聚合物与聚氨酯化学
异氰酸酯应用的执行概要指南
异氰酸酯主要用于聚氨酯的生产。它们与多元醇(含多个羟基的醇)在逐步增长聚合反应中发生反应。此反应高度多样化,可创造出一系列特性不同的聚氨酯,从用于软垫的柔性泡沫到用于绝缘的硬质泡沫,以及弹性体、粘合剂和涂料。
通过改变异氰酸酯和多元醇的类型以及加入其他添加剂或链扩展剂,可以调整所得聚氨酯的特性。例如,芳香族异氰酸酯如甲苯二异氰酸酯(TDI)和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)常被使用,并与脂肪族异氰酸酯相比,导致不同的聚合物特性。
异氰酸酯可以形成交联的聚合物网络,从而得到机械强度和热稳定性增强的材料。交联程度可以通过异氰酸酯的官能性(即每分子可反应异氰酸酯基团的数量)来控制。
在涂料行业中,异氰酸酯用于生产耐用的聚氨酯涂料,具有耐化学品和耐候性,并具备高性能的装饰效果。同样,在粘合剂中,异氰酸酯有助于形成强劲耐用的粘结,与多种基材粘接牢固。
阻封异氰酸酯的优势
在Kautschuk集团,我们专注于阻封异氰酸酯,其中NCO(异氰酸酯)基团通过与阻封剂反应而被暂时失活。 这些材料在室温下稳定,但在高温下反应。
- 与游离异氰酸酯相比,阻封异氰酸酯更安全且更易于储存和处理。
- 能通过温度控制固化过程,使生产过程更加灵活。
- 用阻封异氰酸酯制成的涂料和粘合剂通常具有增强的特性,如韧性、耐化学性和粘附性。
- 在室温下降低挥发性和反应性,使阻封异氰酸酯比未阻封的更环保和健康友好。
常见类型
二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)
MDI由连接两个苯基的亚甲基桥(-CH2-)上的两个异氰酸酯基团组成。MDI有多种形式,包括纯MDI、聚合MDI(PMDI)和改性MDI。 PMDI是聚氨酯生产中应用最广泛的形式。
应用:MDI用于硬质和柔性泡沫、涂料、粘合剂、密封剂和弹性体。 用MDI制成的硬质泡沫通常用于绝缘材料。
甲苯二异氰酸酯(TDI)
TDI通常有两种异构体,即2,4-TDI和2,6-TDI,其中两个异氰酸酯基团连接到苯环上。 这些异构体(通常2,4-TDI与2,6-TDI的比例为80/20或65/35)的比例可以影响最终聚合物的特性。
应用:TDI主要用于生产家具、床垫、汽车座椅和其他应用的柔性聚氨酯泡沫。
1,6-己二异氰酸酯(HDI)
HDI是一种脂肪族异氰酸酯,具有连接两个异氰酸酯基的直链结构。
应用:由于其优良的耐候性能,HDI化合物常用于汽车和工业应用中的涂料、油漆和清漆中。
1,5-萘二异氰酸酯(NDI)
NDI包含两个连接在萘环上的异氰酸酯基团,赋予其坚硬的芳香结构。
应用:NDI用于生产具有卓越机械性能的高性能聚氨酯,通常用于工业或特殊应用。