聚氨酯(PU硬泡)基礎(chǔ)知識(shí)大課堂
Release date:2023-03-11
一、原料篇
TDI、MDI、AA等產(chǎn)品屬于聚氨酯原料,而不能稱(chēng)為聚氨酯產(chǎn)品。聚氨酯原料主要包括:異氰酸酯、聚酯多元醇(由多元醇和多元酸反應(yīng)生成,常用的多元酸有己二酸,常用的多元醇有1,2丁二醇,乙二醇等)、聚醚多元醇(常用的有PPG、POP、PTMEG等)、溶劑(常用的有DMF、TOL、MEK等)、擴(kuò)鏈劑(常用的有BDO)以及各種助劑。
(異氰酸酯是異氰酸的各種酯的總稱(chēng)。若以-NCO基團(tuán)的數(shù)量分類(lèi),包括單異氰酸酯R-N=C=O和二異氰酸酯O=C=N-R-N=C=O及多異氰酸酯等。目前應(yīng)用最廣、產(chǎn)量[敏感詞]的有:甲苯二異氰酸酯TolueneDiisocyanate,簡(jiǎn)稱(chēng)TDI和二苯基甲烷二異氰酸酯MethylenediphenylDiisocyanate,簡(jiǎn)稱(chēng)MDI)
【TDI】
甲苯二異氰酸酯簡(jiǎn)稱(chēng)TDI,主要應(yīng)用于軟泡、涂料、彈性體、膠粘劑。其中軟泡是[敏感詞]的一塊消費(fèi)領(lǐng)域,占了70%以上,涂料占了15%以上。軟質(zhì)聚氨酯泡沫材料在家具、建筑和運(yùn)輸領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。另外,TDI還可以用于生成硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料、膠粘劑、混凝土密封劑、尼龍-6交聯(lián)劑、聚氨酯涂料和聚氨酯彈性體中間體。
【MDI】
二苯基甲烷二異氰酸酯簡(jiǎn)稱(chēng)MDI,產(chǎn)品可分為純MDI、聚合MDI、液化MDI、改性MDI等。純MDI主要用于生成漿料、鞋底原液、氨綸、TPU和聚脲噴涂等。聚合MDI主要用于生產(chǎn)聚氨酯硬泡、CASE領(lǐng)域。聚氨酯硬泡廣泛應(yīng)用于保溫行業(yè),如冰箱冰柜、太陽(yáng)能熱水器、保溫管道等,同時(shí)還可用于生產(chǎn)仿木家具、PU板材等。
【多亞甲基多苯基多異氰酸酯】
多亞甲基多苯基多異氰酸酯,簡(jiǎn)稱(chēng)PAPI,或稱(chēng)粗MDI。PAPI實(shí)際上是由50%MDI與50%官能度大于2以上的多異氰酸酯組成的混合物。升溫時(shí)能發(fā)生子聚作用。溶于氯苯、鄰二氯苯、甲苯等。PAPI的活性低,蒸汽壓低,只是TDI的百分之一,故毒性很低。用于制造聚氨酯膠粘劑,也可直接加入橡膠膠粘劑中,改善橡膠與尼龍或聚酯線的粘結(jié)性能。
【其他異氰酸酯(HDI)等】
如1,6-已二異氰酸酯(HDI)、苯二亞甲基二異氰酸酯(XDI)、萘-1,5二異氰酸酯(NDI)等,后兩種產(chǎn)品目前在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)用不多,而HDI因?yàn)槠淠忘S性能好的優(yōu)點(diǎn)將替代TDI在涂料行業(yè)獲得廣泛使用,目前在一些車(chē)用[敏感詞]漆中使用HDI已相當(dāng)普及。
(聚酯多元醇通常是由有機(jī)二元羧酸與多元醇縮合或由內(nèi)酯羽多元醇聚合而成。二元酸有苯二甲酸或苯二甲酸酐或其酯、己二酸、鹵代苯二甲酸等。多元醇有乙二醇、丙二醇、一縮二乙二醇、三羥甲基甲烷、季戊四醇等。)
【己二酸】
簡(jiǎn)稱(chēng)AA,在尼龍66鹽中,主要用于制己二腈進(jìn)而生產(chǎn)己二胺,并與己二胺合成生產(chǎn)聚酰胺66(尼龍66)、聚酰胺66可作為工程塑料與錦綸纖維。己二酸在聚氨酯領(lǐng)域最重要的用途是生產(chǎn)聚氨酯彈性體,是PU樹(shù)脂和鞋底原液廠的主要原料。與二元酸反應(yīng)生產(chǎn)聚酯多元醇,用以與純MDI和其他溶劑生產(chǎn)漿料或者鞋底原液。此外還可用于膠粘劑、增塑劑、聚酯多元醇、TPU等。
【1,4-丁二醇】
簡(jiǎn)稱(chēng)為BDO,主要用于生產(chǎn)四氫呋喃(THF),g-丁內(nèi)酯(GBL)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)以及聚氨酯領(lǐng)域等。在聚氨酯領(lǐng)域中,可用于生產(chǎn)漿料、鞋底原液、TPU、氨綸等。目前全球可工業(yè)化生產(chǎn)的BDO生產(chǎn)工藝技術(shù)主要有四種:Reppe法、丁二烯法、丁烷/順酐法、環(huán)氧丙烷/丙烯醇法。
【乙二醇(EGMEG)、二乙二醇(DEG)、丙二醇】
這幾種產(chǎn)品和BDO一樣,在譜行業(yè)中主要應(yīng)用于聚酯多元醇的原料,但相對(duì)BDO來(lái)說(shuō),這幾種多元醇在PU行業(yè)應(yīng)用當(dāng)中比率非常小。
(聚醚多元醇,聚醚統(tǒng)稱(chēng)PPG,是環(huán)氧丙烷的重要衍生產(chǎn)品,是合成聚氨酯的主要原料之一。由于起始劑種類(lèi)的不同,生產(chǎn)的聚醚可分為軟泡聚醚、硬泡聚醚和彈性體聚醚。聚醚多元醇[敏感詞]的用途是生產(chǎn)聚氨酯塑料,其次是用作表面活性劑,如軟泡穩(wěn)定劑、造紙工業(yè)消泡劑、原油破乳劑、油井酸處理潤(rùn)濕劑及高效低泡洗滌劑等;也用做潤(rùn)滑劑、液壓流體、熱交換流體及淬火劑、乳膠發(fā)泡劑、多種切削和牽伸劑組分及專(zhuān)用溶劑等。)
【聚四亞甲基醚二醇】
簡(jiǎn)稱(chēng)PTMEG,是聚氫呋喃的聚合物。主要用來(lái)生產(chǎn)聚氨酯彈性纖維(即氨綸)、聚氨酯彈性體、合成革、涂料助劑、膠粘劑、密封膠以及聚酰胺等。
(助劑)
【DMF】
全稱(chēng)為二甲基酰胺,既是一種用途極廣的化工原料,也是一種用途很廣的優(yōu)良溶劑。DMF主要用于革用樹(shù)脂的合成和PU皮革生產(chǎn)加工方面,約占總量的90%以上,還可用于醫(yī)藥、腈綸、農(nóng)藥、染料、電子等其他行業(yè)中。
【環(huán)氧丙烷PO】
是除聚丙烯和丙烯腈外的第三大丙烯衍生物,是重要的基本有機(jī)化工合成原料,主要用于生產(chǎn)聚醚、丙二醇等。它也是第四代洗滌劑非離子表面活性劑、油田破乳劑、農(nóng)藥乳化劑等的主要原料。環(huán)氧丙烷的衍生物廣泛用于汽車(chē)、建筑、食品、煙草、醫(yī)藥及化妝品等行業(yè),已生產(chǎn)的下游產(chǎn)品近百種,是精細(xì)化工產(chǎn)品的重要原料。
【四氫呋喃THF】
是一類(lèi)雜環(huán)有機(jī)化合物,是最強(qiáng)的極性醚類(lèi)之一,在化學(xué)反應(yīng)和萃取時(shí)用做一種中等極性的溶劑,是生產(chǎn)聚四亞甲基醚二醇PTMEG的重要原料,也是制藥行業(yè)的主要溶劑。
【A組分料】
是指由組合多元醇(組合聚醚或聚酯)及發(fā)泡劑等添加劑組成的組合料,俗稱(chēng)白料,是形成聚氨酯硬泡的主要原料之一。
【B組分料】
是指主要成分為異氰酸酯的原材料,俗稱(chēng)黑料,也是形成聚氨酯硬泡的主要原料之一。