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聚氨酯化学和工艺习题 (答案附后) 1、概念：羟值当量异氰酸根含量异氰酸酯指数发泡指数发泡反应凝胶反应凝胶时间乳白时间扩链剂交联剂扩链系数低不饱和度聚醚氨酯级溶剂一步法预聚物法半预聚物法反应注射成型软段硬段物剪发泡剂化学发泡剂物理交联化学交联反应注射成型 2、常见异氰酸酯从结构上看有哪几类? 3、常见异氰酸酯有哪多个？写出结构式 4、TDI－100和TDI-80含义？ 5、TDI和MDI在聚氨酯材料合成中各有何特点？ 6、HDI、IPDI、MDI、TDI、NDI中耐黄变哪多个很好？ 7、MDI改性目标及常见改性方法， 8、常见聚合物多元醇有哪几类？ 9、聚酯多元醇工业生产方法关键有多个？ 10、聚酯、聚醚多元醇分子主链上有哪些特殊结构？ 11、依据特征聚醚多元醇分几类？ 12、依据起始剂分一般聚醚有多个？ 13、端羟基聚醚和端胺基聚醚有何区分？ 14、常见聚氨酯催化剂有哪几类？各包含哪多个常见具种？ 15、常见聚氨酯扩链剂或交联剂有哪些？ 16、异氰酸酯反应机理 17、异氰酸酯结构怎样影响NCO基团反应活性？ 18、活泼氢化合物种类和NCO反应活性 19、异氰酸酯和活泼氢化合物常见反应 20、羟基化合物对其和异氰酸酯反应活性影响 21、异氰酸酯和水反应有何用途 22、在聚氨酯弹性体制备时，聚合物多元醇含水量应严格控制 23、异氰酸酯和氨基甲酸酯及脲基反应 24、胺类、锡类催化剂对异氰酸酯反应催化作用区分 25、为何聚氨酯树脂能够看作是一个嵌段聚合物，链段结构有何特点？ 26、影响聚氨酯材料性能原因有哪些？ 27、聚氨酯材料分子主链上软段、硬段各来自哪些原料 28、软段、硬段怎样影响聚氨酯材料性能？ 29、聚氨酯泡沫分类 30、泡沫制备基础反应 31、气泡成核机理 32、泡沫稳定剂在聚氨酯泡沫制备中作用 33、泡沫稳定机理 34、开孔泡沫和闭孔泡沫形成机理 35、物剪发泡剂和化学发泡剂发泡机理 36、聚氨酯泡沫配方怎样表示及怎样计算 37、软质聚氨酯泡沫制备方法 38、水平发泡和垂直发泡特点 39、软泡制备原料选择基础关键点 40、环境条件对块状泡沫物性影响 41、冷模塑软泡和热模塑泡沫所用原料体系关键区分 42、冷模塑软泡和热模塑泡沫相比有何特点 43、软泡和硬泡各自特点和用途 44、硬泡配方设计关键点 45、整皮模塑泡沫制备原理 46、聚氨酯微孔弹性体特点及用途 47、聚氨酯弹性体由哪些关键性能特点 48、聚氨酯弹性体依据多元醇、异氰酸酯、制造工艺等分类 49、从分子结构上看影响聚氨酯弹性体性能原因有？ 50、一般聚酯型和聚四氢呋喃醚型弹性体性能区分 51、CPU有何性能特点？ 52、CPU合成方法？ 53、什么叫一步法、预聚物法、半预聚物法？各有何特点？ 54、影响聚氨酯弹性体性能关键工艺原因 55、NCO/OH(< = >1)之比对材料性能怎样影响 56、CPU合成时配方表示及计算方法 57、CPU加工工艺条件及方法 58、反应注射成型和橡胶、塑料注射成型区分 59、反应注射成型工艺优点 60、RRIM、SRIM和LFI区分 61、描述聚氨酯弹性体结构形态 62、给出汉字名字：PPG PTMG TDI MDI PAPI HDI MOCA HQEE DETDA DMTDA T-9 T-12 RIM LFI IF PIR ISF CPU TPU MPU EG DEG 1,4-BDO TMP TGA POP 答案概念羟值：1克聚合物多元醇所含羟基（－OH）量相当于KOH毫克数，单位mgKOH/g。当量：当量＝56100/羟值异氰酸根含量：异氰酸酯指数：表示聚氨酯配方中异氰酸酯过量程度，通常见字母R表示。扩链剂：是指能使分子链延伸、扩展或形成空间网状交联低分子量醇类、胺类化合物。硬段：聚氨酯分子主链上由异氰酸酯、扩链剂、交联剂反应所形成链段，这些基团内聚能较大、空间体积较大、刚性较大。软段：碳碳主链聚合物多元醇，柔顺性很好，在聚氨酯主链中为柔性链段。发泡指数：把相当于在100份聚醚中使用水份数定义为发泡指数(IF)。一步法：指将低聚物多元醇、二异氰酸酯、扩链剂和催化剂等同时混合后直接注入模具中，在一定温度下固化成型方法。预聚物法：首先将低聚物多元醇和二异氰酸酯进行预聚反应，生成端NCO基聚氨酯预聚物，浇注时再将预聚物和扩链剂反应，制备聚氨酯弹性体方法，称之为预聚物法。半预聚物法：半预聚物法和预聚物法区分是将部分聚酯多元醇或聚醚多元醇跟扩链剂、催化剂等以混合物形式添加到预聚物中。反应注射成型：又称反应注塑模制RIM(Reaction Injection Moulding)，是由分子量不大齐聚物以液态形式进行计量，瞬间混协议时注入模具，而在模腔中快速反应，材料分子量急骤增加，以极快速度生成含有新特征基团结构全新聚合物工艺。发泡指数：即把相当于在100份聚醚中使用水份数定义为发泡指数(IF)。发泡反应：通常是指有水和异氰酸酯反应生成替换脲，并放出CO2反应。凝胶反应：通常即指氨基甲酸酯形成反应。凝胶时间：在一定条件下，液态物质形成凝胶所需时间。乳白时间：在I区立即结束时，在液相聚氨酯混合物料中即出现乳白现象。该时间在聚氨酯泡沫体生成中称为乳白时间(cream time)。扩链系数：是指扩链剂组分(包含混合扩链剂)中氨基、羟基量(单位：mo1)和预聚体中NCO量比值，也就是活性氢基团和NCO摩尔数（当量数）比值。低不饱和度聚醚：关键针对PTMG开发，PPG价格，不饱和度降低到0.05mol/kg,靠近PTMG性能，采取DMC催化剂，关键品种Bayer企业Acclaim系列产品。氨酯级溶剂：物剪发泡剂：物剪发泡剂就是泡沫细孔是经过某一个物质物理形态改变，即经过压缩气体膨胀、液体挥发或固体溶解而形成化学发泡剂：化学发泡剂是那些经加热分解后能释放出二氧化碳和氮气等气体，并在聚合物组成中形成细孔化合物物理交联: 在高聚物软链中有部分硬质链，硬质链在软化点或熔点以下温度含有和化学交联后硫化橡胶一样物理性质现象。化学交联:指在光、热、高能辐射、机械力、超声波和交联剂等作用下，大分子链间经过化学键联结起来，形成网状或体形结构高分子过程。简答常见异氰酸酯从结构上看有哪几类? 答：分为脂肪族，脂环族，芳香族常见异氰酸酯有哪多个？写出结构式答：甲苯二异氰酸酯（TDI），二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯（MDI），多苯基甲烷多异氰酸酯（PAPI），液化MDI，六亚甲基二异氰酸酯（HDI），氢化TDI， TDI－100和TDI-80含义？答：TDI－100是指全部由2,4结构甲苯二异氰酸酯组成；TDI-80是指由80％2，4结构甲苯二异氰酸酯和20％2,6结构组成混合物。 TDI和MDI在聚氨酯材料合成中各有何特点？答：对于2,4－TDI和2,6－TDI反应活性。2,4-TDI反应活性比2,6-TDI高数倍，这是因为，2,4－TDI中4位NCO离2位NCO及甲基较远，几乎无位阻，而2,6-TDINCO受邻位甲基位阻效应较大，反应活性受到影响。 MDI两个NCO基团相距较远、且周围无替换基，故这两个NCO活性全部较大，即使其中一个NCO参与了反应，使剩下NCO活性有所下降，总来说活性仍较大，故MDI型聚氨酯预聚体反应活性比TDI预聚体大。 HDI、IPDI、MDI、TDI、NDI中耐黄变哪多个很好？答：HDI（属于不变黄脂肪族二异氰酸酯），IPDI（制成聚氨酯树脂含有优异耐光学稳定性和耐化学药品性，通常见于制造高级不变色聚氨酯树脂） MDI改性目标及常见改性方法，答：液化MDI：改性目标：液化纯MDI是经过液化改性MDI，它克服了纯MDI部分缺点（常温下固体，使用要融化,数次加热影响性能），也为MDI基聚氨酯材料性能提升和改善提供了进行大范围改性基础。方法：①氨基甲酸酯(urethane )改性液化MDI。②碳化二亚胺(carbodiimide)和脲酮亚胺 (uretonimine)型改性液化MDI。③掺合型液化MDI 氢化TDI，学名为甲基环已基二异氰酸酯，脂肪族异氰酸酯，其对光稳定，不会产生黄变生色基团常见聚合物多元醇有哪几类？答：聚酯多元醇，聚醚多元醇聚酯多元醇工业生产方法关键有多个？答：A、真空熔融法 B、载气熔融法 C、共沸蒸馏法聚酯、聚醚多元醇分子主链上有哪些特殊结构？答：聚酯多元醇：在分子主链上含有酯基，在端基上含有羟基(－OH)大分子醇类化合物。聚醚多元醇：在分子主链结构上含有醚键(－O－）、端基带有（－OH）或胺基（－NH2)聚合物或齐聚物。依据特征聚醚多元醇分几类？答：高活性聚醚多元醇，接枝型聚醚多元醇，阻燃型聚醚多元醇，杂环改性聚醚多元醇，聚四氢呋喃多元醇依据起始剂分一般聚醚有多个？答：聚氧化丙烯二醇，聚氧化丙烯三醇，硬泡聚醚多元醇，低不饱和度聚醚多元醇端羟基聚醚和端胺基聚醚有何区分？常见聚氨酯催化剂有哪几类？各包含哪多个常见具种？答：叔胺类催化剂，常见具种有：三亚乙基二胺，二甲基乙醇胺，N－甲基吗啡啉，N,N-二甲基环已胺金属烷基化合物，常见具种有：有机锡类催化剂，可分为辛酸亚锡，油酸亚锡，二丁基锡二月桂酸酯常见聚氨酯扩链剂或交联剂有哪些？答：多元醇类（1,4-丁二醇），脂环醇类，芳醇类，二胺类，醇胺类（乙醇胺，二乙醇胺）异氰酸酯反应机理答：异氰酸酯和活泼氢化合物反应，就是因为活泼氢化合物分子中亲核中心进攻NCO基碳原子而引发。反应机理以下：异氰酸酯结构怎样影响NCO基团反应活性？答：A.R基电负性：若R基为吸电子基，-NCO集团中C原子电子云密度愈加降低，更轻易受到亲核试剂进攻，即更轻易和醇类、胺类等化合物进行亲核反应。若R为供电子基，经过电子云传输，将会使－NCO基团中C原子电子云密度增加，使它不轻易受到亲核试剂进攻，它和含活泼氢化合物反应能力下降。B. 诱导效应：因为芳香族二异氰酸酯中含有两个NCO基团，当第一个－NCO基因参与反应时，因为芳环共轭效应，未参与反应－NCO基团会起到吸电子基作用，使第一个NCO基团反应活性增强，这种作用就是诱导效应。C. 空间位阻效应：在芳香族二异氰酸酯分子中，假如两个－NCO基团同时处于一个芳环上，那么其中一个NCO基对另一个NCO基反应活性影响往往是比较显著。不过当两个NCO基分别处于同一分子中不一样芳环上，或它们被烃链或芳环所隔开，这么它们之间相互影响就不大，而且随链烃长度增加或芳环数目标增加而减小。活泼氢化合物种类和NCO反应活性答：脂肪族NH2＞芳香族NH2＞伯醉OH＞水＞仲OH＞酚OH＞羧基＞替换脲＞酰胺＞氨基甲酸酯。(若亲核中心电子云密度越大，其电负性越强，它和异氰酸酯反应活性则越高，反应速度也越快；反之则活性低。) 异氰酸酯和活泼氢化合物常见反应答：和醇反应生成氨基甲酸酯：和水反应:制备聚氨酯泡沫塑料基础反应之一。它们之间反应首先生成不稳定氨基甲酸，然后分解成CO2和胺，假如异氰酸酯过量，生成胺会和异氰酸酯反应生成脲。酰胺化合物只有在较高温度下（如>100℃），才能和异氰酸酯发生中等速度反应，生成酰基脲。胺和异氰酸酯反应生成替换脲结构。羟基化合物对其和异氰酸酯反应活性影响答：活泼氢化合物(ROH或RNH2)反应性和R性质相关，当R为吸电子基(电负性低)，则氢原子转移出困难，活泼氢化合物和NCO反应较为困难；若R为供电子替换基，则能提升活泼氢化合物和NCO反应活性。异氰酸酯和水反应有何用途答：是制备聚氨酯泡沫塑料基础反应之一。它们之间反应首先生成不稳定氨基甲酸，然后分解成CO2和胺，假如异氰酸酯过量，生成胺会和异氰酸酯反应生成脲。在聚氨酯弹性体制备时，聚合物多元醇含水量应严格控制答：对于弹性体、涂料、纤维中要求不能有气泡，所以原料中含水量必需严格控制，通常要求低于0.05%。异氰酸酯和氨基甲酸酯及脲基反应胺类、锡类催化剂对异氰酸酯反应催化作用区分答：叔胺类催化剂对异氰酸酯和水反应催化效率大，而锡类催化剂对异氰酸酯和羟基反应催化效率大。为何聚氨酯树脂能够看作是一个嵌段聚合物，链段结构有何特点？答：因为在聚氨酯树脂链段是有硬段和软段组成，硬段是指聚氨酯分子主链上由异氰酸酯、扩链剂、交联剂反应所形成链段，这些基团内聚能较大、空间体积较大、刚性较大。而软段是指碳碳主链聚合物多元醇，柔顺性很好，在聚氨酯主链中为柔性链段。影响聚氨酯材料性能原因有哪些？答：基团内聚能，氢键，结晶性，交联度，分子量，硬段，软段聚氨酯材料分子主链上软段、硬段各来自哪些原料答：软段由低聚物多元醇（聚酯、聚醚二醇等）组成，硬段由多异氰酸酯或其和小分子扩链剂组成。软段、硬段怎样影响聚氨酯材料性能？答：软段：（1）软段分子量：假定聚氨酯分子量相同，其软段若为聚酯，则聚氨酯强度伴随聚酯二醇分子量增加而提升；若软段为聚醚，则聚氨酯强度随聚醚二醇分子量增加而下降，不过伸长率却上升。（2）软段结晶性：对线性聚氨酯链段结晶性有较大贡献。通常来说，结晶性对提升聚氨酯制品性能是有利，但有时结晶会降低材料低温柔韧性，而且结晶性聚合物常常不透明。硬段：硬链段通常影响聚合物软化熔融温度及高温性能。芳香族异氰酸酯制备聚氨酯因为硬段含刚性芳环，所以使其硬段内聚强度增大，材料强度通常比脂肪族异氰酸酯型聚氨酯大，但抗紫外线降解性能较差，易泛黄。脂肪族聚氨酯则不会泛黄。聚氨酯泡沫分类答：(1)硬泡及软泡，⑵高密度及低密度泡沫，⑶聚酯型、聚醚型泡沫，⑷TDI型、MDI型泡沫，⑸聚氨酯泡沫及聚异氰脲酸酯泡沫，⑹一步法及预聚法生产，⑺连续法及间歇法生产，⑻块状泡沫和模塑泡沫　泡沫制备基础反应答：是指-NCO和-OH、-NH2、H2O反应，和多元醇反应时，发泡过程中“凝胶反应”通常即指氨基甲酸酯形成反应。因为泡沫原料采取多官能度原料，得到是交联网络，这使得发泡体系能够快速凝胶。基团反应式以下：在有水存在发泡体系中，产生发泡反应。所谓“发泡反应”，通常是指有水和异氰酸酯反应生成替换脲，并放出CO2反应。气泡成核机理泡沫稳定剂在聚氨酯泡沫制备中作用答:含有乳化作用，使泡沫物料各组分间互溶性增强;加入有机硅表面活性剂后，因为它大大降低了液体表面张力γ ，气体分散时所需增加自由能降低，使分散在原料中空气在搅拌混合过程中更易成核，有利于细小气泡产生，提升了泡沫稳定性。泡沫稳定机理答：加入合适表面活性剂有利于生成细微气泡分散体。开孔泡沫和闭孔泡沫形成机理答：开孔泡沫形成机理：大多情况是在气泡内产生最大压力时因为凝胶反应形成泡孔壁强度不高，不能承受气体压力升高引发壁膜拉伸，气泡壁膜便被拉破，气体从破裂处逸出，形成开孔泡沫。闭孔泡沫形成机理：对于硬泡体系，因为采取多官能度、低分子量聚醚多元醇和多异氰酸酯反应，凝胶速度相对较快，在泡孔内气体不能挤破泡壁，从而形成以闭孔为主泡沫塑料。物剪发泡剂和化学发泡剂发泡机理答：物剪发泡剂：物剪发泡剂就是泡沫细孔是经过某一个物质物理形态改变，即经过压缩气体膨胀、液体挥发或固体溶解而形成化学发泡剂：化学发泡剂是那些经加热分解后能释放出二氧化碳和氮气等气体，并在聚合物组成中形成细孔化合物聚氨酯泡沫配方怎样表示及怎样计算答：在聚氨酯泡沫塑料配方设计或表示时通常以100质量份多元醇为基准，配方其它组分则通常表示为“份／100份多元醇”，或直接表示为多少份。计算公式：计算每份多元醇所需异氰酸酯单元用量(质量) 软泡所用多异氰酸酯以TDI为主，所需TDI单元用量设为M1T，硬泡和部分冷熟化模塑软泡等采取粗MDI(即PAPI)，设其单元用量为M1M 。式中：Q为多元醇羟值，M和f分别表示多元醇分子量和平均官能度，174.1和2分别是TDI分子量和官能度，NCO%和42分别是异氰酸酯中NCO质量分数(可稍有差异)和NCO摩尔质量。若采取PAPI，则可异氰酸酯NCO%质量分数为0.30左右)，进行各项计算。计算每份水所需消耗异氰酸酯用量　M2T ＝(1／18.02)×174.1＝9.67 　M2M ＝(1／18.02)×2/(0.30／42)＝15.54 　式中， M2T和M2M分别表示每l份水所需TDI和PAPI用量，18.02是水相对分子质量，依据反应方程式，1个水分子消耗2个NCO(如1个TDI分子)。配方中化学发泡剂水用量通常指总水用量，除加入水外，还包含聚醚多元醇及其它组分所含水分。计算整个配方所需异氰酸酯用量把每质量份含活性氢原料所需消耗异氰酸酯分别乘以实际用量，加和后乘以异氰酸酯指数即得整个配方所需异氰酸酯用量。比如，在软泡生产中，一次用68kg多元醇(羟值56mgKOH／g，含水分0.1％)，配方中加水3份／l00份多元醇，不计其它助剂消耗TDI，TDI指数为105，TDI纯度以l00％计，则TDI用量为：软质聚氨酯泡沫制备方法答：一步法和预聚体法水平发泡和垂直发泡特点答：水平发泡特点：边膜提升法：该方法在原始水平发泡机基础上增加了向上牵引侧纸装置，使泡沫边缘和中部同时上涨发泡，从而制得靠近平顶泡沫块。平衡压板法：特点是采取了顶纸和顶部盖板。溢流槽法：特点是采取溢流槽和传送带降落板。垂直发泡特点：能够用较小流量得到大截面积泡沫块料，而通常见水平发泡机要得到一样截面块料，流量水平要比垂直发泡大3～5倍；因为泡沫块横截面大，不存在上下表皮，边皮也较薄，所以大大降低了切割损失；设备占地面积小，厂房高度约12～13m，厂房和设备投资费用较水平发泡工艺低；能够方便地经过更换料斗及模型，可生产圆柱形或矩形泡沫体，尤其是可生产供旋切圆块泡坯料。软泡制备原料选择基础关键点答：多元醇：用于一般块状泡沫聚醚多元醇，分子量通常为3000～4000，以聚醚三醇为主。高回弹泡沫则多采取分子量在4500～6000聚醚三醇。分子量增加时，泡沫拉伸强度、伸长率和回弹性提升；同类聚醚反应活性下降。聚醚官能度增加，则反应相对加紧，生成聚氨酯交联度提升，泡沫硬度随之提升，伸长率下降。异氰酸酯:聚氨酯软块泡异氰酸酯原料以甲苯二异氰酸酯（TDI－80)为主。而活性相对较低TDI－65仅用于聚酯型聚氨酯泡沫或特殊聚醚型泡沫。催化剂:块状软泡发泡用催化利大致分为二类：一类是有机金属化合物，以辛酸亚锡最为常见；另一类是叔胺、以双(二甲氨基乙基)醚常见。泡沫稳定剂:在聚酯型聚氨酯块状泡沫中以非硅系表面活性剂为主，聚醚型块状发泡中关键采取有机硅—氧化烯烃共聚合物。发泡剂:　通常在制造密度大于21千克每立方米聚氨酯软块泡时，只使用水作发泡剂；在低密度配方中才使用二氯甲烷（MC）等低沸点化合物作辅助发泡剂。环境条件对块状泡沫物性影响答：温度影响：聚氨酯发泡反应伴随物料温度上升而加紧，在敏感配方中将会引发烧芯和着火危险。空气湿度影响：伴随湿度增加，因为泡沫中异氰酸酯基团部分和空气中水分反应，泡沫硬度有所下降，伸长率增加；因为脲基增加，泡沫拉伸强度有所增加。大气压影响：对一样配方，当在海拔较高地方发泡时，密度显著降低。冷模塑软泡和热模塑泡沫所用原料体系关键区分答：冷熟化模塑所用原料反应活性较高，熟化时无需外部供热，依靠体系产生热量，短时间即可基础上完成熟化反应，原料注模后几分钟内即可脱模。热熟化模塑泡沫原料反应活性较低，反应混合物在模具中发泡结束后，需要连同模具一起加热，泡沫制品在烘道中熟化完全后才能脱模。　冷模塑软泡和热模塑泡沫相比有何特点答：①生产过程中不需外部提供热量，可节省大量热能；②sag系数(压陷比)高，舒适性能好；③回弹率高；④不加阻燃剂泡沫也有一定阻燃性能；⑤生产周期短，可节省模具，节省成本。软泡和硬泡各自特点和用途答：软泡特点：聚氨酯软泡泡孔结构多为开孔。通常含有密度低、弹性回复好、吸音、透气、保温等性能。用途：关键用作家俱、垫材、交通工具座椅垫材、多种软性衬垫层压复合材料，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、包装材料及隔热保温材料等。硬泡特点：聚氨酯泡沫含有重量轻、比强度高、尺寸稳定性好；聚氨酯硬泡绝热性能优越；粘协力强；老化性能好，绝热使用寿命长；反应混合物含有良好流动性，能顺利地充满复杂形状模腔或空间；聚氨酯硬泡生产原料反应性高，能够实现快速固化，能在工厂中实现高效率、大批量生产。用途：用作冰箱、冷柜、冷藏集装箱、冷库等保温层材料，石油输送管道及热水输送管道保温层，建筑墙壁及屋顶保温层、保温夹心板，等等。硬泡配方设计关键点答：多元醇：用于硬泡配方聚醚多元醇通常是高官能度、高羟值(低分子量)聚氧化丙烯多元醇；异氰酸酯：现在用于硬泡异氰酸酯关键是多亚甲基多苯基多异氰酸酯（通常称PAPI)，即粗MDI、聚合MDI; 发泡剂:(1)CFC发泡剂(2)HCFC及HFC发泡剂(3)戊烷发泡剂(4)水; 泡沫稳定剂:用于聚氨酯硬泡配方泡沫稳定剂通常是聚二甲基硅氧烷和聚氧化烯烃嵌段聚合物，现在大多数泡沫稳定剂以Si－C型为主;催化剂:硬泡配方催化剂以叔胺为主，在特殊场所可使用有机锡催化剂;其它助剂:依据聚氨酯硬泡制品不一样用途要求和需要，还可在配方中加入阻燃剂、开孔剂、发烟抑制剂、防老剂、防霉剂、增韧剂等助剂。整皮模塑泡沫制备原理答:整皮模塑泡沫塑料(integral skin foam，简称ISF)又称自结皮泡沫塑料(self skinning foam)，是在制造时本身产生致密表皮泡沫塑料。聚氨酯微孔弹性体特点及用途答：特点：聚氨酯弹性体是一个嵌段聚合物，通常由低聚物多元醇柔性长链组成软段，以二异氰酸酯及扩链剂组成硬段，硬段和软段交替排列，形成反复结构单元。除含有氨酯基团外，聚氨酯分子内及分子间可形成氢键，软段和硬段可形成微相区并产生微观相分离。用途：聚氨酯弹性体由哪些关键性能特点答：性能特点：1、较高强度和弹性，可在较宽硬度范围内（邵氏A10～邵氏D75）保持较高弹性；通常无需增塑剂可达成所需低硬度，所以无增塑剂迁移带来问题； 2、在相同硬度下，比其它弹性体承载能力高；3、优异耐磨性，其耐磨性是天然橡胶2～10倍；4、耐油脂及耐化学品性优良；芳香族聚氨酯耐辐射；耐氧性和耐臭氧性能优良；5、抗冲击性高、耐疲惫性及抗震动性好，适于高频挠屈应用；6、低温柔顺性好；7、一般聚氨酯不能在100 ℃以上使用，但采取特殊配方可耐140 ℃高温；8、模塑和加工成本相对较低。聚氨酯弹性体依据多元醇、异氰酸酯、制造工艺等分类答：按低聚物多元醇原料分，聚氨酯弹性体可分为聚酯型、聚醚型、聚烯烃型、聚碳酸酯型等，聚醚型中依据具体品种又可分聚四氢呋喃型、聚氧化丙烯型等；依据二异氰酸酯不一样，可分为脂肪族和芳香族弹性体，又细分为TDI型、MDI型、IPDI型、NDI型等类型；从制造工艺分，传统上把聚氨酯弹性体分为浇注型(CPU)、热塑性(TPU)、混炼型(MPU)三大类。从分子结构上看影响聚氨酯弹性体性能原因有？答：从分子结构上看，聚氨酯弹性体是一个嵌段聚合物，通常由低聚物多元醇柔性长链组成软段，以二异氰酸酯及扩链剂组成硬段，硬段和软段交替排列，形成反复结构单元。除含有氨酯基团外，聚氨酯分子内及分子间可形成氢键，软段和硬段可形成微相区并产生微观相分离。这些结构特点使得聚氨酯弹性体含有优异耐磨性和韧性，以“耐磨橡胶”著称。一般聚酯型和聚四氢呋喃醚型弹性体性能区分答：聚酯分子中含有较多极性酯基(－COO－)，可形成效强分子内氢键，所以聚酯型聚氨酯含有较高强度、耐磨及耐油性能。聚醚多元醇制得弹性体含有很好水解稳定性、耐候性，低温柔顺性和耐霉菌性等性能。 CPU有何性能特点？答：①以液体原料浇注或注射到制品模具中反应而固化成型，能够直接制得很厚体积大聚氨酯橡胶制品及形状复杂制品；②制得制品综合性能好；③能够调整原料配方组成及用量，取得不一样硬度制品，性能可变范围大；④对于简单手工浇注，设备投资小，加工方便；⑤可制造小批量或单件制品原型，灵活性好。 CPU合成方法？答：浇注成型聚氨酯制备成型工艺有一步法、预聚体法和半预聚体法。什么叫一步法、预聚物法、半预聚物法？各有何特点？答：一步法工艺:指将低聚物多元醇、二异氰酸酯、扩链剂和催化剂等同时混合后直接注入模具中，在一定温度下固化成型方法。特点：此法生产效率高，因无需制备预聚体而节省能量，生产成本较预聚体法低，可用小型浇注机生产。但反应较难控制，所得弹性体分子结构不规整，力学性能不如预聚体法好，故常见于制造低硬度、低模量制品如印刷胶辊、小型工业实心轮胎、压力传动轮等。预聚体法：首先将低聚物多元醇和二异氰酸酯进行预聚反应，生成端NCO基聚氨酯预聚物，浇注时再将预聚物和扩链剂反应，制备聚氨酯弹性体方法，称之为预聚体法。特点：采取预聚体法制备聚氨酯弹性体，反应分两步进行，因为采取了预聚步骤，在进行扩链反应时放热低，易于控制，制得聚氨酯分子链段排列比较规整，制品含有良好力学性能，反复性也很好。半预聚物法和预聚体法区分是将部分聚酯多元醇或聚醚多元醇跟扩链剂、催化剂等以混合物形式添加到预聚物中。特点是： ①预聚体组分粘度低，能够调整到和固化剂混合组分粘度相近， ②配比也相近（即混合质量比可为1:1），这不仅提升了混合均匀性，而且也改善了弹性体一些性能。　影响聚氨酯弹性体性能关键工艺原因答：(1)扩链系数：大量实践表明MOCA扩链系数以0.85～0.95范围为宜；(2)合成方法：通常来说，由预聚物法制得弹性体性能最好，一步法最差；(3)混合温度及固化温度：合适提升熟化反应温度有利于提升制品力学性能，但提升预聚体和扩链／交联剂混合温度，会使凝胶和凝固期缩短，有时来不及浇注和使搅拌带入气泡逸出；而且当温度高于120℃ 时，往往又会使弹性体性能下降；(4)熟化时间影响；(5)预聚体贮存：因为预聚体中含有活性较大NCO基团，通常须在氮气密封桶贮存；(6)注模时环境。 NCO/OH(< = >1)之比对材料性能怎样影响答：① -NCO/-OH>1 即-NCO基团过量，生成聚合物端基为异氰酸酯基 ② -NCO/-OH＝1 当异氰酸酯和多元醇均为双官能度时，聚合物分子量无穷大，在泡沫塑料及TPU、CPU、MPU等制备中，-NCO/-OH值通常控制在1左右，略大于1。 ③ -NCO/-OH <1 即-OH基团过量，生成聚合物端基为羟基 CPU合成时配方表示及计算方法答：预聚体法浇注弹性体体系是双组分体系，一个组分为预聚体，另一组分为扩链剂/交联剂或加有催化剂、防老剂、色料、填料等助剂混合物。计算方法：1、多元醇和异氰酸酯百分比计算其中：WOH－多元醇质量；WNCO－异氰酸酯质量；NCO%－预聚物中设定NCO含量；NCONCO%－异氰酸酯中NCO含量； NOH－多元醇羟值 2、W预聚物中扩链剂加入量计算其中：Wk－扩链剂加入量；WA－预聚物质量；NCO%－设定NCO含量；Nk－扩链剂当量；f－扩链系数（－OH/NCO－，通常为0.85~0.9之间) 对于混合多元醇和混合扩链剂计算： CPU加工工艺条件及方法答：方法有：手工浇注，机械浇注，特殊浇注工艺，反应注射成型和橡胶、塑料注射成型区分答：和传统塑料加工成型法相比，RIM工艺对制备大型制品、形状复杂制品、薄壁制品更为有利，产品表面质量好，花纹图案清楚，重现性好；该工艺加工勿需一般塑料热塑成型所需昂贵热流道体系，设备费仅为热塑型结构泡沫塑料成型设备1/2～1/3，且生产出制品无成型应力、成型周期短、生产效率高，尤其对于大批量、大尺寸制品生产，生产成本降低更为显著。反应注射成型工艺优点答：⑴RIM加工技术能量消耗低。(2)模具强度要求较低。(3)所用原料体系比较广泛。(4)和传统塑料加工成型法相比，RIM工艺对制备大型制品、形状复杂制品、薄壁制品更为有利，产品表面质量好，花纹图案清楚，重现性好。(5)该工艺加工勿需一般塑料热塑成型所需昂贵热流道体系，设备费仅为热塑型结构泡沫塑料成型设备1/2～1/3，且生产出制品无成型应力、成型周期短、生产效率高，尤其对于大批量、大尺寸制品生产，生产成本降低更为显著。(6)物料以液体形态注入模具，有利于生产断面形状复杂制品，可嵌入插入件一次成型，也能够在液体原料中添入一些增强材料。(7)能够使用模内涂装(IMC-Inmold Coating)技术,降低制品后涂装工序。降低加工成本。 RRIM、SRIM和LFI区分答：用LFI法制造结构RIM材料和RRIM不一样之处是，可10～100mm长纤维作增强材料，纤维不和原料预先混合；和玻纤网毡增强结构RIM相比，无须放置玻璃纤维垫，操作人员劳动条件得到改善。还能够提升产品中纤维含量。 LFI工艺优点：①增强聚氨酯（脲）制品性能优于预制垫工艺。②和原先模具内预先放置玻璃纤维垫相比，周期缩短。③加工经济性。长纤维工艺可节省费用15%～20%。描述聚氨酯弹性体结构形态喷涂聚氨酯、聚氨酯/脲、聚脲关键区分答：喷涂聚氨酯：是由异氰酸酯组份（简称A组份）和树脂组份（简称R组份）反应生成一个弹性体物质。异氰酸酯既能够是芳香族，也能够是脂肪族。其中A组份能够是单体、聚合体、异氰酸酯衍生物、预聚物和半预聚物；其中R组份必需是由端羟基树脂和端羟基扩链剂组成。喷涂聚氨酯（脲）：也叫混合体（hybrid），它是由异氰酸酯组份（简称A组份）和树脂组份（简称R组份）反应生成一个弹性体物质。异氰酸酯既能够是芳香族，也能够是脂肪族。其中A组份能够是单体、聚合体、异氰酸酯衍生物、预聚物和半预聚物；预聚物和半预聚物是由端氨基或端羟基化合物和异氰酸酯反应制得。其中R组份既能够是端羟基树脂，也能够是端胺基树脂扩链剂组成。喷涂聚脲：是由异氰酸酯组份（简称A组份）和氨基化合物组份（简称R组份）反应生成一个弹性体物质。异氰酸酯既能够是芳香族，也能够是脂肪族。其中A组份能够是单体、聚合体、异氰酸酯衍生物、预聚物和半预聚物。预聚物和半预聚物是由端氨基或端羟基化合物和异氰酸酯反应制得。其中R组份必需是由端氨基树脂和端氨基扩链剂组成。喷涂聚脲关键特点答：1.不含催化剂，快速固化，可在任意曲面、斜面及垂直面上喷涂成型，不产生流挂现象，5秒钟凝胶，1分钟即可达成步行强度。 2.对湿气、温度不敏感，施工时不受环境温度、湿度影响。（可在冰上施工；在-28℃下施工；可在冰柜中固化）。3.双组分,100%固含量，不含任何挥发性有机物（VOC），对环境友好。 4.可按1:1体积比进行喷涂或浇注，一次施工厚度范围能够从数百微米到数厘米，克服了以往数次施工弊病。 5.优异理化性能，如抗张强度、伸长率、柔韧性、耐磨性、耐老化、防腐蚀等。6.含有良好热稳定性，可在120℃下长久使用，可承受350℃短时热冲击。 7.能够像一般涂料一样，加入多种颜、染料，制成不一样颜色制品。 8.配方体系任意可调，手感从软橡皮（邵A30）到硬弹性体（邵D65）。 9.原形再现性好，涂层连续、致密，无接缝、无针孔，美观实用。 10.使用成套设备，施工方便，效率极高；一次施工即可达成设计厚度要求，克服了以往多层施工弊病。设备配有多个切换模式，既可喷涂，也可浇注。给出汉字名字：PPG：聚氧化丙烯； PTMG ：四氢呋喃均聚醚；TDI ：甲苯二异氰酸酯；MDI：二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯； PAPI：多亚甲基多苯基多异氰酸酯； HDI：六亚甲基二异氰酸酯； MOCA：聚氨酯硫化剂； HQEE ：对苯二酚二羟乙基醚； DETDA：二乙基甲苯二胺； DMTDA ：二甲硫基甲苯二胺； T-9：聚氨酯催化剂辛酸亚锡； T-12：有机锡催化剂； RIM ：反应注射成型； LFI ：长玻璃纤维注射成型； IF ：发泡指数； PIR：聚异三聚氰酸脂；ISF：整皮模塑泡沫塑料； CPU ：浇注型聚氨酯弹性体；TPU：热塑型聚氨酯弹性体； MPU：混炼型聚氨酯弹性体； EG ：乙二醇； DEG ：二甘醇； 1,4-BDO：1,4-二羟基丁烷； TMP ：三羟甲基丙烷； TGA POP

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