青科聚氨酯考题~~聚氨酯化学与工艺习题.pdfVIP

1.1.羟值：羟值：1 克聚合物多元醇所含的羟基（OH）量相当于 KOH 的毫克数，单位 mgKOH/g。 当量：当量：当量56100/羟值 异氰酸根含量：异氰酸根含量：分子中异氰酸根的含量 异氰酸酯指数异氰酸酯指数： 反应集团的比例数， 异氰酸根与羟基的比值， 表示聚氨酯配方中异氰酸酯过量的程度， 通常用字母 R 表示。 扩链剂扩链剂：是指能使分子链延伸、扩展或形成空间网状交联的低分子量醇类、胺类化合物。 硬段硬段：聚氨酯分子主链上由异氰酸酯、扩链剂、交联剂反应所形成的链段，这些基团内聚能较大、空 间体积较大、刚性较大。 软段：软段：碳碳主链聚合物多元醇，柔顺性较好，在聚氨酯主链中为柔性链段。 一步法一步法：指将低聚物多元醇、二异氰酸酯、扩链剂和催化剂等同时混合后直接注入模具中，在一定温 度下 固化成型的方法。 预聚物法预聚物法：首先将低聚物多元醇与二异氰酸酯进行预聚反应，生成端 NCO 基的聚氨酯预聚物，浇注时 再将预聚物与扩链剂反应，制备聚氨酯弹性体的方法，称之为预聚物法。 半预聚物法半预聚物法： 半预聚物法与预聚物法的区别是将部分聚酯多元醇或聚醚多元醇跟扩链剂、 催化剂等以 混合物的形式添加到预聚物中。 反应注射成型反应注射成型：又称反应注塑模制 RIMRIM，是由分子量不大的齐聚物以液态形式进行计量，瞬间混合的 同时注入模具，而在模腔中迅速反应，材料分子量急骤增加，以极快的速度生成含有新的特性基团结 构的全新聚合物的工艺。 发泡指数发泡指数 ：即把相当于在 100 份聚醚中使用的水的份数定义为发泡指数(IF)。 发泡反应发泡反应 ：一般是指有水与异氰酸酯反应生成取代脲，并放出 CO2的反应。 凝胶反应：凝胶反应：一般即指氨基甲酸酯的形成反应。 凝胶时间：凝胶时间：在一定条件下，液态物质形成凝胶所需的时间。 乳白时间乳白时间：在 I 区即将结束时，在液相聚氨酯混合物料中即出现乳白现象。该时间在聚氨酯泡沫体生 成中称为乳白时间(cream time)。 扩链系数：扩链系数：是指扩链剂组分(包括混合扩链剂)中氨基、羟基的量(单位：mo1)与预聚体中 NCO 的量的 比值，也就是活性氢基团与 NCO 的摩尔数（当量数）比值。 低不饱和度聚醚低不饱和度聚醚：主要针对 PTMG 开发，PPG 的价格，不饱和度降低到 0.05mol/kg,接近 PTMG 的性能， 采用 DMC 催化剂。 氨酯级溶剂：氨酯级溶剂：杂质含量极少，可供聚氨酯涂料使用的溶剂，他们的纯度比一般的工业品要高。 物理发泡剂物理发泡剂： 物理发泡剂就是泡沫细孔是通过某一种物质的物理形态的变化， 即通过压缩气体的膨胀、 液体的挥发或固体的溶解而形成的 化学发泡剂化学发泡剂： 化学发泡剂是那些经加热分解后能释放出二氧化碳和氮气等气体， 并在聚合物组成中形 成细孔的化合物 物理交联物理交联: : 在高聚物软链中有部分硬质链，硬质链在软化点或熔点以下的温度具有与化学交联后 的硫化橡胶同样的物理性质的现象。 化学交联化学交联: :指在光、热、高能辐射、机械力、超声波和交联剂等作用下，大分子链间通过化学键联 结起来，形成网状或体形结构高分子的过程。 64.64.给出中文名字：给出中文名字：PPG：聚氧化丙烯；PTMG ：四氢呋喃均聚醚；PTEMG 聚四亚甲基醚二醇；TDI ： 甲苯二异氰酸酯；MDI：二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯；PAPI：多亚甲基多苯基多异氰酸酯；HDI： 六亚甲基二异氰酸酯；MOCA：莫卡 聚氨酯硫化剂；HQEE ：对苯二酚二羟乙基醚；DETDA：二 乙基甲苯二胺；DMTDA ：二甲硫基甲苯二胺； T-9：聚氨酯催化剂辛酸亚锡；T-12：有机锡催化 剂；RIM ：反应注射成型； LFI ：长玻璃纤维增强注射成型；IF：发泡指数； PIR：聚异氰 脲酸脂； ISF： 整皮模塑泡沫塑料 ； CPU ： 浇注型聚氨酯弹性体； TPU： 热塑型聚氨酯弹性体；MPU： 混炼型聚氨酯弹性体；EG ：乙二醇；DEG ：三乙二醇；1,4-BDO：1,4-丁二醇；TMP ：三 羟甲基丙烷；TGAPOP:聚合物多元醇 36.36.聚氨酯泡沫配方如何表示及如何计算聚氨酯泡沫配方如何表示及如何计算 1.Miso=*NisoNiso* *K K/P/P 式中：Miso异氰酸酯的质量Xi 聚合物多元醇的份数 Mi聚合物多元醇的质量Q聚合物多元醇的羟值 M H2O水的总量（包括实际加水量和材料含水量） MK扩链剂的质量NK扩链剂的当量 Niso异氰酸酯的当量P异氰酸酯的纯度 K异氰酸酯指数 2.M1T=1/(M/f)*174.1/2其中：M/f=56100/Q 一份水耗量，M2T(118.02)174.19.67；M2M(118.02)2/(0.3042) 15.54 56.CPU56.CPU 合成时配方表示及计算方法合成时配方表示及计算方法 答：预聚体法浇注弹性体体系是双组分体系，一个组分为预聚体，另一组分为扩链剂/ 交联剂或加有催化剂、防老剂、色料、填料等助剂的混合物。 计算方法：1、多元醇与异氰酸酯的比例计算； 其中：WOH多元醇质量；WNCO 异氰酸酯质量；NCO%预聚 物中设定的 NCO 含量；NCONCO% 异氰酸酯中的 NCO 含量； NOH多元醇的羟值 2、W 预聚物中扩链剂加入量的计算： 其中：Wk扩链剂加入量；WA预 聚物的质量； NCO%设定 NCO 含量； Nk扩链剂的当量；f扩链系数 （OH/NCO，一般为 0.850.9 之间) 2.2.常用的异氰酸酯从结构上看有哪几类常用的异氰酸酯从结构上看有哪几类? ?答：脂肪族：HDI，脂环族：IPDI,HTDI,HMDI，芳香族： TDI,MDI,PAPI,PPDI,NDI。 3.3.常用的异氰酸酯有哪几种？写出结构式常用的异氰酸酯有哪几种？写出结构式答：甲苯二异氰酸酯（TDI） ，二苯基甲烷-4,4-二异氰 酸酯（MDI） ，多苯基甲烷多异氰酸酯（PAPI） ，液化 MDI，六亚甲基二异氰酸酯（HDI） ，氢化 TDI 4.TDI4.TDI100100 和和 TDI-80TDI-80 含义？含义？ 答：TDI100 是指全部由 2,4 结构的甲苯二异氰酸酯组成；TDI-80 是 指由 80的 2，4 结构的甲苯二异氰酸酯和 20的 2,6 结构组成的混合物。 5.TDI5.TDI 和和 MDIMDI 在聚氨酯材料的合成中各有何特点？在聚氨酯材料的合成中各有何特点？ 答：对于 2,4TDI 和 2,6TDI 的反应活性。2,4-TDI 的反应活性比 2,6-TDI 高数倍，这是因为，2,4 TDI 中 4 位 NCO 离 2 位 NCO 及甲基较远，几乎无位阻，而 2,6-TDI 的 NCO 受邻位甲基的位阻效应较 大，反应活性受到影响。 MDI 的两个 NCO 基团相距较远、且周围无取代基，故这两个 NCO 的活性都较大，即使其中一个 NCO 参 加了反应，使剩下的 NCO 活性有所下降，总的来说活性仍较大，故 MDI 型聚氨酯预聚体的反应活性比 TDI 预聚体大。 6.HDI6.HDI、IPDIIPDI、MDIMDI、TDITDI、NDINDI 中耐黄变哪几种较好？中耐黄变哪几种较好？ 答：HDI（属于不变黄脂肪族二异氰酸酯） ，IPDI（制成的聚氨酯树脂具有优秀的耐光学稳定性和耐化 学药品性，一般用于制造高档不变色的聚氨酯树脂） 7.MDI7.MDI 改性的目的及常用的改性方法，改性的目的及常用的改性方法， 答：液化 MDI：改性目的：液化纯 MDI 是经过液化改性的 MDI，它克服了纯 MDI 的一些缺陷（常温下 固体， 使用要融化,多次加热影响性能） ，也为 MDI 基聚氨酯材料性能的提高和改善提供了进行大范围 改性的基础。方法：氨基甲酸酯改性的液化 MDI。碳化二亚胺和脲酮亚胺型改性液化 MDI。掺 合型液化 MDI 氢化 TDI，学名为甲基环已基二异氰酸酯，脂肪族异氰酸酯，其对光稳定，不会产生黄变的生色基团 8.8.常用的聚合物多元醇有哪几类？常用的聚合物多元醇有哪几类？ 答： 聚酯多元醇 （普通， 特种） ， 聚醚多元醇 （普通， 聚氧化丙烯二醇， 特种， 聚四氢呋喃多元醇 PTEMG， 组合） 9.9.聚酯多元醇工业生产方法主要有几种？聚酯多元醇工业生产方法主要有几种？ 答：A、真空熔融法 B、载气熔融法 C、共沸蒸馏法 10.10.聚酯、聚醚多元醇的分子主链上有哪些特殊结构？聚酯、聚醚多元醇的分子主链上有哪些特殊结构？ 答：聚酯多元醇：在分子主链上含有酯基，在端基上具有羟基(OH)的大分子醇类化合物。聚醚多元 醇：在分子主链结构上含有醚键(O） 、端基带有（OH）或胺基（NH2)的聚合物或齐聚物。 11.11.根据特性聚醚多元醇分几类？根据特性聚醚多元醇分几类？ 答：高活性聚醚多元醇，接枝型聚醚多元醇，阻燃型聚醚多元醇，杂环改性聚醚多元醇，聚四氢呋喃 多元醇 12.12.根据起始剂分普通聚醚有几种？根据起始剂分普通聚醚有几种？ 答：聚氧化丙烯二醇，聚氧化丙烯三醇，硬泡聚醚多元醇，低不饱和度聚醚多元醇 13.13.端羟基聚醚和端胺基聚醚有何区别？答：端羟基聚醚和端胺基聚醚有何区别？答：端胺基聚醚是端羟基被胺基取代的聚氧化丙烯醚。 14.14.常用的聚氨酯催化剂有哪几类？各包括哪几个常用品种？常用的聚氨酯催化剂有哪几类？各包括哪几个常用品种？ 答：叔胺类催化剂，常用品种有：三亚乙基二胺，二甲基乙醇胺，N甲基吗啡啉，N,N-二甲基环已 胺 有机金属催化剂，常用品种有：有机锡类催化剂，可分为辛酸亚锡，油酸亚锡，二丁基锡二月桂酸酯 15.15.常用聚氨酯扩链剂或交联剂有哪些？常用聚氨酯扩链剂或交联剂有哪些？ 答：多元醇类（1,4-丁二醇） ，脂环醇类，芳醇类，二胺类，醇胺类（乙醇胺，二乙醇胺） ，胺类（莫 卡） 16.16.异氰酸酯的反应机理异氰酸酯的反应机理 答： 异氰酸酯与活泼氢化合物的反应，就是由于活泼氢化合物分子中的亲核中心进攻 NCO 基的碳原子 而引起的。反应机理如下： 17.17.异氰酸酯结构如何影响异氰酸酯结构如何影响 NCONCO 基团的反应活性？基团的反应活性？ 答：A.R 基的电负性：若 R 基为吸电子基，-NCO 集团中 C 原子电子云密度更加降低，更容易受到亲核 试剂的进攻，即更容易和醇类、胺类等化合物进行亲核反应。 若 R 为供电子基，通过电子云传递， 将会使NCO 基团中 C 原子的电子云密度增加，使它不容易受到亲核试剂的进攻，它与含活泼氢化合 物的反应能力下降。B. 诱导效应：由于芳香族二异氰酸酯中含有两个 NCO 基团，当第一个NCO 基 因参加反应时， 由于芳环的共轭效应， 未参加反应的NCO 基团会起到吸电子基的作用， 使第一个 NCO 基团反应活性增强，这种作用就是诱导效应。C. 空间位阻效应：在芳香族二异氰酸酯分子中，假如 两个NCO 基团同时处在一个芳环上，那么其中的一个 NCO 基对另一个 NCO 基反应活性的影响往往是 比较显著的。但是当两个 NCO 基分别处在同一分子中的不同芳环上，或它们被烃链或芳环所隔开，这 样它们之间的相互影响就不大，而且随链烃长度的增加或芳环数目的增加而减小。 18.18.活泼氢化合物种类与活泼氢化合物种类与 NCONCO 反应活性反应活性 答：脂肪族 NH2芳香族 NH2伯醉 OH水仲 OH酚 OH羧基取代脲酰胺氨基甲酸酯。(若 亲核中心的电子云密度越大，其电负性越强，它与异氰酸酯的反应活性则越高，反应速度也越快；反 之则活性低。) 19.19.异氰酸酯和活泼氢化合物常见反应异氰酸酯和活泼氢化合物常见反应 答：与醇反应生成氨基甲酸酯： 与水反应:制备聚氨酯泡沫塑料的基本反应之一。它们之间的反应首先生成不稳定的氨基甲酸，然后 分 解 成 CO2和 胺 ， 如 果 异 氰 酸 酯 过 量 ， 生 成 的 胺 会 和 异 氰 酸 酯 反 应 生 成 脲 。 酰胺化合物只有在较高的温度下（如100） ，才能与异氰酸酯发生中等速度的反应，生成酰基脲。 胺与异氰酸酯反应生成取代脲结构。 20.20.羟基化合物对其与异氰酸酯反应活性的影响羟基化合物对其与异氰酸酯反应活性的影响 答：活泼氢化合物(ROH 或 RNH2)的反应性与 R 的性质有关，当 R 为吸电子基(电负性低)，则氢原子转 移出困难，活泼氢化合物与 NCO 的反应较为困难；若 R 为供电子取代基，则能提高活泼氢化合物与 NCO 的反应活性。 21.21.异氰酸酯与水的反应有何用途异氰酸酯与水的反应有何用途 答：是制备聚氨酯泡沫塑料的基本反应之一。它们之间的反应首先生成不稳定的氨基甲酸，然后分解 成 CO2和胺，如果异氰酸酯过量，生成的胺会和异氰酸酯反应生成脲。发泡。 22.22.在聚氨酯弹性体制备时，聚合物多元醇含水量应严格控制在聚氨酯弹性体制备时，聚合物多元醇含水量应严格控制 答：对于弹性体、涂料、纤维中要求不能有气泡，所以原料中的含水量必须严格控制，通常要求低于 0.05%。 23.23.异氰酸酯与氨基甲酸酯及脲基的反应异氰酸酯与氨基甲酸酯及脲基的反应 24.24.胺类、锡类催化剂对异氰酸酯反应的催化作用区别？胺类、锡类催化剂对异氰酸酯反应的催化作用区别？答：叔胺类催化剂对异氰酸酯与水的反 应催化效率大，而锡类催化剂对异氰酸酯与羟基反应的催化效率大。 25.25.为什么聚氨酯树脂可以看作是一种嵌段聚合物，链段结构有何特点？为什么聚氨酯树脂可以看作是一种嵌段聚合物，链段结构有何特点？ 答： 因为在聚氨酯树脂的链段是有硬段和软段组成， 硬段是指聚氨酯分子主链上由异氰酸酯、 扩链剂、 交联剂反应所 形成的链段，这些基团内聚能较大、空间体积较大、刚性较大。而软段是指碳碳主链 聚合物多元醇，柔顺性较好，在聚氨酯主链中为柔性链段。 26.26.影响聚氨酯材料性能的因素有哪些？影响聚氨酯材料性能的因素有哪些？ 答：基团的内聚能，氢键，结晶性，交联度，分子量，硬段，软段，扩链剂，聚氨酯形态结构 27.27.聚氨酯材料分子主链上软段、硬段各来自哪些原料聚氨酯材料分子主链上软段、硬段各来自哪些原料 答：软段由低聚物多元醇（聚酯、聚醚二醇等）组成，硬段由多异氰酸酯或其与小分子扩链剂组成。 28.28.软段、硬段如何影响聚氨酯材料的性能？软段、硬段如何影响聚氨酯材料的性能？ 答：软段： （1）软段的分子量：假定聚氨酯分子量相同，其软段若为聚酯，则聚氨酯的强度随着聚酯 二醇分子量的增加而提高；若软段为聚醚，则聚氨酯的强度随聚醚二醇分子量的增加而下降，不过伸 长率却上升。 （2）软段的结晶性：对线性聚氨酯链段的结晶性有较大的贡献。一般来说，结晶性对提 高聚氨酯制品的性能是有利的， 但有时结晶会降低材料的低温柔韧性， 并且结晶性聚合物常常不透明。 硬段： 硬链段通常影响聚合物的软化熔融温度及高温性能。芳香族异氰酸酯制备的聚氨酯由于硬段含 刚性芳环，因而使其硬段内聚强度增大，材料强度一般比脂肪族异氰酸酯型聚氨酯的大，但抗紫外线 降解性能较差，易泛黄。脂肪族聚氨酯则不会泛黄。 29.29.聚氨酯泡沫分类聚氨酯泡沫分类 答：(1)硬泡及软泡，高密度及低密度泡沫，聚酯型、聚醚型泡沫，TDI 型、MDI 型泡沫，聚 氨酯泡沫及聚异氰脲酸酯泡沫，一步法及预聚法生产，连续法及间歇法生产，块状泡沫和模塑 泡沫 30.30.泡沫制备的基本反应泡沫制备的基本反应 答：是指-NCO 与-OH、-NH2、H2O 的反应，与多元醇反应时，发泡过程中的“凝胶反应”一般即指氨基 甲酸酯的形成反应。基团的反应式如下： 在有水存在的发泡体系中，产生发泡反应。 31.31.气泡的成核机理气泡的成核机理 原料在液体中反应或依靠反应生产的温度产生气体物质并使气体挥发。 随着反应的进行和反应热量的 大量产生，气体物质的发生量和挥发量不断增加。气体浓度增加超过饱和浓度后，在溶液相中开始形 成维系的气泡并上升。 32.32.泡沫稳定剂在聚氨酯泡沫制备中的作用泡沫稳定剂在聚氨酯泡沫制备中的作用 答:具有乳化作用，使泡沫物料各组分间的互溶性增强;加入有机硅表面活性剂后，由于它大大降低了 液体的表面张力 ，气体分散时所需增加的自由能减少，使分散在原料中的空气在搅拌混合过程中 更易成核，有助于细小气泡的产生，提高了泡沫的稳定性。 33.33.泡沫的稳定机理泡沫的稳定机理 答：在气液界面形成一个表面活性层，该活性层的年度高物液相本体，使气泡膜具有一定的伸缩弹性 和较高粘度，而液相本体粘度低，相对容易流动，因此排液现象对气泡壁的减薄影响减弱，使得膨胀 中的气泡得以稳定。 34.34.开孔泡沫与闭孔泡沫的形成机理开孔泡沫与闭孔泡沫的形成机理 答：开孔泡沫形成机理：大多情况是在气泡内产生最大压力时由于凝胶反应形成的泡孔壁强度不高， 不能承受气体压力升高引起的壁膜拉伸，气泡壁膜便被拉破，气体从破裂处逸出，形成开孔泡沫。 闭孔泡沫形成机理：对于硬泡体系，由于采用多官能度、低分子量的聚醚多元醇与多异氰酸酯反应， 凝胶速度相对较快，在泡孔内气体不能挤破泡壁，从而形成以闭孔为主的泡沫塑料。 35.35.物理发泡剂与化学发泡剂发泡机理物理发泡剂与化学发泡剂发泡机理 答：物理发泡剂：物理发泡剂就是泡沫细孔是通过某一种物质的物理形态的变化，即通过压缩气体的 膨胀、液体的挥发或固体的溶解而形成的 化学发泡剂： 化学发泡剂是那些经加热分解后能释放出二氧化碳和氮气等气体，并在聚合物组成中形 成细孔的化合物 37.37.软质聚氨酯泡沫的制备方法软质聚氨酯泡沫的制备方法 答：一步法和预聚体法 预聚体法：即先由聚醚多元醇和过量的 TDI 反应，制成含有游离 NCO 基的预聚体，后与水、催化剂、 稳定剂等混合制成泡沫。 。一步法：各种原料通过计算直接进入混合头混合，一步制造泡沫塑料，可 分为连续式和间歇式。 38.38.水平发泡与垂直发泡的特点水平发泡与垂直发泡的特点 答：水平发泡特点：边膜提升法：该方法在原始水平发泡机基础上增加了向上牵引侧纸装置，使泡沫 边缘与中部同步上涨发泡， 从而制得接近平顶的泡沫块。 平衡压板法： 特点是采用了顶纸和顶部盖板。 溢流槽法：特点是采用溢流槽和传送带降落板。 垂直发泡特点： 可以用较小的流量得到大截面积的泡沫块料，而通常用水平发泡机要得到同样截面的 块料，流量水平要比垂直发泡大 35 倍；由于泡沫块横截面大，不存在上下表皮，边皮也较薄，因 而大大减少了切割损失；设备占地面积小，厂房高度约 1213m，厂房和设备投资费用较水平发泡工 艺的低；可以方便地通过更换料斗及模型，可生产圆柱形或矩形泡沫体，特别是可生产供旋切的圆块 泡坯料。 39.39.软泡制备原料选择基本要点软泡制备原料选择基本要点 答：多元醇：用于普通块状泡沫的聚醚多元醇，分子量一般为 30004000，以聚醚三醇为主。高回 弹泡沫则多采用分子量在 45006000 的聚醚三醇。分子量增加时，泡沫的拉伸强度、伸长率和回弹 性提高； 同类聚醚的反应活性下降。 聚醚的官能度增加， 则反应相对加快， 生成聚氨酯的交联度提高， 泡沫硬度随之提高，伸长率下降。异氰酸酯:聚氨酯软块泡的异氰酸酯原料以甲苯二异氰酸酯（TDI 80)为主。 而活性相对较低的 TDI65 仅用于聚酯型聚氨酯泡沫或特殊的聚醚型泡沫。催化剂:块状 软泡发泡用的催化利大致分为二类：一类是有机金属化合物，以辛酸亚锡最为常用；另一类是叔胺、 以双(二甲氨基乙基)醚常用。泡沫稳定剂:在聚酯型聚氨酯块状泡沫中以非硅系表面活性剂为主，聚 醚型块状发泡中主要采用有机硅氧化烯烃共聚合物。 发泡剂:一般在制造密度大于 21 千克每立方 米的聚氨酯软块泡时，只使用水作发泡剂；在低密度配方中才使用二氯甲烷（MC）等低沸点化合物作 辅助发泡剂。 40.40.环境条件对块状泡沫物性的影响环境条件对块状泡沫物性的影响 答：温度的影响：聚氨酯的发泡反应随着物料温度上升而加快，在敏感的配方中将会引起烧芯和着火 的危险。空气湿度的影响：随着湿度的增加，由于泡沫中的异氰酸酯基团部分与空气中的水分反应， 泡沫的硬度有所下降，伸长率增加；由于脲基的增加，泡沫的拉伸强度有所增加。大气压的影响：对 同样的配方，当在海拔较高的地方发泡时，密度明显降低。 41.41.冷模塑软泡与热模塑泡沫所用原料体系主要区别冷模塑软泡与热模塑泡沫所用原料体系主要区别 答：冷熟化模塑所用原料的反应活性较高，熟化时无需外部供热，依靠体系产生的热量，短时间即可 基本上完成熟化反应，原料注模后几分钟内即可脱模。热熟化模塑泡沫的原料反应活性较低，反应 混合物在模具中发泡结束后，需要连同模具一起加热，泡沫制品在烘道中熟化完全后才能脱模。 42.42.冷模塑软泡与热模塑泡沫相比有何特点冷模塑软泡与热模塑泡沫相比有何特点 答：生产过程中不需外部提供热量，可节省大量热能；sag 系数(压陷比)高，舒适性能好；回 弹率高；不加阻燃剂的泡沫也有一定的阻燃性能；生产周期短，可节省模具，节约成本。 43.43.软泡与硬泡各自的特点与用途软泡与硬泡各自的特点与用途 答：软泡特点：聚氨酯软泡的泡孔结构多为开孔的。一般具有密度低、弹性回复好、吸音、透气、保 温等性能。用途：主要用作家具、垫材、交通工具座椅垫材、各种软性衬垫层压复合材料，工业和民 用上也把软泡用作过滤材料、隔音材料、防震材料、装饰材料、包装材料及隔热保温材料等。 硬泡特点：聚氨酯泡沫具有重量轻、比强度高、尺寸稳定性好；聚氨酯硬泡的绝热性能优越；粘合力 强；老化性能好，绝热使用寿命长；反应混合物具有良好的流动性，能顺利地充满复杂形状的模腔或 空间；聚氨酯硬泡生产原料的反应性高，可以实现快速固化，能在工厂中实现高效率、大批量生产。 用途：用作冰箱、冷柜、冷藏集装箱、冷库等的保温层材料，石油输送管道及热水输送管道保温层， 建筑墙壁及屋顶保温层、保温夹心板，等等。 44.44.硬泡配方设计要点硬泡配方设计要点 答：多元醇 ：用于硬泡配方的聚醚多元醇一般是高官能度、高羟值(低分子量)聚氧化丙烯多元醇； 异氰酸酯：目前用于硬泡的异氰酸酯主要是多亚甲基多苯基多异氰酸酯（一般称 PAPI)，即粗 MDI、 聚合 MDI; 发泡剂:(1)CFC 发泡剂(2)HCFC 及 HFC 发泡剂(3)戊烷发泡剂(4)水; 泡沫稳定剂:用于聚氨 酯硬泡配方的泡沫稳定剂一般是聚二甲基硅氧烷与聚氧化烯烃的嵌段聚合物， 目前大多数泡沫稳定剂 以 SiC 型为主;催化剂:硬泡配方的催化剂以叔胺为主， 在特殊场合可使用有机锡催化剂;其它助剂: 根据聚氨酯硬泡制品的不同用途要求与需要，还可在配方中加入阻燃剂、开孔剂、发烟抑制剂、防老 剂、防霉剂、增韧剂等助剂。 45.45.整皮模塑泡沫制备原理整皮模塑泡沫制备原理答:整皮模塑泡沫塑料简称 ISF，又称自结皮泡沫塑料是在制造时自身 产生致密表皮的泡沫塑料。 46.46.聚氨酯微孔弹性体的特点及用途聚氨酯微孔弹性体的特点及用途答：特点：质轻，耐磨性好，聚氨酯弹性体是一种嵌段聚合 物， 一般由低聚物多元醇柔性长链构成软段， 以二异氰酸酯及扩链剂构成硬段， 硬段和软段交替排列， 形成重复结构单元。除含有氨酯基团外，聚氨酯分子内及分子间可形成氢键，软段和硬段可形成微相 区并产生微观相分离。 用途：鞋材，鞋底、鞋垫等 47.47.聚氨酯弹性体由哪些主要性能特点聚氨酯弹性体由哪些主要性能特点 答：性能特点：1、较高的强度和弹性，可在较宽的硬度范围内（邵氏 A10邵氏 D75）保持较高的弹 性；一般无需增塑剂可达到所需的低硬度，因而无增塑剂迁移带来的问题； 2、在相同硬度下，比其 它弹性体承载能力高；3、优异的耐磨性，其耐磨性是天然橡胶的 210 倍；4、耐油脂及耐化学品性 优良；芳香族聚氨酯耐辐射；耐氧性和耐臭氧性能优良；5、抗冲击性高、耐疲劳性及抗震动性好， 适于高频挠屈应用；6、低温柔顺性好；7、普通聚氨酯不能在 100 以上使用，但采用特殊的配方 可耐 140 高温；8、模塑和加工成本相对较低。 48.48.聚氨酯弹性体根据多元醇、异氰酸酯、制造工艺等分类聚氨酯弹性体根据多元醇、异氰酸酯、制造工艺等分类 答：1.按低聚物多元醇原料分，聚氨酯弹性体可分为聚酯型、聚醚型、聚烯烃型、聚碳酸酯型等，聚 醚型中根据具体品种又可分聚四氢呋喃型、聚氧化丙烯型等；2.根据二异氰酸酯的不同，可分为脂肪 族和芳香族弹性体，又细分为 TDI 型、MDI 型、IPDI 型、NDI 型等类型；3.从制造工艺分，传统上把 聚氨酯弹性体分为浇注型(CPU)、热塑性(TPU)、混炼型(MPU)三大类。 49.49.从分子结构上看影响聚氨酯弹性体性能的因素有？从分子结构上看影响聚氨酯弹性体性能的因素有？ 答：从分子结构上看，聚氨酯弹性体是一种嵌段聚合物，一般由低聚物多元醇柔性长链构成软段，以 二异氰酸酯及扩链剂构成硬段，硬段和软段交替排列。低聚物多元醇；异氰酸酯的结构；扩链剂及交 联剂；无机填料和有机填料。 50.50.普通聚酯型和聚四氢呋喃醚型弹性体的性能区别普通聚酯型和聚四氢呋喃醚型弹性体的性能区别 答：聚酯分子中含有较多的极性酯基(COO)，可形成效强的分子内氢键，因而聚酯型聚氨酯具有 较高的强度、耐磨及耐油性能。 聚醚多元醇制得的弹性体具有较好的水解稳定性、耐候性，低温柔顺性和耐霉菌性等性能。 51.CPU51.CPU 有何性能特点？有何性能特点？答：以液体原料浇注或注射到制品模具中反应而固化成型，可以直接 制得很厚的体积大的聚氨酯橡胶制品及形状复杂的制品；制得的制品综合性能好；可以调节原料 的配方组成及用量， 获得不同硬度的制品， 性能的可变范围大； 对于简单的手工浇注， 设备投资小， 加工方便；可制造小批量的或单件的制品原型，灵活性好。 52.CPU52.CPU 的合成方法？的合成方法？答：浇注成型的聚氨酯的制备成型工艺有一步法、预聚体法和半预聚体法。 53.53.什么叫一步法、预聚物法、半预聚物法？各有何特点？什么叫一步法、预聚物法、半预聚物法？各有何特点？ 答：一步法工艺:指将低聚物多元醇、二异氰酸酯、扩链剂和催化剂等同时混合后直接注入模具中， 在一定温度下 固化成型的方法。特点：此法生产效率高，因无需制备预聚体而节省能量，生产成本 较预聚体法低，可用小型浇注机生产。但反应较难控制，所得弹性体分子结构不规整，力学性能不如 预聚体法好，故常用于制造低硬度、低模量的制品如印刷胶辊、小型工业实心轮胎、压力传动轮等。 预聚体法：首先将低聚物多元醇与二异氰酸酯进行预聚反应，生成端 NCO 基的聚氨酯预聚物，浇注时 再将预聚物与扩链剂反应，制备聚氨酯弹性体的方法，称之为预聚体法。特点：采用预聚体法制备聚 氨酯弹性体，反应分两步进行，由于采取了预聚步骤，在进行扩链反应时放热低，易于控制，制得的 聚氨酯分子链段排列比较规整，制品具有良好的力学性能，重复性也较好。 半预聚物法与预聚体法的区别是将部分聚酯多元醇或聚醚多元醇跟扩链剂、 催化剂等以混合物的形式 添加到预聚物中。特点是： 预聚体组分粘度低，可以调节到与固化剂混合组分的粘度相近， 配 比也相近（即混合质量比可为 1:1） ，这不但提高了混合的均匀性，而且也改善了弹性体的某些性能。 54.54.影响聚氨酯弹性体性能的主要工艺因素影响聚氨酯弹性体性能的主要工艺因素 答： (1)扩链系数： 大量实践表明 MOCA 的扩链系数以 0.850.95 范围为宜； (2)合成方法： 一般来说， 由预聚物法制得的弹性体性能最好，一步法最差；(3)混合温度及固化温度：适当提高熟化反应温度 有利于提高制品的力学性能，但提高预聚体与扩链交联剂的混合温度，会使凝胶和凝固期缩短，有 时来不及浇注和使搅拌带入的气泡逸出；而且当温度高于 120 时，往往又会使弹性体性能下降； (4)熟化时间的影响；(5)预聚体的贮存：由于预聚体中含有活性较大的 NCO 基团，一般须在氮气的密 封桶贮存；(6)注模时的环境。 55.NCO/OH(55.NCO/OH( 1)1)之比对材料性能如何影响之比对材料性能如何影响 答： -NCO/-OH1即-NCO 基团过量，生成的聚合物端基为异氰酸酯基 -NCO/-OH1当异氰酸酯与多元醇均为双官能度时，聚合物分子量无穷大，在泡沫塑料及 TPU、 CPU、MPU 等的制备中，-NCO/-OH 值一般控制在 1 左右，略大于 1。 -NCO/-OH 1即-OH 基团过量，生成的聚合物端基为羟基 57.CPU57.CPU 加工工艺条件及方法加工工艺条件及方法 答：方法有：手工浇注，机械浇注，特殊浇注工艺，真空浇注 58.58.反应注射成型和橡胶、塑料注射成型的区别反应注射成型和橡胶、塑料注射成型的区别 答：与传统塑料加工成型法相比，RIM 工艺对制备大型制品、形状复杂制品、薄壁制品更为有利，产 品表面质量好，花纹图案清晰，重现性好；该工艺加工勿需普通塑料热塑成型所需的昂贵的热流道体 系，设备费仅为热塑型结构泡沫塑料成型设备的 1/21/3，且生产出的制品无成型应力、成型周期 短、生产效率高，尤其对于大批量、大尺寸制品的生产，生产成本的降低更为明显。 59.59.反应注射成型工艺优点反应注射成型工艺优点 答：答：RIM 加工技术能量消耗低。(2)模具强度要求较低。(3)所用原料体系比较广泛。(4)与传统塑 料加工成型法相比，RIM 工艺对制备大型制品、形状复杂制品、薄壁制品更为有利，产品表面质量好， 花纹图案清晰，重现性好。(5)该工艺加工勿需普通塑料热塑成型所需的昂贵的热流道体系，设备费 仅为热塑型结构泡沫塑料成型设备的 1/21/3，且生产出的制品无成型应力、成型周期短、生产效 率高，尤其对于大批量、大尺寸制品的生产，生产成本的降低更为明显。(6)物料以液体形态注入模 具，有利于生产断面形状复杂的制品，可嵌入插入件一次成型，也可以在液体原料中添入某些增强材 料。(7)可以使用模内涂装(IMC-Inmold Coating)技术,减少制品后涂装工序。降低加工成本。 60.RRIM60.RRIM、SRIMSRIM 与与 LFILFI 的区别的区别 答：用 LFI 法制造结构 RIM 材料与 RRIM 不同之处是，可 10100mm 的长纤维作增强材料