聚氨酯专用术语.docx

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聚氨酯专用术语

聚氨酯术语

一、定义

1、羟值：

1克聚合物多元醇所含的羟基（－OH）量相当于KOH的毫克数，单位

mgKOH/g。

2、当量：

当量＝56100/羟值

3、异氰酸根含量：

4、异氰酸酯指数：

表示聚氨酯配方中异氰酸酯过度的程度，往常用字母R表示。

5、扩链剂：

是指能使分子链延长、扩展或形成空间网状交联的低分子量醇类、胺

类化合物。

6、硬段：

聚氨酯分子主链上由异氰酸酯、扩链剂、交联剂反响所形成的链段，这

些基团内聚能较大、空间体积较大、刚性较大。

7、软段：

碳碳主链聚合物多元醇，柔顺性较好，在聚氨酯主链中为柔性链段。

8、发泡指数：

把相当于在100份聚醚中使用的水的份数定义为发泡指数（IF）。

9、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淆后直接

注入模具中，在必定温度下固化成型的方法。

10、预聚物法：

第一将低聚物多元醇与二异氰酸酯进行预聚反响，生成端NCO基的

聚氨酯预聚物，浇注时再将预聚物与扩链剂反响，制备聚氨酯弹性体的方法，称之

为预聚物法。

11、半预聚物法：

半预聚物法与预聚物法的差别是将部分聚酯多元醇或聚醚多元醇

跟扩链剂、催化剂等以混淆物的形式增添到预聚物中。

12、反响注射成型：

又称反响注塑模制RIM（ReactionInjectionMoulding），是由

分子量不大的齐集物以液态形式进行计量，瞬时混淆的同时注入模具，而在模腔中

快速反响，资料分子量急骤增添，以极快的速度生成含有新的特征基团构造的崭新

聚合物的工艺。

13、发泡指数：

即把相当于在

100份聚醚中使用的水的份数定义为发泡指数

（I

F）。

14、发泡反响：

一般是指有水与异氰酸酯反响生成代替脲，并放出CO2的反响。

15、凝胶反响：

一般即指氨基甲酸酯的形成反响。

16、凝胶时间：

在必定条件下，液态物质形成凝胶所需的时间。

17、乳白时间：

在I区马上结束时，在液相聚氨酯混淆物猜中即出现乳白现象。

该

时间在聚氨酯泡沫体生成中称为乳白时间（creamtime）。

18、扩链系数：

是指扩链剂组分（包含混淆扩链剂）中氨基、羟基的量（单位：

mo1）

与预聚体中NCO的量的比值，也就是活性氢基团与NCO的摩尔数（当量数）比值。

19、低不饱和度聚醚：

主要针对PTMG开发，PPG的价钱，不饱和度降低到kg,靠近

PTMG的性能，采纳DMC催化剂，主要品种Bayer企业Acclaim系列产品。

20、氨酯级溶剂：

21、物剪发泡剂：

物剪发泡剂就是泡沫细孔是经过某一种物质的物理形态的变化，

即经过压缩气体的膨胀、液体的挥发或固体的溶解而形成的

22、化学发泡剂：

化学发泡剂是那些经加热分解后能开释出二氧化碳和氮气等气

体，并在聚合物构成中形成细孔的化合物

23、物理交联:

在高聚物软链中有部分硬质链，硬质链在融化点或熔点以下的温

度拥有与化学交联后的硫化橡胶相同的物理性质的现象。

24、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络起来，形成网状或体形构造高分子的过程。

二、简答

1、常用的异氰酸酯从构造上看有哪几类?

答：

分为脂肪族，脂环族，芬芳族

2、常用的异氰酸酯有哪几种？

写出构造式

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，

3、TDI－100和TDI-80含义？

答：

TDI－100是指所有由2,4构造的甲苯二异氰酸酯构成；TDI-80是指由80％的2，4构造的甲苯二异氰酸酯和20％的2,6构造构成的混淆物。

4、TDI和MDI在聚氨酯资料的合成中各有何特色？

答：

关于2,4－TDI和2,6－TDI的反响活性。

2,4-TDI的反响活性比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-TDI的NCO受邻位甲基的位阻效应较大，反响活性遇到影响。

MDI的两个NCO基团相距较远、且四周无代替基，故这两个NCO的活性都较大，即

使此中一个NCO参加了反响，使剩下的NCO活性有所下降，总的来说活性仍较大，

故MDI型聚氨酯预聚体的反响活性比TDI预聚体大。

5、HDI、IPDI、MDI、TDI、NDI中耐黄变哪几种较好？

答：

HDI（属于不变黄脂肪族二异氰酸酯），IPDI（制成的聚氨酯树脂拥有优异的

耐光学稳固性和耐化学药品性，一般用于制造高档不变色的聚氨酯树脂）

6、MDI改性的目的及常用的改性方法，

答：

液化MDI：

改性目的：

液化纯MDI是经过液化改性的MDI，它战胜了纯MDI的

一些缺点（常温下固体，使用要消融,多次加热影响性能），也为MDI基聚氨酯材

料性能的提高和改良供给了进行大范围改性的基础。

方法：

①氨基甲酸酯

（urethane）改性的液化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，其对光稳固，不会产

生黄变的生色基团

7、常用的聚合物多元醇有哪几类？

答：

聚酯多元醇，聚醚多元醇

8、聚酯多元醇工业生产方法主要有几种？

答：

A、真空熔融法B、载气熔融法C、共沸蒸馏法

9、聚酯、聚醚多元醇的分子主链上有哪些特别构造？

答：

聚酯多元醇：

在分子主链上含有酯基，在端基上拥有羟基（－OH）的大分子醇类

化合物。

聚醚多元醇：

在分子主链构造上含有醚键（－O－）、端基带有（－OH）或

胺基（－NH2）的聚合物或齐集物。

10、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

11、依据开端剂分一般聚醚有几种？

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

12、常用的聚氨酯催化剂有哪几类？

各包含哪几个常用品种？

答：

叔胺类催化剂，常用品种有：

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，常用品种有：

有机锡类催化剂，可分为酸楚亚锡，油酸亚锡，二

丁基锡二月桂酸酯

13、常用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）

14、异氰酸酯的反响机理

答：

异氰酸酯与开朗氢化合物的反响，就是因为开朗氢化合物分子中的亲核中心进

攻NCO基的碳原子而惹起的。

反响机理以下：

15、异氰酸酯构造怎样影响NCO基团的反响活性？

答：

基的电负性：

若R基为吸电子基，-NCO企业中C原子电子云密度更为降低，更

简单遇到亲核试剂的攻击，即更简单和醇类、胺类等化合物进行亲核反响。

若R

为供电子基，经过电子云传达，将会使－NCO基团中C原子的电子云密度增添，使

它不简单遇到亲核试剂的攻击，它与含开朗氢化合物的反响能力下降。

B.引诱效

应：

因为芬芳族二异氰酸酯中含有两个NCO基团，当第一个－NCO基因参加反响

时，因为芳环的共轭效应，未参加反响的－NCO基团会起到吸电子基的作用，使第

一个NCO基团反响活性加强，这类作用就是引诱效应。

C.空间位阻效应：

在芬芳

族二异氰酸酯分子中，若是两个－NCO基团同时处在一个芳环上，那么此中的一个

NCO基对另一个NCO基反响活性的影响常常是比较明显的。

可是当两个NCO基分别

处在同一分子中的不一样芳环上，或它们被烃链或芳环所分开，这样它们之间的互相

影响就不大，并且随链烃长度的增添或芳环数量的增添而减小。

16、开朗氢化合物种类与NCO反响活性

答：

脂肪族NH2＞芬芳族NH2＞伯醉OH＞水＞仲OH＞酚OH＞羧基＞代替脲＞酰胺＞

氨基甲酸酯。

（若亲核中心的电子云密度越大，其电负性越强，它与异氰酸酯的反

应活性则越高，反响速度也越快；反之则活性低。

）

17、异氰酸酯和开朗氢化合物常有反响

答：

与醇反响生成氨基甲酸酯：

与水反响:

制备聚氨酯泡沫塑料的基本反响之一。

它们之间的反响第一生成不稳固

的氨基甲酸，而后分解成CO2和胺，假如异氰酸酯过度，生成的胺会和异氰酸酯反

应生成脲。

酰胺化合物只有在较高的温度下（如>100℃），才能与异氰酸酯发生中等速度的反

应，生成酰基脲。

胺与异氰酸酯反响生成代替脲构造。

18、羟基化合物对其与异氰酸酯反响活性的影响

答：

开朗氢化合物（ROH或RNH2）的反响性与R的性质相关，当R为吸电子基（电负性

低），则氢原子转移出困难，开朗氢化合物与NCO的反响较为困难；若R为供电子代替基，则能提高开朗氢化合物与NCO的反响活性。

19、异氰酸酯与水的反响有何用途

答：

是制备聚氨酯泡沫塑料的基本反响之一。

它们之间的反响第一生成不稳固的氨

基甲酸，而后分解成CO2和胺，假如异氰酸酯过度，生成的胺会和异氰酸酯反响生

成脲。

20、在聚氨酯弹性系统备时，聚合物多元醇含水量应严格控制

答：

关于弹性体、涂料、纤维中要求不可以有气泡，因此原猜中的含水量一定严格控制，往常要求低于%。

21、异氰酸酯与氨基甲酸酯及脲基的反响

22、胺类、锡类催化剂对异氰酸酯反响的催化作用差别

答：

叔胺类催化剂对异氰酸酯与水的反响催化效率大，而锡类催化剂对异氰酸酯与

羟基反响的催化效率大。

23、为何聚氨酯树脂能够看作是一种嵌段聚合物，链段构造有何特色？

答：

因为在聚氨酯树脂的链段是有硬段和软段构成，硬段是指聚氨酯分子主链上由

异氰酸酯、扩链剂、交联剂反响所形成的链段，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，柔顺性较好，在聚氨酯主链

中为柔性链段。

24、影响聚氨酯资料性能的要素有哪些？

答：

基团的内聚能，氢键，结晶性，交联度，分子量，硬段，软段

25、聚氨酯资料分子主链上软段、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）构成，硬段由多异氰酸酯或其与小

分子扩链剂构成。

26、软段、硬段怎样影响聚氨酯资料的性能？

答：

软段：

（1）软段的分子量：

假设聚氨酯分子量相同，其软段若为聚酯，则聚

氨酯的强度跟着聚酯二醇分子量的增添而提高；若软段为聚醚，则聚氨酯的强度随

聚醚二醇分子量的增添而下降，可是伸长率却上升。

（2）软段的结晶性：

对线性

聚氨酯链段的结晶性有较大的贡献。

一般来说，结晶性对提高聚氨酯制品的性能是

有益的，但有时结晶会降低资料的低温柔韧性，并且结晶性聚合物经常不透明。

硬段：

硬链段往常影响聚合物的融化熔融温度及高温性能。

芬芳族异氰酸酯制备的

聚氨酯因为硬段含刚性芳环，因此使其硬段内聚强度增大，资料强度一般比脂肪族

异氰酸酯型聚氨酯的大，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。

27、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

28、泡沫制备的基本反响

答：

是指-NCO与-OH、-NH2、H2O的反响，与多元醇反响时，发泡过程中的“凝胶反

应”一般即指氨基甲酸酯的形成反响。

因为泡沫原料采纳多官能度原料，获取的是

交联网络，这使得发泡系统能够快速凝胶。

基团的反响式以下：

在有水存在的发泡系统中，产生发泡反响。

所谓“发泡反响”，一般是指有水

与异氰酸酯反响生成代替脲，并放出CO2的反响。

29、泡沫稳固剂在聚氨酯泡沫制备中的作用

答:

拥有乳化作用，使泡沫物料各组分间的互溶性加强;加入有机硅表面活性剂后，因为它大大降低了液体的表面张力γ，气体分别时所需增添的自由能减少，使分别在原猜中的空气在搅拌混淆过程中更易成核，有助于渺吝啬泡的产生，提高了泡沫的稳固性。

30、泡沫的稳固机理

答：

加入适合的表面活性剂有益于生成细微的气泡分别体。

31、开孔泡沫与闭孔泡沫的形成机理

答：

开孔泡沫形成机理：

大多状况是在气泡内产生最大压力时因为凝胶反响形成的

泡孔壁强度不高，不可以蒙受气体压力高升惹起的壁膜拉伸，气泡壁膜便被拉破，气

体从破碎处逸出，形成开孔泡沫。

闭孔泡沫形成机理：

关于硬泡系统，因为采纳多官能度、低分子量的聚醚多元醇与

多异氰酸酯反响，凝胶速度相对较快，在泡孔内气体不可以挤破泡壁，进而形成以闭

孔为主的泡沫塑料。

32、物剪发泡剂与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种物质的物理形态的变化，

即经过压缩气体的膨胀、液体的挥发或固体的溶解而形成的

化学发泡剂：

化学发泡剂是那些经加热分解后能开释出二氧化碳和氮气等气体，并

在聚合物构成中形成细孔的化合物

33、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达时往常以100质量份多元醇为基准，配方其

余组分则一般表示为“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的单元用量（质量）

软泡所用的多异氰酸酯以TDI为主，所需TDI的单元用量设为M1T，硬泡以及部分冷

熟化模塑软泡等采纳粗MDI（即PAPI），设其单元用量为M1M。

式中：

Q为多元醇的羟值，M和f分别表示多元醇的分子量和均匀官能度，和2分别是TDI的分子量和官能度，NCO%和42分别是异氰酸酯中的NCO质量分数（可稍有差别）和NCO的摩尔质量。

若采纳PAPI，则可异氰酸酯的NCO%质量分数为左右），进行各项计算。

计算每份水所需耗费异氰酸酯的用量

M2T＝（1／×＝

M2M＝（1／×2/／42）＝

式中，M2T和M2M分别表示每l份水所需TDI和PAPI的用量，是水的相对分子质

量，依据反响方程式，1个水分子耗费2个NCO（如1个TDI分子）。

配方中化学发

泡剂水的用量一般指总的水用量，除加入的水外，还包含聚醚多元醇及其余组分所

含的水分。

计算整个配方所需异氰酸酯的用量

把每质量份含活性氢原料所需耗费的异氰酸酯分别乘以实质用量，加和后乘以异氰

酸酯指数即得整个配方所需异氰酸酯的用量。

比如，在软泡生产中，一次用

68kg

多元醇（羟值

56mgKOH／g，含水分％

），配方中

加水

3份／l00

份多元醇，不计其余助剂耗费的

TDI，TDI

指数为

105，TDI纯度以

l00

％计，则

TDI

的用量为：

34、软质聚氨酯泡沫的制备方法

答：

一步法和预聚体法

35、水平发泡与垂直发泡的特色

答：

水平发泡特色：

边膜提高法：

该方法在原始水平发泡机基础上增添了向上牵引

侧纸装置，使泡沫边沿与中部同步上升发泡，进而制得靠近平顶的泡沫块。

均衡压

板法：

特色是采纳了顶纸和顶部盖板。

溢流槽法：

特色是采纳溢流槽和传递带下降

板。

垂直发泡特色：

能够用较小的流量获取大截面积的泡沫块料，而往常用水平发泡机

要获取相同截面的块料，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，因此大大减少了切割损失；设施占地面积小，

厂房高度约12～13m，厂房和设施投资花费较水平发泡工艺的低；能够方便地经过

改换料斗及模型，可生产圆柱形或矩形泡沫体，特别是可生产供旋切的圆块泡坯

料。

36、软泡制备原料选择基本重点

答：

多元醇：

用于一般块状泡沫的聚醚多元醇，分子量一般为3000～4000，以聚醚三醇为主。

高回弹泡沫则多采纳分子量在4500～6000的聚醚三醇。

分子量增添

时，泡沫的拉伸强度、伸长率和回弹性提高；同类聚醚的反响活性下降。

聚醚的官能度增添，则反响相对加速，生成聚氨酯的交联度提高，泡沫硬度随之提高，伸长

率下降。

异氰酸酯:

聚氨酯软块泡的异氰酸酯原料以甲苯二异氰酸酯（TDI－80）为主。

而活性相对较低的TDI－65仅用于聚酯型聚氨酯泡沫或特别的聚醚型泡沫。

催化剂:

块状软泡发泡用的催化利大概分为二类：

一类是有机金属化合物，以酸楚亚

锡最为常用；另一类是叔胺、以双（二甲氨基乙基）醚常用。

泡沫稳固剂:

在聚酯型

聚氨酯块状泡沫中以非硅系表面活性剂为主，聚醚型块状发泡中主要采纳有机硅—

氧化烯烃共聚合物。

发泡剂:

一般在制造密度大于21千克每立方米的聚氨酯软块

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）等低沸点化合物作协助发泡剂。

37、环境条件对块状泡沫物性的影响

答：

温度的影响：

聚氨酯的发泡反响跟着物料温度上升而加速，在敏感的配方中将

会惹起烧芯和着火的危险。

空气湿度的影响：

跟着湿度的增添，因为泡沫中的异氰

酸酯基团部分与空气中的水分反响，泡沫的硬度有所下降，伸长率增添；因为脲基

的增添，泡沫的拉伸强度有所增添。

大气压的影响：

对相同的配方，当在海拔较高

的地方发泡时，密度显然降低。

38、冷模塑软泡与热模塑泡沫所用原料系统主要差别

答：

冷熟化模塑所用原料的反响活性较高，熟化时无需外面供热，依赖系统产生的

热量，短时间即可基本上达成熟化反响，原料注模后几分钟内即可脱模。

热熟化

模塑泡沫的原料反响活性较低，反响混淆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整后才能脱模。

39、冷模塑软泡与热模塑泡沫对比有何特色

答：

①生产过程中不需外面供给热量，可节俭大量热能；②sag系数（压陷比）高，

舒坦性能好；③回弹率高；④不加阻燃剂的泡沫也有必定的阻燃性能；⑤生产周期

短，可节俭模具，节俭成本。

40、软泡与硬泡各自的特色与用途

答：

软泡特色：

聚氨酯软泡的泡孔构造多为开孔的。

一般拥有密度低、弹性答复好、吸音、透气、保温等性能。

用途：

主要用作家具、垫材、交通工具座椅垫材、各样软性衬垫层压复合资料，工业和民用上也把软泡用作过滤资料、隔音资料、防震资料、装修资料、包装资料及隔热保温资料等。

硬泡特色：

聚氨酯泡沫拥有重量轻、比强度高、尺寸稳固性好；聚氨酯硬泡的绝热性能优胜；粘协力强；老化性能好，绝热使用寿命长；反响混淆物拥有优异的流动性，能顺利地充满复杂形状的模腔或空间；聚氨酯硬泡生产原料的反响性高，能够实现快速固化，能在工厂中实现高效率、大量量生产。

用途：

用作冰箱、冷柜、冷藏集装箱、冷库等的保温层资料，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。

41、硬泡配方设计重点

答：

多元醇：

用于硬泡配方的聚醚多元醇一般是高官能度、高羟值（低分子量）聚

氧化丙烯多元醇；异氰酸酯：

当前用于硬泡的异氰酸酯主若是多亚甲基多苯基多异氰酸酯（一般称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;泡沫稳固剂:

用于聚氨酯硬泡配方的泡沫稳固剂一

般是聚二甲基硅氧烷与聚氧化烯烃的嵌段聚合物，当前大部分泡沫稳固剂以Si－C

型为主;催化剂:

硬泡配方的催化剂以叔胺为主，在特别场合可使用有机锡催化剂;

其余助剂:

依据聚氨酯硬泡制品的不一样用途要求与需要，还可在配方中加入阻燃

剂、开孔剂、发烟克制剂、防老剂、防霉剂、增韧剂等助剂。

42、整皮模塑泡沫制备原理

答:

整皮模塑泡沫塑料（integralskinfoam，简称ISF）又称自结皮泡沫塑料（self

skinningfoam），是在制造时自己产生致密表皮的泡沫塑料。

43、聚氨酯微孔弹性体的特色及用途

答：

特色：

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，硬段和软段交替摆列，形成重复构造单元。

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

并产生微观相分别。

用途：

44、聚氨酯弹性体由哪些主要性能特色

答：

性能特色：

1、较高的强度和弹性，可在较宽的硬度范围内（邵氏A10～邵氏

D75）保持较高的弹性；一般无需增塑剂可达到所需的低硬度，因此无增塑剂迁徙

带来的问题；2、在相同硬度下，比其余弹性体承载能力高；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异；芬芳族聚氨酯耐

辐射；耐氧性和耐臭氧性能优异；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、一般聚氨酯不可以在100℃以上使用，但采纳

特别的配方可耐140℃高温；8、模塑和加工成真相对较低。

45、聚氨酯弹性体依据多元醇、异氰酸酯、制造工艺平分类

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，聚醚型中依据详细品种又可分聚四氢呋喃型、聚氧化丙烯型等；依据

二异氰酸酯的不一样，可分为脂肪族和芬芳族弹性体，又细分为TDI型、MDI型、

IPDI型、NDI型等种类；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。

46、从分子构造上看影响聚氨酯弹性体性能的