實驗室聚氨酯的合成,聚氨酯是如何形成的?具體怎麼做?

2022-05-04 21:28:03 字數 3729 閱讀 8634

1樓:北京村子大嗎

不知你是做哪一步的試驗啊,聚酯,還是預聚物,還是最終制品,這裡面事多了,豈是三言兩語能說明白的。

2樓:

聚氨酯由兩相來組成,包括軟段和硬段,軟段是長鏈多元醇,硬段是由異氰酸酯和擴鏈劑構成。聚氨酯是由異氰酸酯和多元醇反應先生成預聚體,然後與擴鏈劑反應硫化製得。有時使用「一步法」來合成聚氨酯以降低成本和增加反應速度。

所謂「一步法」就是將多元醇、異氰酸酯及擴鏈劑混合,一步反應生成聚氨酯。

對於合成聚氨酯來講,大家都知道,其所有成份極易吸水,dupont公司的聚醚在船運期間進行有效乾燥,廠家能夠直接使用。在操作期間水分經常偶然進入,因此需脫氣工序。小樣品很容易吸取一定量的不利於合成的潮氣,因此在實驗室任何異氰酸酯反應之前應該脫氣。

脫氣可將混合時帶入的空氣排出。在下面的配方中都採用了脫氣或乾燥工序。

異氰酸酯

terathane®可以做為軟段材料與通用的二異氰酸酯反應,全球最常用的二異氰酸酯為4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯(mdi)和甲苯二異氰酸酯(tdi),(2,4-;2,6-tdi 異構體以各種比例混合的混合物)。terathane® 也可與特殊的二異氰酸酯反應,例如ppdi,以提高耐磨效能、耐溫效能和撓曲疲勞效能。對於脂肪族二異氰酸酯,參看抗紫外光部分。

其它的二異氰酸酯偶然遇到,它們也可與terathane®反應,儘管反應速率會有所不同。

硫化劑/擴鏈劑

在聚氨酯生產中最通用的氫供體是胺類和醇類,當最終產物為彈性體時,通常用的擴鏈劑為二胺和二醇。表2 給出的是各種氨基和羥基與苯基異氰酸酯反應的速度。相對反應速度可以通過催化劑來選擇(參看硫化時間和催化劑部分)。

表2 異氰酸酯活性*

氫載體速度常數**

活化能25℃

80℃kcal/mol

芳香胺10~20——

伯羥基2~4

308~9

仲羥基1

1510

叔羥基0.01——

水0.4611

伯硫羥0.005——

酚0.01——

脲—2—

羧酸—2—

醯苯胺—

0.3—

苯胺基甲酸酯

—0�02

16�5

* 苯基異氰酸酯在甲苯中,100%的化學計量

* k×104l/mol·s

預聚物的製備

雖然「一步法」生產聚氨酯彈性體有其有利的一面(例如成本低、速度快),但是多數情況下大家願意選擇「預聚法」路線。

一些公司銷售預聚體,使用這些預聚體在某些生產上是有好處的。雖然購買預聚體要比自己合成貴一些,但是它可避免在操作過程中異氰酸酯的揮發,並且公司可提供對這些材料的服務。如果準備合成預聚體,下面典型的程式是有幫助的。

(1)加熱690g(1.38當量)的terathane® 1000的聚醚,在90℃下,真空攪拌1~2小時,除去所存在的溼氣。

(2)氮氣保護下冷卻至70℃。

(3)加入435g(3.5當量)的純mdi。

反應熱將使溫度升高至80±4℃,保持這個溫度1~2小時,確保反應完全。在沒有溼氣的存在下,用這種技術生產的預聚體,在室溫下可貯存數月。

tdi體系的預聚體制備時通常在較低的溫度,tdi在40~45℃,terathane® 在其通常的貯存溫度60~70℃較為合適。

nco分析

為了獲得最好的結果,應測定預聚物的異氰酸酯基含量,一般的程式如下:

(1)稱取3.5~6.5g預聚體,放入乾燥過的燒瓶

(2)用移液管加入20ml二正丁胺溶液(在容量瓶中338ml二正丁胺用乾燥的甲苯稀釋到1000ml)。

(3)加入50ml乾燥的四氫呋喃

(4)攪拌至均一

(5)加入100ml無水異丙醇

(6)用0�5ml溴酚蘭溶液作指示劑,用1.0n的鹽酸溶液滴定至黃色終點(取0.1g溴酚蘭,加1.5ml的1n的naoh溶液,用蒸餾水稀釋至1000ml)。

(7)做一空白試驗,然後計算

%nco = (mlhcl空白 -mlhcl樣品)/樣品重量×4.2

上述配方中,預聚體的nco含量約為7.75%。

那位大俠能告訴我聚氨酯彈性體實驗製備過程?實驗室小實驗! 30

3樓:琦哥愛辣椒

合成聚氨酯彈性體的流程

(1)原料的脫水處理及實驗儀器的烘乾

因為聚氨酯彈性體合成過程對水分十分敏感,很多化學基團的化學性質非常活潑,極易和水發生化學反應,所以,在彈性體合成過程中,要嚴格控制水分的含量。在製備過程中,能夠引入水分的環節主要是原料以及實驗儀器,故在試驗開始之前需要對原料進行脫水處理及烘乾實驗儀器。

合成彈性體的主要原料中,聚醚中常常含有一定的水分,而tdi的運輸及儲存是嚴格控水的,且tdi被水「汙染」後不再是無色透明狀。所以,我們只要通過顏色來選擇無色透明狀的tdi就可保證tdi的純淨度。故原料的脫水處理主要是針對聚醚多元醇。

在本試驗中,我們採用高溫真空的辦法對聚醚進行脫水處理。

(2)合成預聚體

將tdi與聚醚按照一定的當量比混合,攪拌均勻後在一定溫度條件下保溫數小時生成預聚體。

我們知道,預聚體的合成溫度應該在80~100℃之間。但具體反應溫度的確定需要進行試驗**與確定。

(3)預聚體與交聯劑的混合

兩者的混合溫度為70~80℃,加入催化劑後,攪拌時間的長短應以混合液粘度的改變來確定。當其粘度明顯增大甚至開始固化時,應立即停止攪拌。該攪拌時間由試驗確定。

(4)硫化

在180℃條件下保溫硫化。具體保溫時間的確定應以製品硬化為依據。

4樓:匿名使用者

簡單啊,寫個配方,脫水,或者做預聚體都可以啊1

聚氨酯是如何形成的?具體怎麼做?

5樓:對話就哦

是通過化合作用形成的東西!

6樓:崔董事長

聚氨酯 聚氨酯 polyurethanes 主鏈含—nhcoo—重複結構單元的一類聚合物 。英文縮寫pu。由異氰酸酯(單體)與羥基化合物聚合而成。

由於含強極性的氨基甲酸酯基,不溶於非極性基團,具有良好的耐油性、韌性、耐磨性、耐老化性和粘合性。用不同原料可製得適應較寬溫度範圍 (-50~150℃) 的材料 ,包括彈性體、熱塑性樹脂和熱固性樹脂。高溫下不耐水解,亦不耐鹼性介質。

常用的單體如甲苯二異氰酸酯、二異氰酸酯二苯甲烷等。多元醇分3類:簡單多元醇(乙二醇、丙三醇等) ;含末端羥基的聚酯低聚物,用來製備聚酯型聚氨酯;含末端羥基的聚醚低聚物,用來製備聚醚型聚氨酯。

聚合方法隨材料性質而不同。合成彈性體時先製備低分子量二元醇,再與過量芳族異氰酸酯反應,生成異氰酸酯為端基的預聚物,再同丁二醇擴鏈,得到熱塑彈性體;若用芳族二胺擴鏈並進一步交聯,得到澆鑄型彈性體。預聚物用肼或二元胺擴鏈,得到彈性纖維;異氰酸酯過量較多的預聚體與催化劑、發泡劑混合,可直接得到硬質泡沫塑料。

如將單體、聚醚、水、催化劑等混合,一步反應即可得到軟質泡沫塑料。單體與多元醇在溶液中反應,可得到塗料;膠粘劑則以多異氰酸酯單體和低分子量聚酯或聚醚在使用時混合並進行反應。 聚氨酯彈性體用作滾筒、傳送帶、軟管、汽車零件、鞋底、合成皮革、電線電纜和醫用人工臟器等;軟質泡沫體用於車輛、居室 、服裝的襯墊 ,硬質泡沫體用作隔熱 、吸音、包裝、絕緣以及低發泡合成木材,塗料用於高階車輛、傢俱、木和金屬防護,水池水壩和建築防滲漏材料,以及織物塗層等。

膠粘劑對金屬、玻璃、陶瓷、皮革、纖維等都有良好的粘著力。此外聚氨酯還可製成乳液、磁性材料等。 聚氨酯的成分 二元或多元異氰酸酯與二元或多元羥基化合物作用而成的高分子化合物的總稱 聚氨酯-pu,根據應用不同填料不同,有cpu,tpu,mpu等簡稱

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