聚氨酯

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聚氨酯

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聚氨醋 (/ˌpɒliˈjʊərəˌθeɪn, -jʊəˈrɛθeɪn/; 通常缩写为 PUR 和 PU) 是指一类由氨基甲酸酯(氨基甲酸乙酯)连接的有机单元组成的聚合物。 与聚乙烯聚苯乙烯等其他常见聚合物不同,聚氨酯的原料范围很广。 这种化学品种产生具有不同化学结构的聚氨酯,从而导致许多不同的应用。 这些包括硬质和软质泡沫、清涂料粘合剂电气灌封化合物以及氨纶和 PUL 等纤维。 泡沫是xxx的应用,占 2016 年生产的所有聚氨酯的 67%。

聚氨酯通常通过异氰酸酯多元醇反应来生产。 由于聚氨酯包含两种类型的单体,它们依次聚合,因此它们被归类为交替共聚物。 用于制造聚氨酯的异氰酸酯和多元醇每个分子都包含两个或更多个官能团。

2019 年全球产量为 2500 万吨,约占当年所有聚合物产量的 6%。 聚氧醋是一种商品塑料

历史

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Otto Bayer 和他在德国勒沃库森 IG Farben 的同事于 1937 年首次制造聚氨酯。这种新型聚合物与通过烯烃聚合或缩聚制成的现有塑料相比具有一些优势,并且不在 Wallace Carothers 获得的聚酯专利中 . 早期的工作主要集中在纤维和软质泡沫的生产上,聚氨酯在第二次世界大战期间作为飞机涂层在有限的范围内应用。 多异氰酸酯于 1952 年开始商业化,1954 年开始通过结合甲苯二异氰酸酯 (TDI) 和聚酯多元醇生产软质聚氨酯泡沫。 这些材料还用于生产硬质泡沫、橡胶弹性体。 线性纤维由六亚甲基二异氰酸酯 (HDI) 和 1,4-丁二醇 (BDO) 生产。

杜邦于 1956 年推出了聚醚,特别是聚(四亚甲基醚)二醇。巴斯夫和陶氏化学于 1957 年推出了聚亚烷基二醇。聚醚多元醇比聚酯多元醇更便宜、更易于处理且更耐水。 联合碳化物公司和美国孟山都/拜耳合资企业 Mobay 也开始生产聚氨酯化学品。 1960 年生产了超过 45,000 公吨的软质聚氨酯泡沫。 氯氟烷烃发泡剂、廉价的聚醚多元醇和亚甲基二苯基二异氰酸酯 (MDI) 的可用性使聚氨酯硬质泡沫可用作高性能绝缘材料。 1967 年,聚氨酯改性聚异氰脲酸酯硬质泡沫问世,具有更好的热稳定性和阻燃性。 在 1960 年代,汽车内部安全部件,如仪表板和门板,是通过用半硬质泡沫回填热塑性塑料表皮来生产的。

1969年,拜耳在德国杜塞尔多夫展出了一款全塑料汽车。 这辆汽车的部件,例如仪表板和车身面板,是使用称为反应注射成型 (RIM) 的新工艺制造的,在该工艺中,将反应物混合,然后注入模具中。 添加填料,如研磨玻璃云母和加工矿物纤维,产生了增强 RIM (RRIM),它提供了弯曲模量刚度)的改进、热膨胀系数的降低和更好的热稳定性。 1983 年,该技术被用于制造美国xxx辆塑料车身汽车 Pontiac Fiero。通过将预置玻璃垫纳入 RIM 模具型腔,也被广泛称为树脂注射成型,进一步提高了刚度 , 或结构 RIM。

从 20 世纪 80 年代初期开始,水发泡微孔软质泡沫被用于模制汽车面板和空气过滤器密封件垫圈,取代了 PVC 聚合物。 聚氨醋泡沫用于许多汽车应用,包括座椅、头枕和扶手以及车顶内衬。

聚氨酯

聚氧乙烯泡沫(包括泡沫橡胶)有时使用少量发泡剂制成,以提供密度较低的泡沫、更好的缓冲/能量吸收或隔热性能。 在 1990 年代初期,由于它们对臭氧消耗的影响,《蒙特利尔议定书》限制使用许多含氯发泡剂,例如三氯氟甲烷 (CFC-11)。 到 20 世纪 90 年代后期,二氧化碳、戊烷、1,1,1,2-四氟乙烷 (HFC-134a) 和 1,1,1,3,3-五氟丙烷 (HFC-245fa) 等发泡剂在北方得到广泛使用 美国和欧盟,尽管氯化发泡剂仍在许多发展中国家使用。 后来,由于 ODP 和 GWP 读数较高,HFC-134a 也被禁用,而 HFC-141B 在 2000 年代初作为替代发泡剂在发展中国家被引入。

化学

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聚氰酸酯是通过二异氰酸酯与多元醇在催化剂存在下或暴露于紫外线下反应而产生的。

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