主要用于高回弹软泡、半硬泡、RIM硬泡硬泡以及微孔弹性体等制品的生产中。典型的产品以及微孔弹性体等制品的生产中。典型的产品发发Voranol2025(Dow)Wyandotte2004(BASF),以及上表中以及上表中Bayer公司的交联剂公司的交联剂B、H、R、及、及1186等。等。第12页，此课件共47页哦 脂肪醇类脂肪醇类扩链剂在聚氨酯弹性体、涂料等产品中，扩链剂在聚氨酯弹性体、涂料等产品中，尤其在尤其在MDI基基PUR产品产品中，是应用极广的的扩链剂。除中，是应用极广的的扩链剂。除二官能基的化合物以外，在聚氨酯合成过程中还经常二官能基的化合物以外，在聚氨
10、酯合成过程中还经常使用三官能或四官能基化合物。常用的有使用三官能或四官能基化合物。常用的有三羟甲基丙烷三羟甲基丙烷(TMP)、三异丙醇胺（、三异丙醇胺（TIPA)和季戊四醇和季戊四醇(APP)等，常将它等，常将它们与普通二元醇或二元胺配合使用，以获得聚氨酯产品某些们与普通二元醇或二元胺配合使用，以获得聚氨酯产品某些性能的改善和提高。性能的改善和提高。芳香族醇类芳香族醇类HQEE、HER及其液化产品及其液化产品。第13页，此课件共47页哦2、二元胺类扩链剂、二元胺类扩链剂低分子量二胺类化合物与二异氰酸酯反应十分激烈，低分子量二胺类化合物与二异氰酸酯反应十分激烈，成胶速度迅速，生产不易控制，但它与
11、异氰酸酯反应生成胶速度迅速，生产不易控制，但它与异氰酸酯反应生成内聚能高的脲基，能赋予聚氨酯聚合物很好的物理机成内聚能高的脲基，能赋予聚氨酯聚合物很好的物理机械性能械性能。为解决反应速度过快、不易控制的缺点，普遍采。为解决反应速度过快、不易控制的缺点，普遍采用受阻胺类化合物，其中最著名的是用受阻胺类化合物，其中最著名的是3,3二氯二氯4,4二氨基二苯基甲烷二氨基二苯基甲烷(3,3-dichloro-4,4-dianilino methane)。它产生是由美国它产生是由美国DuPont公司开发的，商品取名为莫卡公司开发的，商品取名为莫卡（MOCA）。是由邻氯苯胺和甲醛进行综合反应，并）。是由邻氯
12、苯胺和甲醛进行综合反应，并经中和、醇洗、重结晶等步骤制备的。经中和、醇洗、重结晶等步骤制备的。第14页，此课件共47页哦 MOCA为白色至浅黄色针状结晶体，有吸湿能力，为白色至浅黄色针状结晶体，有吸湿能力，易溶于丙酮、四氢呋喃、二甲基甲酰胺溶剂，溶于乙易溶于丙酮、四氢呋喃、二甲基甲酰胺溶剂，溶于乙醇、苯、甲苯。其基本性能列表如下：醇、苯、甲苯。其基本性能列表如下：物性物性指指标标生生产产厂厂和歌山（日）和歌山（日）伊哈拉（日）伊哈拉（日）苏苏州湘园州湘园产产品品牌号牌号ASMWM-WM-A密度密度/(g/cm3)1.44胺胺值值/(mmol/g)7.47.6外外观观浅黄色浅黄色浅黄色浅黄色浅黄
13、色浅黄色白色白色浅黄色浅黄色分解分解温度温度/296熔点熔点/100104939998981001089898蒸汽蒸汽压压/Pa902.6710-3水分水分/0.20.20.20.20.30.30.30.30.30.31004.810-3丙丙酮酮不不溶物溶物/%0.040.040.040.040.040.040.040.041207.210-3第15页，此课件共47页哦常用二胺类扩链剂列表常用二胺类扩链剂列表第16页，此课件共47页哦 美国美国Ethyl公司在公司在80年代先后开发了替代年代先后开发了替代MOCA的胺的胺类扩链剂类扩链剂Ethacure-100和和Ethacure-300,它们
14、在室温下均为它们在室温下均为琥珀色透明液体，毒性小且使用方便，能赋予琥珀色透明液体，毒性小且使用方便，能赋予PUR优良的优良的机械性能。机械性能。Ethacure-100实际上是一种二胺的混合物实际上是一种二胺的混合物，主要是，主要是3,5二乙基二乙基2,4甲苯二胺（约占甲苯二胺（约占79%）、）、3,5二乙基二乙基2,6甲苯二胺（约占甲苯二胺（约占20%），其余还有二羟基和三羟基），其余还有二羟基和三羟基间苯二胺及三乙基苯二胺（约小于间苯二胺及三乙基苯二胺（约小于1%）。）。第17页，此课件共47页哦3、醇胺类扩链剂、醇胺类扩链剂作为作为PUR扩链剂使用的醇胺类化合物具有扩链剂使用的醇胺类化
15、合物具有羟基和氨羟基和氨基两个不同的官能基基两个不同的官能基，它们不仅具有扩链交联功能，同时，它们不仅具有扩链交联功能，同时，还具有一定的适用期调节功能，所以能对异氰酸酯反应产生还具有一定的适用期调节功能，所以能对异氰酸酯反应产生影响。目前使用较多的醇胺类扩链剂主要有影响。目前使用较多的醇胺类扩链剂主要有乙醇胺、二乙乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺和醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺和N,N双（双（2羟丙基）羟丙基）苯胺苯胺等。它们不仅可以作为普通聚醚合成中的起始剂，同等。它们不仅可以作为普通聚醚合成中的起始剂，同时，也能作聚氨酯材料的扩链剂而用于高回软泡、半硬泡时，也能作聚氨酯材料的扩链剂而用
16、于高回软泡、半硬泡和硬泡配方中。和硬泡配方中。第18页，此课件共47页哦返回主页返回主页第19页，此课件共47页哦第四节第四节 催化剂催化剂（catalyzer）4.1催化剂的作用催化剂的作用 在聚氨酯蓬勃发展的过程中，催化剂的作用功不可在聚氨酯蓬勃发展的过程中，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：剂的三种功能：1、促进链增长反应、促进链增长反应使液态的中、小分子量的化学原料。通过催化剂作用、使液态的中、小分子量的化学原料。通过催化剂作用、使其迅速反应，分子链快速增长、形成高分子量的聚合物使其迅速反应，
17、分子链快速增长、形成高分子量的聚合物材料。材料。第20页，此课件共47页哦2、促进反应体系中某些特定的化学反应的反应速度。、促进反应体系中某些特定的化学反应的反应速度。如在聚氨酯泡沫体的合成中，促进如在聚氨酯泡沫体的合成中，促进-NCO与与H2O的反应速度，使的反应速度，使之快速反应产生大量二氧化碳气体；促进之快速反应产生大量二氧化碳气体；促进NCO与多元醇端羟基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。材料的凝胶速度。3、调节反应速度、调节反应速度在聚氨酯合成的诸多复杂反应中，通过使用不同
18、类型的催化剂，调在聚氨酯合成的诸多复杂反应中，通过使用不同类型的催化剂，调节诸多竞争反应历程和平衡，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。的设计目的。第21页，此课件共47页哦4.2催化剂分类催化剂分类(典型催化剂举例典型催化剂举例)第22页，此课件共47页哦催化剂催化剂分子结构分子结构pKa相对催化活性相对催化活性三亚乙基二胺三亚乙基二胺5.423.9N甲基吗啡啉甲基吗啡啉7.41.1N,N-二甲基环已二甲基环
19、已胺胺10.00.7N,N,N,N-四甲基四甲基亚甲基二胺亚甲基二胺10.60.0861、叔胺类催化剂及其作用机理、叔胺类催化剂及其作用机理第23页，此课件共47页哦 叔胺类化合物对聚氨酯反应催化活性的大小主要取叔胺类化合物对聚氨酯反应催化活性的大小主要取决于以下几个因素：决于以下几个因素：第一、第一、叔胺的碱性大小叔胺的碱性大小。其碱性越大，催化活性越其碱性越大，催化活性越高高。当胺分子带有斥电子取代基时。会使氮原子上的电子当胺分子带有斥电子取代基时。会使氮原子上的电子云密度增加，碱性提高，催化活性增加；而当连接吸电子取云密度增加，碱性提高，催化活性增加；而当连接吸电子取代基团时，则正好相反
20、。代基团时，则正好相反。第二、从分子结构上讲，氮原子上所带取代基的空间第二、从分子结构上讲，氮原子上所带取代基的空间障碍越小、催化活性越高障碍越小、催化活性越高。第三、催化剂的浓度增加，催化活性增加第三、催化剂的浓度增加，催化活性增加。第24页，此课件共47页哦二、有机金属催化剂及其作用机理二、有机金属催化剂及其作用机理 对聚氨酯工业最为重要的是有机锡类催化剂。根据对聚氨酯工业最为重要的是有机锡类催化剂。根据锡原子的化合价，有机锡类催化剂可分为锡原子的化合价，有机锡类催化剂可分为二价锡类化合物：二价锡类化合物：辛酸亚锡（辛酸亚锡（stannous octoate）、）、油酸亚锡等。油酸亚锡等。
21、四价锡类化合物：四价锡类化合物：其烷基或芳基是通过其烷基或芳基是通过碳锡碳锡直接连接在锡直接连接在锡原子上，比较重要的是原子上，比较重要的是二丁基锡二月桂酸酯二丁基锡二月桂酸酯（dibutyltin dilaurate）。第25页，此课件共47页哦 有机锡类催化剂的催化活性与它有分子结构有关，有机锡类催化剂的催化活性与它有分子结构有关，其活性大小顺序如下：其活性大小顺序如下：R2SnO、R2SnSRSnX3、RSnOOH、R3SnXR4Sn；取代基取代基R：CH3C4H9C6H5 取代基取代基X：OHOC4H9、SC4H9、OCOCH3ClF。第26页，此课件共47页哦4.3 催化剂的选择催化
22、剂的选择（一）聚氨酯软质块状泡沫体（一）聚氨酯软质块状泡沫体通常使用的叔胺类催化剂有通常使用的叔胺类催化剂有三亚乙基二三亚乙基二胺、二甲基乙醇胺、双（二甲基氨基乙基）胺、二甲基乙醇胺、双（二甲基氨基乙基）醚（醚（A-1)、辛酸亚锡、二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡、二丁基锡二月桂酸酯等等，推荐用量为，推荐用量为0.10.3，可单独使用，但多，可单独使用，但多种催化剂混合使用，催化效果更佳。种催化剂混合使用，催化效果更佳。第27页，此课件共47页哦（二）高回弹模塑泡沫体（二）高回弹模塑泡沫体高回弹模塑泡沫制品具有在模具中高回弹模塑泡沫制品具有在模具中冷熟化成型和高冷熟化成型和高回弹性能特点回弹性能特
23、点，要求其原料必须具有较高的反应活性，混，要求其原料必须具有较高的反应活性，混合浆料在模腔中具有良好的流动性，即合浆料在模腔中具有良好的流动性，即发泡乳白时间要长，发泡乳白时间要长，熟化凝胶时间要短熟化凝胶时间要短。对催化剂的选择也必须满足该特定工。对催化剂的选择也必须满足该特定工艺的。为此，艺的。为此，推荐选择使用延迟性催化剂为宜。推荐选择使用延迟性催化剂为宜。第28页，此课件共47页哦（三）聚氨酯硬泡沫塑料（三）聚氨酯硬泡沫塑料（rigid PU foam plastic）用以生产聚氨酯硬质泡沫塑料的反应原料的粘度普用以生产聚氨酯硬质泡沫塑料的反应原料的粘度普遍较高，流动性差，不利于大型夹
24、芯板材、冰箱壳体保温遍较高，流动性差，不利于大型夹芯板材、冰箱壳体保温层等制品的灌注。因此，正确选择催化剂的品种和配合量层等制品的灌注。因此，正确选择催化剂的品种和配合量尤为重要，尤为重要，常用的催化剂有常用的催化剂有N，N二甲基环已胺、二甲二甲基环已胺、二甲基乙二醇胺、三亚乙基二胺等，可单独使用，也可与基乙二醇胺、三亚乙基二胺等，可单独使用，也可与其他催化剂配合使用，推荐用量其他催化剂配合使用，推荐用量0.11.0。第29页，此课件共47页哦（四）包装用聚氨酯泡沫体（四）包装用聚氨酯泡沫体包装用聚氨酯泡沫多为密度为包装用聚氨酯泡沫多为密度为8Kg/m3以下的低密以下的低密度泡沫体，度泡沫体，
25、常用的催化剂为含有一个羟基基团的催化剂，常用的催化剂为含有一个羟基基团的催化剂，如二甲基乙醇胺等，用量为如二甲基乙醇胺等，用量为0.30.5。该类催化剂的羟基该类催化剂的羟基能和异氰酸酯发生反应而进入聚氨酯分子结构中，可以有能和异氰酸酯发生反应而进入聚氨酯分子结构中，可以有效地降低催化剂残留的臭味效地降低催化剂残留的臭味。第30页，此课件共47页哦（五）异氰脲酸酯泡沫体（五）异氰脲酸酯泡沫体 在一般情况下，可使用胺类、有机金属盐、在一般情况下，可使用胺类、有机金属盐、羧酸季铵盐等羧酸季铵盐等三聚化催化剂三聚化催化剂，常用的有，常用的有2,4,6三（三（N,N二甲基甲氨基）苯酚、二甲基甲氨基）苯
26、酚、1,3,5三三（N,N甲基甲基3氨基丙基）对称六氢三嗪氨基丙基）对称六氢三嗪等。等。第31页，此课件共47页哦第32页，此课件共47页哦（六）（六）RIM微孔弹性泡沫体微孔弹性泡沫体反应注射模制（反应注射模制（RIMReaction Injection Moulding)泡沫是适应汽车复杂配件而快速发展起来的、高泡沫是适应汽车复杂配件而快速发展起来的、高生产效率的聚氨酯制品生产工艺技术。欧洲使用的是生产效率的聚氨酯制品生产工艺技术。欧洲使用的是有机有机锡锡-叔胺复合催化体系叔胺复合催化体系，如，如三亚乙基二胺和二丁基锡二月桂三亚乙基二胺和二丁基锡二月桂酸酯等，一般用量为酸酯等，一般用量为0
27、.10.5和和0.0150.05。第33页，此课件共47页哦1 发泡剂发泡剂制备聚氨酯泡沫塑料使用的发泡剂主要制备聚氨酯泡沫塑料使用的发泡剂主要有两类，即有两类，即水和低沸点化合物水和低沸点化合物。利用水作为发泡剂，是制备聚氨酯泡沫利用水作为发泡剂，是制备聚氨酯泡沫塑料最主要的和使用最早的发泡剂。水和异氰塑料最主要的和使用最早的发泡剂。水和异氰酸酯反应，产生二氧化碳气体并生成脲基。酸酯反应，产生二氧化碳气体并生成脲基。4.5 其它助剂其它助剂第34页，此课件共47页哦n但以水作为发泡剂尚存在以下问题：但以水作为发泡剂尚存在以下问题：n完全使用水作发泡剂，虽在一定程度上能起到降低泡完全使用水作发
28、泡剂，虽在一定程度上能起到降低泡沫体密度的目的，但手感性差。沫体密度的目的，但手感性差。n水添加虽越大，反应放热越激烈。会引起泡沫体内芯水添加虽越大，反应放热越激烈。会引起泡沫体内芯变黄、焦烧、自燃，引发火灾。变黄、焦烧、自燃，引发火灾。n水是一种封端剂，它和异氰酸酯反应的主要作用是产生二水是一种封端剂，它和异氰酸酯反应的主要作用是产生二氧化碳气体，并不能使聚氨酯分子链产生大幅度增长。氧化碳气体，并不能使聚氨酯分子链产生大幅度增长。n此外，从经济角度考虑，水虽然是价格十分低廉的此外，从经济角度考虑，水虽然是价格十分低廉的物质。但它却能消耗大量昂贵的异氰酸酯，即物质。但它却能消耗大量昂贵的异氰酸
29、酯，即1mol水将水将消耗消耗9.67molTDI;消耗消耗13.9molMDI。其反应比例代价是很。其反应比例代价是很高的。高的。第35页，此课件共47页哦n辅助发泡剂辅助发泡剂n主要有主要有空气和低沸点化合物空气和低沸点化合物。n空气空气是在机械搅拌发泡时，在混合头处注入少量空气，在聚合物是在机械搅拌发泡时，在混合头处注入少量空气，在聚合物中形成气泡。中形成气泡。n低沸点化合物低沸点化合物是聚氨酯工业普遍使用的物理发泡剂，其中最常用的是聚氨酯工业普遍使用的物理发泡剂，其中最常用的是是一氟三氯甲烷一氟三氯甲烷(简称简称CFC11)和二氟二氯甲烷和二氟二氯甲烷(简称简称CFC-22)等，等，且
30、以且以CFC-11的应用最为普通，是一种十分优秀的物理发泡剂。的应用最为普通，是一种十分优秀的物理发泡剂。n然而，该类化合物是破坏地球臭氧层的主要物质，寻找取代氯氟烃然而，该类化合物是破坏地球臭氧层的主要物质，寻找取代氯氟烃(CFCs)类发泡剂的新品种是当前聚氨酯工业发展的首要任务之一。类发泡剂的新品种是当前聚氨酯工业发展的首要任务之一。第36页，此课件共47页哦n替代替代CFCs的新的理想发泡剂，应具备以下条件。的新的理想发泡剂，应具备以下条件。n(1)发泡剂分子中不合氟原于，不会造成对大气臭氧层的破坏，即发泡剂分子中不合氟原于，不会造成对大气臭氧层的破坏，即ODP（Ozone Deplet
31、ion Potential，臭氧消耗潜值，臭氧消耗潜值)等于零。等于零。n(2)要求进入大气的发泡剂化合物分子能与氢化合反应，吸收远红要求进入大气的发泡剂化合物分子能与氢化合反应，吸收远红外线光波的能力要小外线光波的能力要小,不造成地球温室效应，即不造成地球温室效应，即GWP(Golbal Wwarming Potential，地球变暖潜值，地球变暖潜值)等于零等于零,(3)化学品安全，不易化学品安全，不易燃、毒性低、不会对人体造成癌变或其他毒害。燃、毒性低、不会对人体造成癌变或其他毒害。第37页，此课件共47页哦n(4)产品原料易得，生产简单，价格低廉。产品原料易得，生产简单，价格低廉。n(
32、5)发泡剂在配方原料组分中化学稳定性好，并具备良好的互溶性。发泡剂在配方原料组分中化学稳定性好，并具备良好的互溶性。n(6)化学品沸点适中，易于工艺操作、气化潜热适中，能充分利用反应化学品沸点适中，易于工艺操作、气化潜热适中，能充分利用反应热进行气化发泡。热进行气化发泡。n(7)化合物分子量低，使用时，相应用量少，扩散速率低，导热系化合物分子量低，使用时，相应用量少，扩散速率低，导热系数变化率要小。数变化率要小。n 在在CFCs替代品的实验研究中，替代品的实验研究中，目前尚不能研制出完全满足上述目前尚不能研制出完全满足上述要求的化学品要求的化学品，但这些要求的提出，至少已给，但这些要求的提出，
33、至少已给CFCs替代品研究指明了努替代品研究指明了努力的方向。力的方向。第38页，此课件共47页哦n 由于世界各国基础研究水平和工业发展水平差距较大，对聚氨酯泡由于世界各国基础研究水平和工业发展水平差距较大，对聚氨酯泡沫产品特定性能的要求也不尽相同，故对沫产品特定性能的要求也不尽相同，故对CFCs替代技术的研究、应用替代技术的研究、应用侧重点并不一致。侧重点并不一致。n美国美国:在家电冰箱用品的生产中，侧重使用在家电冰箱用品的生产中，侧重使用HCFC-141b和和HFC-134a作为过渡性发泡剂；作为过渡性发泡剂；n欧洲欧洲:聚氨酯软泡：聚氨酯软泡：环戊烷类化合物环戊烷类化合物绝热性绝热性能要
34、求高的建筑业用聚氨酯硬泡：能要求高的建筑业用聚氨酯硬泡：HCFC-141b体系体系。n日本日本:对真空绝热板工艺兴趣浓厚。对真空绝热板工艺兴趣浓厚。n自结皮聚氨酯泡沫体自结皮聚氨酯泡沫体：普遍认为以全水发泡技术最为理想。：普遍认为以全水发泡技术最为理想。n我国我国:连续聚氨酯软质泡沫体的生产中侧重于二氯甲烷连续聚氨酯软质泡沫体的生产中侧重于二氯甲烷(MEC)、MEC/快速熟化的替代技术；箱式发泡生产则侧重使用快速熟化的替代技术；箱式发泡生产则侧重使用MEC和变压发泡工艺；和变压发泡工艺；对于半硬质泡沫体，以探索使用对于半硬质泡沫体，以探索使用HCFC-141b和全水发泡工艺居多；对和全水发泡工
35、艺居多；对于聚氨酯硬质泡沫，则多使用于聚氨酯硬质泡沫，则多使用HCFC-141b和液态二氧化碳发泡技术及和液态二氧化碳发泡技术及环戊烷工艺。环戊烷工艺。第39页，此课件共47页哦第40页，此课件共47页哦2、脱模剂、脱模剂作为脱模剂的物质通常是作为脱模剂的物质通常是蜡、脂肪酸金属盐类和蜡、脂肪酸金属盐类和硅烷类聚合物硅烷类聚合物。目前使用最为普遍的是。目前使用最为普遍的是硅烷类聚合物。硅烷类聚合物。外用脱模剂基本分为外用脱模剂基本分为溶剂型和水基型脱模剂溶剂型和水基型脱模剂。因前者。因前者含大量有机溶剂且存在火灾隐患，所以后者作为迅速发含大量有机溶剂且存在火灾隐患，所以后者作为迅速发展起来的环
36、保型脱模剂，已形成完整的产品系列，取代展起来的环保型脱模剂，已形成完整的产品系列，取代溶剂型脱模剂。溶剂型脱模剂。第41页，此课件共47页哦商品牌号商品牌号主要生产厂家主要生产厂家商品牌号商品牌号主要生产厂家主要生产厂家AcmosGer.Acmos Chemichefabrik.HysolGer.Dexter Co.AcmosilGer.Acmos ChemichefabrikKRAXOFrekote,Inc.AqualeaseUSA Gerge Mann Co.Imr IIUSA Dow Chemical CoBaydur 726-IMRUSA Mobay Co.IMR S-700Byk C
37、hemical Co.BomixGer.Ernst Bottler KG.MS-122NMiller-Stephenson Chem CoChem-Trend XMR-136NonstickenstoffFrekote Inc.ChestertonUSA A.W.Corning Co.RA-4000 Deco Coating Products Co.CilreleaseCompounding Ingredients Limited Co.RA 8800 TeflonUSA E.I.Du Pont Co.ContourGer.Nordman Rassmann&Co.8600 Paste WaxU
38、SA E.I.Du Pont Co.CorningUSA Dow Corning Co.Teflon TMUSA E.I.Du Pont Co.DuraleaseTegotrennGer.GoldschmidtEasileaseGer.Nordmann Rassmann&Co.Toray Silicon SH 7020 Jap Koray Silicon Co.FluroriconGer.AcmosVydax ARUSA Du Pont国外典型脱模剂商品牌号及生产厂商国外典型脱模剂商品牌号及生产厂商第42页，此课件共47页哦3 阻燃剂阻燃剂阻燃剂主要品种如下：阻燃剂主要品种如下：三氧化二锑三氧
39、化二锑Sb2O3（Antimony Oxide)氢氧化铝水合物氢氧化铝水合物Al(OH)3或或Al2O3H2O。硼酸锌硼酸锌(Zinc Borate)氧化锑氧化硅复合物氧化锑氧化硅复合物(Antimony Silico Oxide)偏硼酸钡偏硼酸钡(Barium Metaborate)五溴乙苯（五溴乙苯（PBEB）溴代二苯醚溴代二苯醚氯化石蜡氯化石蜡(Chlorinated Paraffin)有机阻燃剂有机阻燃剂第43页，此课件共47页哦4、增塑剂、增塑剂5、防老剂、防老剂6、紫外线吸收剂、紫外线吸收剂7、防霉剂、防霉剂8、抗静电剂、抗静电剂第44页，此课件共47页哦主要外语词汇：4，4-d
40、i p h e n y l m e t h a n e d i i s o c y a n a t e（M D I）4，4-二二 苯苯（基基）甲甲 烷烷 二二 异异 氰氰 酸酸 酯酯a c i d n u m b e r 酸酸值值1，4-butylene glycol（1，4-B G）o r 1，4-Butylene diol（1，4-B D D）1，4-丁丁 二二 醇醇c a p r o l a c t o n e p l o y e s t e r 己己内内酯酯型型聚聚酯酯c a s t e r o i l 蓖蓖麻麻油油c a r b o d i i m i d e 碳碳化化二二亚亚胺胺c
41、 h a i n e x t e n d e r 扩扩链链剂剂c r o s s l i n k i n g a g e n t 交交联联剂剂c y c l o h e x y l d i i s o c y a n a t e （C H D I）环环 己己 烷烷 二二 异异 氰氰 酸酸 酯酯4，4-dicyclohecylmethane diisocyanate（H 1 2 M D I）4，4-二二 环环 己己 基基 甲甲 烷烷 二二 异异 氰氰 酸酸 酯酯，即即 氢化氢化MDI3，5-diamino-p-chloroisobutylbenzoate（Baytec-1604）3，5-二二氨氨
42、基基对对氯氯苯苯甲甲酸酸异异丁丁酯酯1，4-diazobicyclo-2，2，2-o c t a n e（D A B C O）1，4-二二 氮氮 杂杂-（2，2，2）-双双 环环 辛辛 烷烷，即即 三三 亚亚 乙乙 基基 二二 胺胺d i b u t y l t i n d i l a u r a t e（D B T D L）二二丁丁基基锡锡二二月月桂桂酸酸酯酯3，3-d i c h l o r o-4，4-d i a n i l i n o m e t h a n e（M O C A）3，3-二二氯氯-4，4-二二 氨氨 基基 二二 苯苯 甲甲 烷烷第45页，此课件共47页哦4，4-meth
43、ylene bis（2-Chloroaniline）4，4-亚甲基双（二-氯苯胺）1，4-dihydroxybutane 1，4-丁 二 醇dimethyl methyl phosphonate（DMMP）甲 基 膦 酸 二 甲 酯3，5-dimetylthio toluene dianiline（D M T D A）3，5-二 甲 硫 基 甲 苯 二 胺1，6-hexamethylene diisocyanate（H D I）1，6-六 亚 甲 基 二 异 氰 酸 酯h y d r o q u i n o r e d i h y d r o x y e t h y l e t h e r 氢
44、 醌 二 羟 乙 基 醚h y d r o x y l n u m b e r 羟值hydroxyl-terminated polybutadiene 端 羟 基 聚 丁 二 烯isophorone diisocyanate（IDDI）（3-isocyanatomethyl-3，5，5-trimethylcyclohexyl isocyanate）异佛尔酮二异氰酸酯1，5-n a p h a l e n e d i i s o c y a n a t e（N D I）1，5-萘 二 异 氰 酸 酯第46页，此课件共47页哦p a p a-p h e n y l e n e d i i s o
45、c y a n a t e（P P D I）对对 苯苯 二二 异异 氰氰 酸酸 酯酯p h e n y l m e r c u r y a c e t a t e 醋醋酸酸苯苯汞汞p h e n y l m e r c u r y p r o p i o n a t e 丙丙酸酸苯苯汞汞p o l y b u t a d i e n e g l y c o l 聚聚 丁丁 二二 烯烯 二二 醇醇，即即 端端 羟羟 基基 聚聚 丁丁 二二 烯烯p o l y b u t y l e n e a d i p a t e（g l y c o l）聚聚 己己 二二 酸酸 丁丁 二二 醇醇 酯酯（二二
46、醇醇）p o l y b u t y l e n e g l y c o l（P B G）聚聚丁丁二二醇醇p l o y c a p r o l a c t o n e（g l y c o l）p o l y e s t e r（d i o l）聚聚 酯酯（二二 醇醇）p l o y e t h e r 聚聚醚醚p l o y e t h e r P U 聚聚醚醚型型聚聚氨氨酯酯polyethylene propylene adipate（Glycol）聚己二酸乙二（醇聚己二酸乙二（醇）丙二（醇）丙二（醇）酯（二醇）酯（二醇）p o l y i s o c y a n u r a t e（P I R)聚聚异异氰氰脲脲酸酸酯酯polymeric glycol 聚聚 合合 二二 醇醇、低低 聚聚（物物）二二 醇醇、大大 分分 子子 二二 醇醇p l o y o l 多多元元醇醇polytetramethylene glycol（P T M G）聚聚 四四 亚亚 甲甲 基基 二二 醇醇第47页，此课件共47页哦