一、什麼是聚氨酯
聚氨酯（PU），全名為聚氨基甲酸酯，是一種高分子化合物。又稱PU熱塑料，是一種由低聚物多元醇軟段與二異氰酸酯-擴鏈劑硬段構成的線性嵌段共聚物。主鏈含—NHCOO—重複結構單元的一類聚合物。由異氰酸酯（單體）與羥基化合物聚合而成。
聚氨酯彈性體按軟段結構可以分為聚酯型，聚醚型和丁二烯型，聚醚性聚氨酯具有高強度，耐水解，高回彈性和低溫性能好。聚酯型聚氨酯具有較好的拉伸性能，曲撓性能，耐磨損性以及耐溶劑性能。
在聚氨酯分子中，除氨基甲酸酯基團外，還有脲、縮二脲等基團，以及原料多元醇中所含有的酯鍵和醚鍵，水性聚氨酯中還包括離子型的羧基等。所以，多異氰酸酯與多元元醇合成的聚氨酯分子中，氨基甲酸酯基團在整個分子鏈段中只佔少數。因此，從廣義上講，聚氨酯是異氰酸酯的加聚物。現在人們把其他一些由異氰酸酯合成的聚合物也歸類在聚氨酯裡，如在高分子主鏈上含有重複單元-NHCONH-的聚脲，也作為聚氨酯來論述。
異氰酸酯的反應性，通過一張圖鍊表述，如圖：
二、聚氨酯的基本結構特徵
聚氨酯由多異氰酸酯（通常為二異氰酸酯）與二元醇（小分子二元醇、聚酯或聚醚、多元胺等）通過逐步聚合反應合成，所以在其分子鏈上，主要由具有柔性的聚酯或聚醚和異氰酸酯與小分子二元醇生成的硬段鏈組成。由於聚酯或聚醚的分子鏈段一般比較長，且具有良好的柔性，一般將其稱為軟段；而異氰酸酯與小分子二元醇生成的分子鏈段，且由於分子間氫鍵的作用而具有較強的結晶性能，所以一般稱之為硬段。綜上所說，聚氨酯是由軟段與硬段所組成的嵌段聚合物。
3聚氨酯分子結構相關圖片
三、製備
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併進行反應。
來源：網絡 編輯：奎博士
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