聚氨酯橡膠演示文稿當(dāng)前1頁，總共35頁。聚氨酯聚氨酯全稱為聚氨基甲酸酯,是主鏈上含有重復(fù)氨基甲酸酯基團(tuán)的大分子化合物的統(tǒng)稱。它是由有機(jī)二異氰酸酯或多異氰酸酯與二羥基或多羥基化合物加聚而成。當(dāng)前2頁，總共35頁。前言聚氨酯橡膠被定義為聚合物主鏈上具有氨基甲酸酯鍵的彈性體物質(zhì)，但實(shí)際上指由聚異氰酸酯與活性氫化物反應(yīng)生成的彈性體，聚脲等主鏈上不帶氨基甲酸酯的多數(shù)也被納入該范疇。當(dāng)前3頁，總共35頁。目錄發(fā)展歷史技術(shù)進(jìn)展種類，硫化體系與其他PU彈性體不同之處性能與物性技術(shù)進(jìn)展老化與穩(wěn)定，應(yīng)用生產(chǎn)廠商當(dāng)前4頁，總共35頁。發(fā)展歷史30年代40年代50年代60年代1937年：Bayer等通過二異氰酸酯與二元醇或=胺加成聚合合成了聚氨酯和聚脲1940年，I．G．公司的Schlack用HID等二異氰酸酯對(duì)末端為羥基的脂肪族聚酯進(jìn)行連結(jié)而制得線性聚合物1950年，I．G．公司下屬的Bayer公司發(fā)表了聚氨酯彈性體1952年，發(fā)表了軟質(zhì)聚氨酯泡沫5O年代中期MiJler等開發(fā)了容易加工成型的澆注型聚氨酯橡膠50年代后期，杜邦公司的Athey等開發(fā)了聚氨酯尿素類的澆注型聚氨酯橡膠1958年Goodrich公司的shollenberger發(fā)表了以分子設(shè)計(jì)方法完成的熱塑性聚氨酯橡膠EstaneVC1962年Mobay化學(xué)公司發(fā)表了末端基為NCO的TPu，其商品名為Texi60年代初期開發(fā)了由連續(xù)發(fā)泡機(jī)和連續(xù)固化裝置等組成的聚氨酯泡沫連續(xù)生產(chǎn)線爾后，以往成型困難的超高速固化聚氨酯脲和聚脲的裝置問世，使成型周期顯著縮短。當(dāng)前5頁，總共35頁。聚氨酯橡膠到底還有沒有存在的必要近幾年來，我們已經(jīng)目睹了新型特種聚合物的巨大發(fā)展，例如，氫化丁腈橡膠(HNBR)，氯醚橡膠(EO)，新型過氧化物硫化氟橡膠及其他橡膠。我們有了廣闊的選擇余地？那聚氨酯橡膠是否不需要了呢？答案是否定的。通過采用各種各樣的聚氨酯橡膠，可能獲得以下各項(xiàng)性能：機(jī)械性能。例如，耐磨性和拉伸強(qiáng)度比所有已知的天然橡膠或合成橡膠好得多；硬度范圍從25A到60D不等；耐油性和耐燃油性好于NBR或HNBR；氣體滲透性低?？梢院投』鹉z媲美；耐臭氧性與EPDM相當(dāng)；耐110℃高溫。問歇耐高溫可達(dá)150℃；低溫柔性可以達(dá)到一55℃。有必要當(dāng)前6頁，總共35頁。加工方法及設(shè)備合成工藝過程聚氨酯的技術(shù)進(jìn)展當(dāng)前7頁，總共35頁。聚氨酯橡膠的基本生產(chǎn)原料a．聚異氰酸酯b．多官能度長鏈活性氫化物這是形成軟鏈段的長鏈多元醇或長鏈多胺的化合物。其官能度一般為2～3，反應(yīng)當(dāng)量為300~5000c。多官能度短鏈活性氫化物該氫化物的分子量的一般在350以下，與二異氰酸酯反應(yīng)而形成硬鏈段和交聯(lián)點(diǎn)其他輔助材料當(dāng)前8頁，總共35頁。聚氨酯橡膠系統(tǒng)原料的制造a．一步法系統(tǒng)原料將基本原料混合后直接制造成型品。一般為活性氫成分和異氰酸酯成分的兩成分系統(tǒng)b．預(yù)聚物系統(tǒng)原料對(duì)長鏈活性氫化物和過剩的異氰酸酯進(jìn)行反應(yīng)，制造末端基為NCO的預(yù)聚物，c．假預(yù)聚物系統(tǒng)原料這是對(duì)聚異氰酸酯進(jìn)行部分改性，成為適于液體反應(yīng)成型NCO含量和液體性能的物質(zhì)d．由異氰酸酯連結(jié)的可撓鏈聚合物曲長鏈活性氫化物與二異氰酸酯進(jìn)行本體聚合或溶液聚合制得e．鏈段化聚合物由長鏈活性氫化物和短鏈活性氫化物進(jìn)行反應(yīng)制得。當(dāng)前9頁，總共35頁。PU橡膠的合成PU橡膠的合成以異氰酸酯反映為基礎(chǔ)，一般先制備分子量較低的預(yù)聚體，經(jīng)擴(kuò)鏈、交聯(lián)反應(yīng)制得硫化橡膠。3鏈段化聚合物的生成2聚氨酯橡鏈形成1異氰酸酯的反應(yīng)過程當(dāng)前10頁，總共35頁。4由反應(yīng)成型制造聚氯酯橡膠制品采用將活性氫成分和異氰酸酯共同攪拌混合、注模固化的方法，可制造許多聚氨酯橡膠制品該法使用圖(a)所示的低壓混合機(jī)和圖(b)所示的高壓混合機(jī)高壓混合機(jī)，通過圖6所示的沖撞混臺(tái)機(jī)構(gòu)用于高速反應(yīng)系統(tǒng)。需要后硫化成型品可用烘箱進(jìn)行熱處理當(dāng)前11頁，總共35頁。加工方法及設(shè)備PU橡膠適用于下列加工技術(shù)：澆注、模壓、注射、擠出、吹塑、反應(yīng)注射成型、壓延等澆注成型是將PU膠料l入用空氣或液體加熱的模具，此時(shí)模具型腔尺寸可按工件尺寸加放1～2％。對(duì)于PU彈性橡膠墊及有些常用的PU橡膠專用零件，可直接澆注或壓膠成型模壓技術(shù)用液體或氣體代替剛性凸或凹模，不僅簡化了傳統(tǒng)模具，而且還船生產(chǎn)各種復(fù)雜模壓零件，適于中、小批量生產(chǎn)或單件試制注射成型是TPU橡膠最主要的加工力法，技術(shù)和設(shè)備上進(jìn)一步改進(jìn)了液壓系統(tǒng)，提高了節(jié)能水平，并開發(fā)出大批大型、微型、精密型機(jī)種和專用及特種機(jī)器吹塑成型技術(shù)和設(shè)備的進(jìn)展是開發(fā)了多腔體、多模頭、多層共吹塑壓延加工技術(shù)能使PU橡膠板材厚度達(dá)到所需尺寸PU橡膠混煉加工設(shè)備主要有：連續(xù)混煉設(shè)備，包括單螺桿擠出機(jī)，雙螺桿擠出機(jī)、盤式無螺桿擠出機(jī)和帶轉(zhuǎn)子連續(xù)混煉擠出機(jī)；間歇混煉設(shè)備包括密煉機(jī)、開煉機(jī)等。當(dāng)前12頁，總共35頁。聚氨酯橡膠的種類化學(xué)交聯(lián)物理交聯(lián)交聯(lián)可撓鏈構(gòu)成聚合物交聯(lián)鏈段化聚合物交聯(lián)聚氨酯離聚物線性鏈段化聚合物線性聚氨酯離聚物結(jié)構(gòu)分類一般分類當(dāng)前13頁，總共35頁。聚氯酯橡膠與其他PU彈性

體的不同之處和所有的聚氨酯彈性體一樣，聚氨酯橡膠由3種主要成分組成：多元醇、異氰酸酯和擴(kuò)鏈劑。多元醇為聚四亞甲基乙二醚或聚己二酸酯。對(duì)于異氰酸酯來說，有各種各樣適用的芳香族或脂肪族異氰酸酯可供選擇，擴(kuò)鏈劑可以是乙二醇、丁二醇、單烯丙基甘油醚、三羥甲基丙烷單丙烯基醚甚至是水l。一般來說．聚氨酯彈性體是通過Nc0基團(tuán)和與Nc0反應(yīng)的基團(tuán)(OH基)進(jìn)行化學(xué)等當(dāng)量反應(yīng)來生產(chǎn)的澆注型聚氨酯預(yù)聚體是通過多元醇與過量異氰酸酯反應(yīng)制得的，這樣就可以保證在加工過程中預(yù)聚體為液態(tài)。然后，在加工的最后階段將材料與擴(kuò)鏈劑混合以達(dá)到化學(xué)等當(dāng)量。熱塑性聚氨酯大多數(shù)是通過加人與多元醇中OH基數(shù)量相比略為過量的異氰酸酯(NCO)以及擴(kuò)鏈劑經(jīng)過一步反應(yīng)生產(chǎn)出來。生產(chǎn)混煉型聚氨酯橡膠時(shí)要求異氰酸酯的用量略為不足，以保證膠料處于可混煉狀態(tài)。因此．聚氨酯橡膠在使用時(shí)必須經(jīng)過進(jìn)一步的交聯(lián)或硫化過程當(dāng)前14頁，總共35頁。硫化體系硫化劑有異氰酸酯、過氧化物和硫磺三類：異氰酸酯類硫化劑的常用品種為TDI及其二聚體、MDI二聚體和PAPI等，可生成脲基甲酸酯鍵交聯(lián)鍵（易吸水，使用時(shí)注意環(huán)境濕度），可以制得耐磨性良好、強(qiáng)度高、硬度較大的制品；過氧化二異丙苯（DCP）是用得最普遍的過氧化物硫化劑，過氧化物硫化PUE制品具有良好的動(dòng)態(tài)性能，壓縮永久變形小，彈性和耐老化性能均較好，缺點(diǎn)是不能用蒸汽直接硫化，撕裂強(qiáng)度較差；含有不飽和鏈段的PUE可采用硫磺體系硫化，用量一般為1.5~2份，促進(jìn)劑M和DM最常用，一般在6份左右，硫化制品綜合性能較好。當(dāng)前15頁，總共35頁。聚氨酯橡膠的性能所有的聚氨酯橡膠都具有極高的機(jī)械強(qiáng)度和優(yōu)良的耐化學(xué)藥品性，但是要根據(jù)對(duì)硫化產(chǎn)品的要求以及所采用的加工設(shè)備，選擇合適的聚氨酯橡膠類型。一般來說，聚醚型聚氨酯橡膠具有優(yōu)異的耐水解性，但是耐熱性較差；而聚酯型聚氨酯一般具有優(yōu)異的耐油性和耐燃油性。過氧化物硫化賦予產(chǎn)品最佳的耐熱性和最低的壓縮永久變形。硫黃硫化膠料的加工靈活，而異氰酸醋硫化適用于高硬度產(chǎn)品。表1列出了一些工業(yè)化聚氮酯橡膠類型，其化學(xué)組成和硫化荊類型。表2和表3分別列出了它們的主要性能以及主要用途表當(dāng)前16頁，總共35頁。聚氨酯橡膠的物性聚氨酯橡膠結(jié)構(gòu)與物性域聚氨酯可用于制造硬度(邵爾10A-80D)、密度(10～1250kg／m)范圍很寬的各種物質(zhì)彈性體和硬質(zhì)塑料。在寬范圍的硬度領(lǐng)域，聚合物分子鏈的剛直性和分子問相互作用與交聯(lián)密度有依賴關(guān)系，見圖9?；瘜W(xué)交聯(lián)和硬鏈段的作用一樣可提高聚合物的玻璃化溫度Tg，但因阻礙了分子鏈間的相互作用，所以對(duì)物性的影響較復(fù)雜，見圖1一伸長度率、撕裂強(qiáng)度、膨?yàn)懧蕔2一T、溶點(diǎn)、硬度3一定伸應(yīng)力(酯類)}4一回彈性；5定伸應(yīng)力(醚類)；6一蠕變性、永久變形；cA熱固性塑料；EL熱固性橡膠；TE熱塑性橡膠；RF硬質(zhì)泡沫；sF半硬質(zhì)泡沫iFF一軟質(zhì)泡誅當(dāng)前17頁，總共35頁。聚氨酯橡膠的物性未填充的聚氨酯橡膠的拉伸強(qiáng)度達(dá)到60MPa，其撕裂強(qiáng)度和耐磨性也比其他橡膠優(yōu)異。表6和表7分別為芳族二胺固化聚氨酯橡膠和多元醇固化聚氨酯橡膠的物性。聚氨酯橡膠的回彈性和滯后性能依組成而異，耐油性、耐水解性、耐寒性、耐氧性等依軟鏈段組成而異表當(dāng)前18頁，總共35頁。聚氨酯橡膠的老化與穩(wěn)定對(duì)于聚氨酯橡膠，致使其軟鏈段老化的因素是水解、微生物和熱等。而致使其異氰酸酯組成老化的因素是光和熱等。由光和NO引起橡膠變黃是是由芳族異氰酸酯鍵引起的。聚氨酯橡膠的老化因素和穩(wěn)定方法如表所示。當(dāng)前19頁，總共35頁。新產(chǎn)品的開發(fā)及應(yīng)用PU橡膠具有一系列優(yōu)良性能，因此廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域聚酯澆注型PU：因它具有高強(qiáng)度，是目前應(yīng)用于金屬板材壓力加工中的主要材料R—TPU：國外一些汽車制造商決定用R-TPU作車體底座。它要求具有高熟穩(wěn)定性，低熱膨脹性，可著色性，低溫抗沖擊性，耐油化和加工性。為此需填加15～2O的玻纖材料。含2O玻纖的TPU，其熱膨脹性與鋁相同。光穩(wěn)定TPU：用MDI制備TPU，這種材料能在聚合物性能和加工方面帶來很多優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是在強(qiáng)光曝曬下變黃。這科顏色改變并不引起性能變化，也不影響應(yīng)用，添加0·5～1。0黨穩(wěn)定劑可使顏色變化降至最低限度，從而使帶色產(chǎn)品如箱包、滑雪靴、表帶等具有足夠的光穩(wěn)定性熱穩(wěn)定TPU：TPU在本質(zhì)上限制了它在高溫下的應(yīng)用。因熱穩(wěn)定性和壓縮永久變形受硬鏈段的影響很大，MDI與擴(kuò)鏈劑雙(B～羥基乙基)苯以30：10配比同時(shí)使用，其熱穩(wěn)定性、壓縮永久變形性均可達(dá)到每佳值。PU摻合物：提高TPU剛性的另一種方法是摻入其它熱塑性物料，例如聚碳酸酯(Pc)、ABS樹脂、聚酯等由這些參合物制造的產(chǎn)品具有下列性能：耐油(或燃料)性，著色性，抗沖擊性，耐屈撓性：汽車工業(yè)的車體配件正需要這些性能當(dāng)前20頁，總共35頁。國內(nèi)聚氨醋橡膠的品種1澆注型聚氨酯橡膠(1)四氫呋喃——環(huán)氧丙烷二元共聚醚型(2)四氧呋畸均聚醚型(3)聚丙二醇醚型(4)聚酯多元醇型2、熱塑型聚氨酯橡膠(1)四氫呋喃均聚醚型(2)聚酯型(3)聚己內(nèi)酯型3、混煉型聚氯醋橡膠當(dāng)前21頁，總共35頁。聚氯酯橡膠的主要應(yīng)用領(lǐng)域聚氨酯的優(yōu)異性能決定它的應(yīng)用范圍廣泛，已在國防、石油、汽車、機(jī)械、礦山、運(yùn)輸、電子、水電、印刷紡織體育、膠輥、皮革等領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用。1、國防工業(yè)方面

聚氨酯航空模墊采用聚丙二醇醚聚氨酯澆注膠，使用壽命約為鉛模10倍。飛機(jī)主起落架緩i中器皮碗，采用四氫呋喃——環(huán)氧丙烷二元共聚醚澆注型膠后，飛行100個(gè)小時(shí)，皮硫制品仍然完好．軍用通訊電纜，用四氫呋喃聚醚膠制作電纜，耐寒(一6O℃以下)耐磨，重量和體積比原用電纜各減少一半．2，石油工業(yè)方面石油自亨開l萊已向海洋發(fā)展，海洋漂浮電繞就是一個(gè)重要課題，采用四氫呋喃均聚醚熱塑膠做漂浮電纜護(hù)套效果很好。采用聚氨酯橡膠代替丁腈腔制成的抽子皮碗，使用壽命比原來的提高12—15倍，抽吸量提高40，更換次數(shù)減少9l一93．當(dāng)前22頁，總共35頁。3、汽車工業(yè)方面一百噸以上載重汽車的負(fù)重太、振動(dòng)也大，既要耐油、耐高溫(150℃)，又要耐水性、氣密性好，其他膠種的密封件都不能滿足要求，僅有聚氨酪澆注膠能滿意地制作六百噸載重汽車電動(dòng)輪密封圈4、機(jī)械工業(yè)方面采用聚酯型聚氨酯澆注膠制作同步齒型膠帶，其使用壽命比天然膠的長20—30倍．同樣也可制作無級(jí)變速帶和高速傳動(dòng)帶5、輕紡工業(yè)方面我國用聚氨醋制作的膠輥，絕大部分用于印刷機(jī)械的印染方面，．很多印刷廠現(xiàn)已批量生產(chǎn)。6、建筑工程方面據(jù)建工部門介紹t聚氨酯的防水、隔音、隔熱材料如輔裝材嵌縫材、地板材、孫漏劑．牯合劑、修補(bǔ)膏及地面油漆等，己在建筑方面得到了推廣應(yīng)用7、醫(yī)用方面目前，聚氨酯在醫(yī)用方面的用量很少，但它的重要性卻不容忽視．現(xiàn)在，國外在這一領(lǐng)域內(nèi)已取得了進(jìn)展，如醫(yī)用繃帶、假腔、人造皮、人造生物內(nèi)部器官膜等當(dāng)前23頁，總共35頁。生產(chǎn)廠商上虞市曹娥鼎盛聚氨酯設(shè)備廠專業(yè)研制、開發(fā)和生產(chǎn)高溫型聚氨酯彈性體澆注機(jī)、聚氨酯鞋底連幫成型機(jī)、聚氨酯高壓發(fā)泡機(jī)、

聚氨酯輪胎澆注機(jī)等各類聚氨酯發(fā)泡設(shè)備浙江省三門縣聚氨脂橡膠廠（浙江/臺(tái)州市）

主要生產(chǎn):1、聚氨酯原料,包括澆注型預(yù)聚體（CPU），注射型熱塑性膠粒(TUP)。2、液壓、氣動(dòng)缸、聚氨酯密封圈、防塵圈、墊片等義烏市仲昊橡膠廠當(dāng)前24頁，總共35頁。鎮(zhèn)江市聚力塑膠有限公司專業(yè)生產(chǎn)高強(qiáng)度、高彈性、高耐磨、高耐油的聚氨酯制品，

為模壓制品的聚氨酯生產(chǎn)單位提供各種型號(hào)，各種硬度要求的聚酯、聚醚型聚氨酯膠料。

當(dāng)前25頁，總共35頁。結(jié)論幾乎沒有哪一種彈性體的綜合性能與聚氨酯橡膠相比。但是，由于聚氨酯橡膠的化學(xué)組成多種多樣，性能千差萬別，在具體應(yīng)用時(shí)必須精心選擇合適的類型。由于相關(guān)知識(shí)和技術(shù)的缺乏，所以錯(cuò)誤地選擇聚氨酯橡膠的類型或不適當(dāng)?shù)墓に嚄l件是造成聚氨酯橡膠在全世界橡膠工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用不夠廣泛的主要因素。但是在許多有極高要求的領(lǐng)域，例如，用于活性懸浮物體系的膜片和調(diào)平式減振器上，聚氨酯橡膠具有優(yōu)于所有其他橡膠的地方，甚至價(jià)格昂貴得多的合成橡膠也不能與之相比。近來，新的聚氨酯品種不斷發(fā)展，并且得以應(yīng)用到橡膠工業(yè)當(dāng)前26頁，總共35頁。ThankYou!當(dāng)前27頁，總共35頁。I．異氰酸酯與活性氫第一階段反應(yīng)異氰酸酯與活性氫在第一階段的反應(yīng)可用于鏈的連結(jié)、延長和發(fā)泡反應(yīng)當(dāng)前28頁，總共35頁。I．異氰酯與活性氫的第二階段反應(yīng)異氰酸酯與活性氫在第二階段的反應(yīng)可用于交聯(lián)反應(yīng)當(dāng)前29頁，總共35頁。Ⅱ．異氰酸酯