有机硅改性聚氨酯热塑性弹性体优秀课件

1 聚氨酯概述
2 聚氨酯弹性体
聚氨酯弹性体
聚氨酯弹性体(PU elastomer) 又称聚氨酯橡胶，是一类在分子链中含有较多氨基甲酸酯
基团（－NHCOO－）的弹性体聚合物材料。通常以低聚物多 元醇、多异氰酸酯、扩链剂/交联剂及少量助剂为原料制得。
从分子结构上看，聚氨酯弹性体是一种嵌段聚合物，一般 由低聚物多元醇柔性长链构成软段，以二异氰酸酯及扩链剂构 成硬段，硬段和软段交替排列，形成重复结构单元。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 体具有优异的耐磨性和韧性，以“耐磨橡胶”著称。
1 聚氨酯概述
聚氨酯材料的发展历史
聚氨酯是综合性能优秀的合成树脂之一。由于其合成单体 品种多、反应条件温和一、可控、配方调整余地大及其高分 子材料的微观结构特点，可广泛用于涂料、黏合剂、泡沫塑 料、合成纤维以及弹性体,已成为人们衣、食、住、行以及高 新技术领域必不可少的材料之一，其本身已经构成了一个多 品种、多系列的材料家族，形成了完整的聚氨酯工业体系， 这是其它树脂所不具备的。
聚氨酯树脂具有可发泡性、弹性、耐磨性、粘接性、耐低 温性、耐溶剂性以及耐生物老化性等特点。因此用途十分广 泛，它是发展较快的一种高分子合成材料，聚氨酯工业已形 成较大规模，1998年世界聚氨酯树脂产品年产820万t，2008年 超过1300万t，2010年超过1500万t，一般年增长率为4％～5% ，最高达13％。
45.0 71.0 53.5 240.7 52.0 327.7 1165.0
2008年 390
46 78 60.5 310 58 387 1329.5
2010年 450
50 84 65 360 68 430 1507.0
中国聚氨酯工业协会(CPUIA)宣布，中国已成为世界最大的聚 氨酯产品生产地。2013年中国聚氨酯产品产量占到全球总产量的 40%以上，产量达到870万吨，相比2012年攀升了12%。
2 聚氨酯弹性体
聚氨酯弹性体
聚氨酯弹性体具有优良的综合性能，模量介于一般橡胶和塑料之间。 它具有以下的特性：
1、较0～邵氏D75）保持较高的弹性；
2、在相同硬度下，比其它弹性体承载能力高； 3、优异的耐磨性，其耐磨性是天然橡胶的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
1 聚氨酯概述
世界聚氨酯产品产量
地区 北美自由贸易区
南美 远东 日本 中国 中东和非洲 西欧 总计
1998年 235.0
44.86 70.6 53.5 81.3 41.5 262.0 820.26
2000年 267.0
44.0 65.0 51.0 99.5 46.0 291.5 899.3
2006年 326.5
有机硅改性聚氨酯热塑性弹性 体
1 聚氨酯概述
聚氨酯材料的发展历史
1937年，德国拜耳(Bayer)教授首先利用异氰酸酯与多 元醇化合物发生加聚反应制得聚氨酯树脂以来，经过几 十年的发展。聚氨酯已成为当今社会继聚乙烯、聚丙烯、 聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料之后用量较大、发展速 度最快的聚合物之一。
通常情况下，凡是在高分子结构主链上含有多个氨基 甲酸酯基团（－NHCOO－）的聚合物，统称聚氨酯 (polyurethane)。
与塑料相比，聚氨酯弹性体具有不发脆、弹性记忆、耐磨等优点。
与橡胶相比，聚氨酯弹性体具有耐磨、耐切割、耐撕裂、高承载性、透明 或半透明、耐臭氧、可灌封、可浇注、硬度范围广等优点。
聚氨酯弹性体加工方法多样，新技术新品种不断涌现，其应用前景将十分 广阔。
2 聚氨酯弹性体
聚氨酯弹性体按加工方法分类：
和耐臭氧性能优良；耐疲劳性及抗震动性好，适于高频挠 曲应用； 5、抗冲击性高；低温柔顺性好；一般无需增塑剂可达到所需 的低硬度，因而无增塑剂迁移带来的问题； 6、普通聚氨酯不能在100 ℃以上使用，但采用特殊的配方可 耐140 ℃高温；模塑和加工成本低。
2 聚氨酯弹性体
聚氨酯弹性体
与金属材料相比，聚氨酯弹性体制品具有重量轻、噪音低、耐损耗、加工 费用低及耐腐蚀等优点；
2 聚氨酯弹性体
混炼型聚氨酯弹性体（MPU）
混炼型聚氨酯弹性体（millable PU，MPU）是研制最 早的一类弹性体，主要加工特性是先合成贮存稳定的固体 生胶，再采用通用橡胶的混炼机械进行加工，制得热固性 网状分子结构的聚氨酯弹性体。
浇注型聚氨酯弹性体
聚氨酯弹性体 混炼型聚氨酯弹性体
热塑性聚氨酯弹性体
2 聚氨酯弹性体
浇注型聚氨酯弹性体（CPU)的特点
浇注型聚氨酯弹性体(casting PU,CPU)即通过浇注工艺、由液 体树脂浇注并反应成型而生产的一类聚氨酯弹性体，有人简 称之“浇注胶”。这类液体原料体系又称“液体橡胶”。在 聚氨酯弹性体产品中，以浇注型聚氨酯弹性体产量最大，是 目前聚氨酯弹性体中最主要的一种类型。
O
NH C O
1 聚氨酯概述
聚氨酯材料的发展历史
在德国1937年，德国拜耳(Bayer)教授首先利用异氰酸酯与 多元醇化合物发生加聚反应制得聚氨酯树脂。
1944年，制成线型聚氨酯树脂，该树脂具有热塑性、可纺 性，能制成塑料和纤维，命名为Igamid U，由这种树脂制成的 纤维称为Perlon U.
① 以液体原料浇注或注射到制品模具中反应而固化成型，可 以直接制得很厚的 体积大的聚氨酯橡胶制品及形状复杂的 制品
②制得的制品综合性能好； ③可以调节原料的配方组成及用量，获得不同硬度的制品，性
能的可变范围大； ④对于简单的手工浇注，设备投资小，加工方便； ⑤可制造小批量的或单件的制品原型，灵活性好。
1947年拜耳公司金属与合成橡胶的粘接剂，用到军用车辆 的履带上，为聚氨酯粘合剂工业奠定了基础。
1951～1952年拜耳公司研究成功聚酯型聚氨酯软质泡沫塑 料连续发泡制造工艺。
1950年拜耳教授发表了混炼型聚氨酯(MPU)橡胶的论文 1953年米勒(Mi11er)研究成功液体浇注型聚氨酯橡胶(CPU)。