一、名詞解釋
羥值：1克聚合物多元醇所含的羥基（－oh）量相當於koh的毫克數，單位mgkoh/g。
當量：當量＝56100/羥值
異氰酸酯指數：表示聚氨酯配方中異氰酸酯過量的程度，通常用字母r表示。
擴鏈劑：是指能使分子鏈延伸、擴充套件或形成空間網狀交聯的低分子量醇類、胺類化合物。
硬段：聚氨酯分子主鏈上由異氰酸酯、擴鏈劑、交聯劑反應所形成的鏈段，這些基團內聚能較大、空間體積較大、剛性較大。
軟段：碳碳主鏈聚合物多元醇，柔順性較好，在聚氨酯主鏈中為柔性鏈段。
發泡指數：把相當於在100份聚醚中使用的水的份數定義為發泡指數(if)。
一步法：指將低聚物多元醇、二異氰酸酯、擴鏈劑和催化劑等同時混合後直接注入模具中，在一定溫度下固化成型的方法。
預聚物法：首先將低聚物多元醇與二異氰酸酯進行預聚反應，生成端nco基的聚氨酯預聚物，澆注時再將預聚物與擴鏈劑反應，製備聚氨酯彈性體的方法，稱之為預聚物法。
半預聚物法：半預聚物法與預聚物法的區別是將部分聚酯多元醇或聚醚多元醇跟擴鏈劑、催化劑等以混合物的形式新增到預聚物中。
反應注射成型：又稱反應注塑模制rim(reaction injection moulding)，是由分子量不大的齊聚物以液態形式進行計量，瞬間混合的同時注入模具，而在模腔中迅速反應，材料分子量急驟增加，以極快的速度生成含有新的特性基團結構的全新聚合物的工藝。
發泡指數 ：即把相當於在100份聚醚中使用的水的份數定義為發泡指數(if)。
發泡反應 ：一般是指有水與異氰酸酯反應生成取代脲，並放出co2的反應。
凝膠反應：一般即指氨基甲酸酯的形成反應。
凝膠時間：在一定條件下，液態物質形成凝膠所需的時間。
乳白時間：在i區即將結束時，在液相聚氨酯混合物料中即出現乳白現象。該時間在聚氨酯泡沫體生成中稱為乳白時間。
擴鏈係數：是指擴鏈劑組分(包括混合擴鏈劑)中氨基、羥基的量(單位：mo1)與預聚體中nco的量的比值，也就是活性氫基團與nco的摩爾數（當量數）比值。
物理發泡劑：物理發泡劑就是泡沫細孔是通過某一種物質的物理形態的變化，即通過壓縮氣體的膨脹、液體的揮發或固體的溶解而形成的
化學發泡劑：化學發泡劑是那些經加熱分解後能釋放出二氧化碳和氮氣等氣體，並在聚合物組成中形成細孔的化合物
物理交聯: 在高聚物軟鏈中有部分硬質鏈，硬質鏈在軟化點或熔點以下的溫度具有與化學交聯後的硫化橡膠同樣的物理性質的現象。
化學交聯:指在光、熱、高能輻射、機械力、超聲波和交聯劑等作用下，大分子鏈間通過化學鍵聯結起來，形成網狀或體形結構高分子的過程。
二、填空及改錯
1、聚氨酯是一類用途十分廣泛的高分子材料，其工業化生產主要由多元有機異氰酸酯和各種氫給預體反應而成，聚氨酯樹脂製成的產品有泡沫塑料(pu foam)、橡膠(pu rubber)、塗料(coating)、粘合劑(adhesive)、纖維(fiber)、合成皮革(man-made leather)等品種。
2、聚氨酯樹脂產品廣泛採用催化劑、交聯劑、擴鏈劑、發泡劑等助劑，可通過改變聚氨酯樹脂生產工藝、降低成本，延長使用壽命，增加品種等。
3、在分子結構中含有異氰酸酯基團(－n＝c＝o）的化合物，均稱為異氰酸酯（isocyanate）,其結構通式為：r－（nco）n 式中r為烷基、芳基、脂環基等；在聚氨酯材料合成中，主要使用n≥2的異氰酸酯化合物。
3、聚氨酯泡沫塑料是否具有理想的開孔或閉孔結構，主要取決於泡沫形成過程中的凝膠反應速度和氣體膨脹速度是否平衡。
4、根據原料反應特性，模塑軟泡的生產分為熱熟化和冷熟化工藝兩種。
5、製備彈性體、纖維等材料時，要求多元醇的含水量低於0.05%。
三、簡答
1、催化劑的作用：促進鏈增長反應；促進反應體系中某些特定的化學反應的反應速度；調節諸多競爭反應歷程和平衡，促進設計的主反應的反應速度，減緩或抑制副反應的發生和進行。
2、軟段、硬段對效能的影響
(1)軟段對效能的影響
①軟段種類的影響：a聚酯多元醇作軟段得到的聚氨酯彈性體及泡沫的力學效能較好,但耐水解效能比聚醚型的差。 b 聚四氫呋喃型聚氨酯，規整結構，易形成結晶，強度與聚酯型的不相上下。
c 聚醚型聚氨酯，由於軟段的醚基較易旋轉，具有較好的柔順性，有優越的低溫效能，並且聚醚中不存在相對易於水解的酯基，其耐水解性比聚酯好。d 含有側鏈的軟段，由於位阻作用，氫鍵弱，結晶性差，強度比相同軟段主鏈的無側基聚氨酯差。
②軟段的分子量的影響：假定聚氨酯分子量相同，其軟段若為聚酯，則聚氨酯的強度隨著聚酯二醇分子量的增加而提高；若軟段為聚醚，則聚氨酯的強度隨聚醚二醇分子量的增加而下降，不過伸長率上公升。
③軟段的結晶性對線性聚氨酯鏈段的結晶性有較大的貢獻。一般來說，結晶性對提高聚氨酯製品的效能是有利的，但有時結晶會降低材料的低溫柔韌性，並且結晶性聚合物常常不透明。
(2)硬段對效能的影響
聚氨酯的硬段由反應後的多異氰酸酯或多異氰酸酯與擴鏈劑組成，含有芳基、氨基甲酸酯基、取代脲基等強極性基團。通常芳香族異氰酸酯形成的剛性鏈段構象不易改變，常溫下伸展成棒狀。硬鏈段通常影響聚合物的軟化熔融溫度及耐高溫效能。
3、聚氨酯泡沫體的製備是比較複雜的過程，它主要有以下幾個特點：
①反應速度快。②聚氨酯泡沫體的合成過程伴隨著大量熱量放出。③反應型別複雜、多樣，且彼此間有選擇性和競爭性。
④從原料到產品，相態會產生突變，體積會快速增長。⑤聚氨酯製備所用基礎原料**多樣。
4、聚氨酯硬質泡沫的特點：
①聚氨酯泡沫具有重量輕、比強度高、尺寸穩定性好②聚氨酯硬泡的絕熱效能優越
③粘合力強④老化效能好，絕熱使用壽命長⑤反應混合物具有良好的流動性，能順利地充滿複雜形狀的模腔或空間⑥聚氨酯硬泡生產原料的反應性高，可以實現快速固化，能在工廠中實現高效率、大批量生產。
5、硬質泡沫預聚法與半預聚法的優缺點：
預聚法優點：反應分兩步進行，由於採取了預聚步驟，在進行擴鏈反應時放熱低，易於控制，制得的聚氨酯分子鏈段排列比較規整，製品具有良好的力學效能，重複性也較好。發泡緩和，泡沫中心溫度低，適合於模製品。
缺點：步驟複雜、物料流動性差，對薄壁製品及形狀複雜的製品不適用。
半預聚體法的優點：如兩組分粘度較低，易混合均勻；合成效能不同的一系列產品時，半預聚體可以通用，可大大縮短生產和加工週期。
6、聚氨酯彈性體具有具有以下的特性：
較高的強度和彈性；在相同硬度下，比其它彈性體承載能力高；優異的耐磨性；耐油脂及耐化學品性優良；抗衝擊性高、耐疲勞性及抗震動性好；低溫柔順性好；
7、rrim、srim與lfi的區別
用lfi法製造結構rim材料與rrim不同之處是，可10～100mm的長纖維作增強材料，纖維不與原料預先混合；與玻纖網氈增強結構rim相比，不必放置玻璃纖維墊，操作人員勞動條件得到改善。還可以提高產品中纖維的含量。
lfi工藝優點：①增強聚氨酯（脲）製品的效能優於預製墊工藝。②與原先模具內預先放置玻璃纖維墊相比，週期縮短。③加工經濟性。長纖維工藝可節省費用15%～20%。
8、軟泡與硬泡各自的特點與用途
軟泡特點：聚氨酯軟泡的泡孔結構多為開孔的。一般具有密度低、彈性回覆好、吸音、透氣、保溫等效能。
用途：主要用作家具、墊材、交通工具座椅墊材、各種軟性襯墊層壓複合材料，工業和民用上也把軟泡用作過濾材料、隔音材料、防震材料、裝飾材料、包裝材料及隔熱保溫材料等。
硬泡特點：聚氨酯泡沫具有重量輕、比強度高、尺寸穩定性好；聚氨酯硬泡的絕熱效能優越；粘合力強；老化效能好，絕熱使用壽命長；反應混合物具有良好的流動性，能順利地充滿複雜形狀的模腔或空間；聚氨酯硬泡生產原料的反應性高，可以實現快速固化，能在工廠中實現高效率、大批量生產。
用途：用作冰箱、冷櫃、冷藏貨櫃、冷庫等的保溫層材料，石油輸送管道及熱水輸送管道保溫層，建築牆壁及屋頂保溫層、保溫夾心板，等等
四、計算及配方舉例
1、密度8kg/m3軟泡配方
聚醚 tmn3050(羥值56mgkoh/g100
水7矽油 dabco dc1882.8
辛酸亞錫0.7
胺催化劑 dabco cs-940.17
二氯甲烷30
tdi指數117
2、硬泡配方設計要點
多元醇 ：用於硬泡配方的聚醚多元醇一般是**能度、高羥值(低分子量)聚氧化丙烯多元醇；異氰酸酯：目前用於硬泡的異氰酸酯主要是多亞甲基多苯基多異氰酸酯（一般稱papi)，即粗mdi、聚合mdi; 發泡劑:
(1)cfc發泡劑(2)hcfc及hfc發泡劑(3)戊烷發泡劑(4)水; 泡沫穩定劑:用於聚氨酯硬泡配方的泡沫穩定劑一般是聚二甲基矽氧烷與聚氧化烯烴的嵌段聚合物，目前大多數泡沫穩定劑以si－c型為主;催化劑:硬泡配方的催化劑以叔胺為主，在特殊場合可使用有機錫催化劑;其它助劑:
根據聚氨酯硬泡製品的不同用途要求與需要，還可在配方中加入阻燃劑、開孔劑、發煙抑制劑、防老劑、防霉劑、增韌劑等助劑。
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