（化学专业论文）端nco聚氨酯预聚物酚醛树脂体系泡沫的制备与性能研究.pdf

学位论文数据集 中图分类号t q 3 2 8 2 学科分类号 43 0 10 60 论文编号 10 0 10 2 0 10 0 4 8 6 密级内部事项 学位授予单位代码 l0 0 10 学位授予单位名称北京化工大学 作者姓名 文振广 学号 2 0 0 8 0 0 0 2 6 9 获学位专业名称 化学 获学位专业代码 0 8 0 5 热固性树脂合成及泡沫 课题来源国家“8 6 3 ” 研究方向 体制备研究 论文题目 端一n c o 聚氨酯预聚物酚醛树脂体系泡沫的制备与性能研究 关键词 聚氨酯酚醛泡沫；可发性酚醛树脂；韧性；热稳定性；阻燃性 论文答辩日期 2 0 1 1 5 19 论文类型 应用研究 学位论文评阅及答辩委员会情况 姓名 职称 工作单位学科专长 指导教师 程珏 教授北京化工大学高分子材料 评阅人1 张军营教授北京化工大学高分子材料 评阅人2 赵京波副教授北京化工大学高分子材料 评阅人3 评阋人4 答辩委员会主席阳明书教授 中科院化学所高分子材料 答辩委员1励杭泉教授北京化工大学 高分子材料 答辩委员2李齐方教授北京化工大学 高分子材料 答辩委员3杜中杰教授北京化工大学 高分子材料 答辩委员4 赵京波副教授北京化工大学高分子材料 答辩委员5 刘亚康副教授北京化工大学高分子材料 注：一论文类型：1 基础研究2 应用研究3 开发研究4 其它 二中图分类号在中国图书资料分类法查询。 三学科分类号在中华人民共和国国家标准( g b t13 7 4 5 - 9 ) 学科分类与代码中查 询。 四论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。 0 4附川ii量三87眦8ii_y 摘要 端一n c o 聚氨酯预聚物酚醛树脂体系泡沫的制备与性能研究 摘要 酚醛泡沫由于具有良好的性能广泛应用于各行各业，但是，酚醛泡沫 脆性大、易粉化，极大的限制j ，其住某些方面的应用。 本论文选用聚氨哺预聚物代替传统的无机睃，与可发性酚醛树脂反应 制备了新型聚氨酯酚醛泡沫体，解决了聚氨酯预聚物与酚醛树脂相容性 差、反应快的问题。聚氨酯酚醛泡沫是一种既有很好的热稳定性，同时 又具有很好韧性的新型泡沫体材料。 论文主要工作如下： 采用苯酚、多聚甲醛为原料，合成了一种与聚氨酯相容性好、黏度小、 固含量高、与聚氨酯预聚物反应相对温和、发泡倍率高的可发性酚醛树脂。 采用两种端异氰酸酯聚醚( m d i p p g 预聚物) 制备了聚氨酯酚醛树 脂双组份泡沫体。通过不同n c o 含量的端异氰酸酯聚醚复配调节端异氰 酸酯聚醚体系单体和三聚体的相对含量；研究了异氰酸酯基团与可发性酚 醛树脂比例、异氰酸酯摹团和三聚体相对含量对泡沫体制备及泡沫体性能 的影响。结果表明：异氰酸酯基团与酚醛树脂质量比为4 0 1 0 0 、三聚体 含量低于1 7 3 3 时，泡沫体的体积稳定性好，收缩率低。 通过改变聚合反应时间控制酚醛树脂结构。研究了可发性酚醛树脂黏 度( 分子量) 对泡沫体成型及性能的影响。结果表明，酚醛树脂黏度大 i ：| 匕京化1 = 大学硕j 二学付论文 于2 15 p a s 时，泡沫体的体积稳定性好，收缩率低；可发性酚醛树脂分子 量增加( 树脂黏度从2 1 5 p a s 增加到5 0 5 p a s ) 时，泡沫体的密度从6 0 1 6 k g m 3 增加到6 3 9 6k g m - 3 ，基本保持稳定；其弯曲强度达到0 2 m p a ， 弯曲应变达到1 5 以上，远高于纯酚醛泡沫( 6 ) ；泡沫体的热稳定性优 于聚氨酯泡沫，在1 5 0 。c 烘烤2 小时，泡沫体的质量损失为5 0 o - 6 ，体积 变化为5 左右；通过增加发泡剂的用量，调节泡沫体密度，当泡沫体密 度由9 5k g n r 3 下降到5 5k g m 。3 时，泡沫仍具有很好的韧性和较好的尺寸 稳定性。 通过加入不同的阻燃剂及其他助剂制备阻燃性泡沫。结果表明，添加 黏度小的液体阻燃剂，可能使泡沫体在成型后发生收缩；若在发泡体系中 仅添加可膨胀石墨，制得的泡沫体韧性好，当添加可膨胀石墨3 0 份时， 泡沫的氧指数达到了2 8 2 1 当添加d m m p 、s b 2 0 3 、a i ( o h ) 3 各l 份( 本 文中份数均指质量份数) ，可膨胀石墨2 0 份时，得到的泡沫体韧性好，其 氧指数达到2 7 5 ；硼酸锌与可膨胀石墨一同使用，可以更加充分发挥可 膨胀石墨的阻燃效果，氧指数最高可达到3 2 1 。 关键词：聚氨酯酚醛泡沫，可发性酚醛树脂，韧性，热稳定性，阻燃性 摘要 t h ep r e p a r a t i o na n dt h e p r o p e r t i e so fp o i y u r e t h a n e p h e n o i i c f o am a b s t r a c t p h e n o l i cf o a mu s e si naw i d er a n g eo ff i e l d sf o ri t s g o o dp e r f o r m a n c e h o w e v e r , i ti se x t r e m e l yt o ob r i t t l e a n dp o w d e r e dt ob eu s e di nc e r t a i n a s p e c t s i nt h es t u d y ，p up r e p o l y m e rw a se m p l o y e dt or e p l a c et h ei n o r g a n i ca c i d t oe x p e r i e n c er e a c t i o n sw i t hf o a m a b l ep h e n o l i cr e s i n st op r e p a r en o v e lp u p f f o a m t h ep r o b l e m si n c l u d i n gp o o rc o m p a t i b i l i t ya n df a s tr e a c t i o nr a t eo f t r a d i t i o n a lp u p ff o a mw a si m p r o v e d t h ep u p ff o a mi san o v e lf o a m m a t e r i a lw i t hg o o dt h e r m a ls t a b i l i t ya n dg o o dt o u g h n e s s m a i nw o r k sa r ea sf o l l o w s f o a m a b l ep h e n o l i cr e s i nw i t hl o wv i s c o s i t ya n dh i g hs o l i dc o n t e n tw a s p r e p a r e db yc o n d e n s a t i o no fp h e n o la n dp a r a f o r m a l d e h y d e ，w h i c hp e r f o r m e d g o o dc o m p a t i b i l i t ya n dr e l a t i v e l ym i l dr e a c t i o ni n t e n s i t yw i t hp o l y u r e t h a n e p r e p o l y m e r sa sw e l la sh i g hf o a m i n gr a t i o p a p i p p gp o l y u r e t h a n e p h e n o l i cf o a mw a sp r e p a r e d v a r i o u st y p e so f p o l y e t h e ri s o c y a n a t e t h a th a v ed i f f e r e n t n c oc o n c e n t r a t i o nw e r em i x e d t o g e t h e rt oa d j u s tt h er e l a t i v ea m o u n to fm o n o m e r sa n dt r i m e rp r e p o l y m e r si n t h e s y s t e m s t h ee f f e c t o fr a t i oo fi s o c y a n a t eg r o u p sa n dp h e n o l i cr e s i n ， r n 北京化1 = 大学硕士学位论文 r e l a t i v ea m o u n to f n c og r o u p sa n dt r i m e ro fp uo nt h ep r e p a r a t i o no ff o a m a n dp r o p e r t yo ff o a mw e r ei n v e s t i g a t e d t i l ee x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o w e da s f o l l o w s t h er e s u l t a n tf o a mi so fn i c ev o l u m es t a b i l i t ya n dl o w s h r i n k a g e w h e nt h ec o n d i t i o ni ss a t i s f i e dw i t hm a s sr a t i oo f - n c og r o u p sa n df o a m a b l e p fr e s i nb e i n g4 0 10 0 ，a n dc o n t e n to f t r i m e ro fp ul o w e rt h a n1 7 3 3 t h es t r u c t u r eo ff o a m a b l ep h e n o l i cr e s i nw a sc o n t r o l l e db ya d j u s t i n gt h e r e a c t i o nt i m e t h ee f f e c to fv i s c o s i t y ( m o l e c u l a rw e i g h t ) o ff o a m a b l ep h e n o l i c r e s i no nt h ef o r m i n gp r o c e s sa n dp e r f o r m a n c eo ff o a mw a si n v e s t i g a t e d t h e e x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o w e dt h a tt h er e s u l t a n tf o a mi so fn i c ev o l u m es t a b i l i t y a n dl o ws h r i n k a g ew h e nv i s c o s i t yo ff o a m st h ep h e n o l i cr e s i nm o r et h a n 2 15 p a s w i t ht h em o l e c u l a rw e i g h t i n c r e a s i n g o ff o a m a b l e p h e n o l i c r e s i n ( e q u a lt ot h ev i s c o s i t yi n c r e a s i n gf r o m2 15 p a st o5 0 5p a s ) ，t h ed e n s i t y o ff o a ms t a b i l i z e sb e t w e e n6 0 1 6k g m t o6 3 9 6 k g m 一m e a n w h i l e t h e b e n d i n gs t r e n g t ho ft h en o v e lf o a mr e a c h e s0 2 m p a ，a n db e n d i n gs t r a i ni s m o r et h a n15 ，w h i c hi sm u c hb e t t e rt h a nt h a to fp u r ep h e n o l i cf o a m ( 6 ) ； t h em a s sl o s eo ft h ef o a mi s5 一6 ，a n dt h ev o l u m ec h a n g ei sa b o u t 5 w h e nt h ef o a mi sh e a t e da t15 0 * cf o r2 h ，w h i c hs h o w sag o o dt h e r m a ls t a b i l i t y p r o p e r t y w i t ht h ed e n s i t yd e c r e a s i n gf r o m9 5k g m t o5 5k g m 一，f o a ms t i l l m a i n t a i ng o o dt o u g h n e s sa n dg o o dd i m e n s i o n a ls t a b i l i t y t h ep u p ff o a mw a sp r e p a r e dw i t hd i f f e r e n tf l a m er e t a r d a n ts y s t e m sa n d o t h e ra d d i t i v e s t h er e s u l t si n d i c a t e dt h a t ，w h e nt h el o wv i s c o s i t y l i q u i df l a m e r e t a r d a n tw a sa d d e di n t ot h ef o a m i n gs y s t e m , t h ef o a mm a y c o n t r a c ta f t e ri t i v 扮锣 w a sf o a m e d w h e no n l ye gw a sa d d e di n t o t h e f o a m i n gs y s t e m ，t h ef o a m o b t a i n e dw a st o u g h n e s sa n da h n o s td i dn o tc o n t r a c t e d ，w h e nt h ea r n o t m to f e gw a s3 0p h r , t h eo lv a l u eo ft h ef o a mi n c r e a s e dt o2 8 2 w h e n i p h r d m m p , 1p h r8 b 2 0 3 ，ip h ra l ( o h ha n d2 0p h rf o a m a b l eg r a p h i t e ( e g ) w e r e a d d e di n t ot h et b a m i n gs y s t e m ，t h ef o a mw i t hg o o dt o u g l m e s sw a so b t a i n e d ， t h eo io ft h ef o a mi n c r e a s e dt o2 7 5 w h e nu s e di nc o n j u n c t i o nw i t he g z i n cb o r a t em a yh e i g h t e nt h er e t a r d a n te f f e c to fe g t h eh i g h e s to ir e a c h e d 3 2 1 k e yw o r d s ：p u p ff o a m ；f o a m a b l ep h e n o l i cr e s i n ；t o u g h n e s s ；t h e r m a l s t a b i li t y ；f l a m er e t a r d a n c y 北京化1 ：人学硕l ：学位论文 目录 第一章绪论i 1 1 聚氨酯及聚氨酯泡沫塑料l 1 2 聚氨酯泡沫塑料的原料i 1 2 1 多异氰酸酯l 1 2 2 多元醇2 1 2 3 催化剂3 1 2 4 发泡剂3 1 3 聚氨酯泡沫塑料的阻燃4 1 3 1 聚氨酯泡沫塑料的阻燃方法4 1 3 2 阻燃协效剂及阻燃剂之间的协同效应4 1 4 酚醛树脂及酚醛泡沫塑料5 1 5 酚醛树脂泡沫塑料的原料5 1 5 1 甲阶热固性酚醛树脂5 1 5 2 催化n 固化剂7 1 5 3 发泡剂7 1 5 4 表面活性剂7 1 5 5 改性剂8 1 6 酚醛泡沫的特点8 1 6 1 酚醛泡沫塑料的优点8 1 6 2 酚醛泡沫塑料的缺点9 1 7 酚醛树脂及其泡沫塑料的增韧研究9 1 7 1 物理增韧1 0 1 7 2 化学增韧1 0 1 8 聚氨酯改性酚醛泡沫塑料1 l 1 8 1 聚氨酯改性酚醛泡沫塑料的机理l l 1 8 2 聚氨酯改性酚醛泡沫塑料的研究现状l l 1 8 3 改性酚醛树脂时聚氨酯的用量1 2 1 9 课题研究的目的意义和创新点1 2 目录 第二章实验与测试1 5 2 1 实验部分1 5 2 1 1 实验原材料1 5 2 1 2 实验仪器1 5 2 2 分析与测试部分1 6 2 2 1 可发性酚醛树脂的合成1 6 2 2 2 泡沫体的制备1 6 2 2 3e s i m s 光谱分析1 6 2 2 4 红外光谱分析1 7 2 2 5 泡沫体密度测定1 7 2 2 6 泡沫体稳定性测定1 7 2 2 7 泡沫体弯曲性z h 匕e _ d 测定1 7 2 2 8 端异氰酸酯聚醚预聚物中n c o 基团的含量测定1 7 2 2 9 泡沫体制备过程巾的起泡时间、不粘时间和充模时间的测定1 8 2 2 1 0 可发性酚醛树脂黏度的测定1 8 2 2 11 可发性酚醛树脂固含量的测定1 8 2 2 1 2 泡沫体耐热性能的测定：1 8 第三章结果与讨论1 9 3 1 新型聚氨酯酚醛泡沫体的制备1 9 3 1 1 端异氰酸酯聚醚预聚物与可发性酚醛树脂比例对泡沫体制备的影响1 9 3 1 2 端异氰酸酯聚醚预聚物体系组成及结构对泡沫体制备的影响2 l 3 1 3 可发性酚醛树脂对泡沫体制备的影响2 3 3 1 4 发泡剂用量对泡沫体制备的影响2 7 3 2 新型聚氨酯酚醛泡沫体性能影响因素的研究2 7 3 2 1 可发性酚醛树脂黏度( 分子量) 对泡沫体性能的影响2 7 3 2 2 发泡剂用量( 密度) 对泡沫体性能的影响3 0 3 3 新型聚氨酯酚醛泡沫体阻燃性能研究3 3 3 3 1d m m p t c e p 、s b 2 0 3 、硼酸锌、a i ( o h ) 3 阻燃体系3 3 3 3 2 可膨胀石墨阻燃剂3 9 v 北京化1 - 人学硕士学位论交 3 3 3d m m p 、s b 2 0 3 、a i ( o h ) 3 、可膨胀石墨阻燃体系4 l 3 3 4 硼酸锌、可膨胀石墨阻燃体系4 3 3 3 5 三乙醇胺对硼酸锌、可膨胀石墨阻燃体系的影响4 6 第四章结论4 7 参考文献4 9 致谢5 2 研究成果及发表的学术论文一5 3 作者和导师简介5 4 = j 录 c o n t e n t s c h a p t e r1 i n t r o d u c t i o n 1 1 1p o l y u r e t h a n ea n dp o l y u r e t h a n ef o a m 1 1 2m a t e r i a l so f p o l y u r e t h a n ef o a m 1 1 2 1p o l y i s o c y a n a t e 1 1 2 2p o l y e t h e rp o l y o l 2 1 2 3c a t a l y s t 3 1 ：! z iv e s i c a n t 3 1 3f l a m er e t a r d a n to fp o l y u r e t h a n ef o a m 4 1 3 1r e t a r d a n tm e t h o d so f p o l y u r e t h a n ef o a m 4 1 3 2f l a m e r e t a r d a n ts y n e r g i s ta n ds y n e r g i s t i ce f f e c ta m o n gf l a m er e t a r d a n t s 4 1 4p h e n o l i cr e s i na n dp h e n o l i cf o a m 5 1 5m a t e r i a l so fp h e n o l i cr e s i na n dp h e n o l i cf o a m 5 1 5 1r e s o lp h e n o l f o r m a l d e h y d er e s i n 5 1 5 2c a t a l y s ta n dc u r i n ga g e n t 7 1 ! ；3v e s i c a n t 7 1 5 4s u r f a c t a n t 7 1 5 5m o d i f i e r 8 1 6c h a r a c t e r i s t i c so f p h e n o l i cf o a m 8 1 6 1a d v a n t a g e so f p h e n o l i cf o a m 8 1 6 2d i s a d v a n t a g e so f p h e n o l i cf o a m 9 1 7r e s e a r c ho nt o u g h e n i n gp h e n o l i cr e s i na n dt o u g h e n i n gp h e n o l i cf o a m 9 1 7 1t o u g h e n e db yp h y s i c a lm e t h o d 10 1 7 2t o u g h e n e db yc h e m i c a lm e t h o d 10 1 8p o l y u r e t h a n em o d i f i e dp h e n o l i cf o a m 11 1 8 1m e c h a n i s mo f p o l y u r e t h a n em o d i f i e dp h e n o l i cf o a m 11 1 8 2t h ec u r r e n ts i t u a t i o no f p o l y u r e t h a n em o d i f i e dp h e n o l i cf o a m 11 1 8 3a m o u n to f p o l y u r e t h a n e 1 2 i x 北京化r 人学f 坝l 学出论爻 1 9p u r p o s ea n di n n o v a t i v ep o i n t so f r e s e a r c h 1 2 c h a p t e r2t h ep a r to fe x p e r i m e n 15 2 1t h e p a r to fe x p e r i m e n t 1 5 2 1 1e x p e r i m e n t a lr a wm a t e r i a l 1 5 2 1 2l a b o r a t o r yi n s t r u m e n t s 1 6 2 2t h ep a r to f a n a l y s i sa n dt e s t i n g 1 6 2 2 1t h ep r e p a r a t i o no ff o a m a b l ep h e n o l i cr e s i n 16 2 2 2p r e p a r a t i o no f f o a m 1 6 2 2 3a n a l y s i so fe s i - m s 1 7 2 2 4a n a l y s i so ff t i r 17 2 2 5d e t e r m i n a t i o no f d e n s i t yo f f o a m 1 7 2 2 6m e a s u r e m e n to f s t a b i l i t yo f f o a m 1 7 2 2 7m e a s u r e m e n to f b e n d i n gp r o p e r t i e s 1 7 2 2 8t h er e a c t i v i t yo f n c ow i t ht h eb u b b l ew a sm e a s u r e d 17 2 2 9t e s t i n go f b u b b l et i m e 。t a c k - f r e et i m ea n df i l lt i m e 18 2 2 10t e s t i n go fv i s c o s i t y 18 2 2 11t e s t i n go fs o l i dc o n t e n t 18 2 2 12t e s t i n go ft h e r m a ls t a b i l i t yo ff o a m 18 c h a p t e r3r e s u l t sa n dd i s c u s s i o n 1 9 3 1t h ep r e p a r a t i o no f p u p ff o a m 1 9 3 1 1i n f l u e n c eo f p r o p o r t i o no f - n c og r o u pa n dp fr e s i n 1 9 3 1 2i n f l u e n c eo f c o m p o s i t o na n ds t r u c t u r eo f p o l y u r e t h a n ep r e p o l y m e r 2 1 3 1 3i n f l u e n c eo ff o a m a b l ep h e n o l i cr e s i n 21 3 1 4i n f l u e n c eo ft h ea m o u n to fv e s i c a n t 2 7 3 2i n f l u e n c ef a c t o r so fp u p ff o a mp r o p e r t i e s 2 7 3 2 1i n f l u e n c eo f t h ev i s c o s i t y ( m w ) o f p h e n o l i cr e s i no np r o p e r t i e so ff o a m 2 7 3 2 2i n f l u e n c eo f t h ea m o u n to f v e s i c a n t ( d e n s i t yo f f o a m ) o np r o p e r t i e so f f o a m ：；o x 3 3s t u d yo ff l a m er e t a r d a n to f p u p ff o a m 3 3 3 3 。1f l a m er e t a r d a n ts y s t e mo fd m m p t c e p ，s b 2 0 3 ，z i n cb o r a t ea n da i ( o h ) 3 3 4 3 3 2f o a l l l a b l eg r a p h i t e 3 9 3 3 3f 1 a m er e t a r d a n ts y s t e mo f d m m p s b 2 0 3 a i ( o h ) 3 a n de g 4 l 3 3 4f l a m er e t a r d a n ts y s t e mo f z i n cb o r a t ea n de g 4 5 3 3 5i n f l u e n c eo f t r i e t h a n o l a m i n eo ns y s t e mo f z i n cb o r a t ea n de g “4 6 c h a p t e r4c o n c l u s i o n 4 7 r e f e r e n c e s 4 9 a c k n o w l e d g e m e n t s 5 2 r e s u i t so fr e s e a r c ha n dp a p e r s ”5 3 t h ei n t r o d u c t i o no fa u t h r oa n dt e a c h e r ”5 4 x i 锄一葶纬沦 第一章绪论 1 1 聚氨酯及聚氨酯泡沫塑料 聚氨酯( p u ) 是在其指分子结构中含有许多重复的氨基甲酸酯基团( n h c o o ) 的 一类聚合物。聚氨酯根据其分子结构组成的不同，可分为线型分子的热塑性聚氨酯和 体形分子的热固性聚氨酯。前者主要用于弹性体、合成革、涂料、胶黏剂等，后者主 要用于制造各种硬质、半硬质、软质泡沫塑料等l l j 。 聚氨酯材料的性能是十分优异的，用途也比较广泛，制品的种类繁多，聚氨酯泡 沫是聚氨酯的一个主要品种，占聚氨酯制品总量的7 5 左右，是近1 0 年中发展速度 最快的合成塑料产品之一，年增长率保持在8 左右。聚氨酯泡沫塑料是异氰酸酯、 含有羟基的聚醚或聚酯树脂、水以及其他助剂经过的共同反应制得的，整个合成过程 开始至终结都伴随有化学反应，而且并不仅仅是一种反应【2 3 】。 1 2 聚氨酯泡沫塑料的原料 1 2 1 多异氰酸酯 目前，工业生产中主要使用的是异氰酸酯有甲苯二异氰酸酯( t d i ) 、二苯基甲烷 二异氰酸酯( m d i ) 以及多亚甲基对苯基多异氰酸酯( p a p i ) 。异氰酸根基团是非常活泼 的。 t d i 是一种黏度比较低的芳族异氰酸酯，主要由2 ，4 与2 ，6 异构体按不同的比 例混合来构成的。常温下的t d i 是无色的或淡黄色的透明液体，并带有特殊的刺激气 味，黏度随着温度的上升呈下降趋势。t d i 中的2 ，4 与2 ，6 异构体比例影响聚氨酯 泡沫的微相分离，随着t d i 中的2 ，4 与2 ，6 异构体比例的变化，聚脲相的聚集度也 将发生变化，从而影响整个泡沫体的性能。 ( 1 ) 甲苯二异氰酸酯( t d i ) 结构式： o c n 2 ，6 t d i n c o n c o 2 ，4 t d i ( 2 ) 二苯甲烷二异氰酸酯( m d i ) 结构式： 洲。昌岔呦 n c o 二苯甲烷二异氰酸酯相对分子质量为2 5 0 2 4 ，m d l 分子结构中含有两个苯环：二 苯甲烷二异氰酸酯的蒸汽压是比较低的，挥发性也比较的小，对人体的毒害比t d i 要小很多。纯的m d i 是固态的，需要加热熔融后才能使用，因此，一般纯的m d i 不 能直接用于制备聚氨酯泡沫塑料，常用的一般是m d i 的衍生物。 ( 3 ) 多亚甲基多苯基多异氰酸酯( p a p i ) p a p i 其实就是含有不同官能度的多亚甲基多苯基多异氰酸酯的混合物。通常情 况一f ，m d i 要占到混合物总重量的5 0 ，甚至更大的比例。其余的聚异氰酸酯官能 度一般在3 以上。 结构式： 1 2 2 多元醇 c h n c o 【3 , 4 】 多元醇在聚氨酯的结构中用于构成其弹性部分，常用的多元醇主要包括聚醚多元 醇和聚酯多元醇两大类。聚氨酯泡沫塑料制品的柔软性能可用聚醚多元醇或聚酯多元 醇的官能团数目和相对分子质量大小来调节，即通过控制聚合物分子中的支链的密度 来调节【2 j 。使用聚醚多元醇生产的聚氨酯泡沫，由于聚醚多元醇分子结构中的醚键的 内聚能一般都较低，并且很容易旋转，故由聚醚制备的聚氨酯材料的低温柔顺性能是 比较好的，耐水解性能也比较优异，使用聚酯多元醇生产的聚氨酯泡沫塑料一般具有 良好的耐油性能以及力学性能等优点，但聚酯多元醇中的酯键耐水解能力是比较差的 5 1 。目前工业生产中用来制造聚氨酯泡沫塑料多采用的是聚醚多元醇，这主要是由于 2 聚醚多元醇的加工性能优异、价格也较低廉、来源比较广泛、泡沫塑料制品 【6 】 o 1 2 3 催化剂 在工业生产制备泡沫塑料产品的过程中，所用的树脂的固化速度要和发j i ；琴系的 发泡速度相互匹配，这就不仅要求在发泡反应完成的时候所形成的泡沫体网一强度要 足够使气泡稳定地包裹在其网络内，生产中一般通过选用合理的催化剂进行兰这一 点。聚氨酯泡沫塑料生产中催化剂有叔胺类和有机锡类两种。叔胺类化合物，氰酸 酯与醇基以及异氰酸酯与水这两种化学反应都存在着催化能力，因此，通常裙，：j ：为“发 泡”反应催化剂【7 1 。有机锡化合物对异氰酸酯与醇的反应比较有效，常用的- 等酸亚 锡和二月桂酸二丁基锡。目前制备泡沫塑料时，常将两类催化剂混合起来使_ 以起 到协同的效果。 1 2 4 发泡剂 工业生产中制备聚氨酯泡沫塑料使用的发泡剂一般可以被分为两种类型：。一种是 化学发泡剂：这种发泡剂主要是利用水与异氰酸酯之间反应所放出c 0 2 来发l ：另一 种是物理发泡剂，这种发泡剂主要是通过添加低沸点类化合物，利用整个泡：f 摹系的 反应所放出的热量来使低沸点类化合物汽化，最终完成发泡【8 j 。水与异氰酸，反应会 生成二氧化碳，因此产生的二氧化碳可以当作聚氨酯泡沫的发泡剂来使用，是，这 种作用产生的二氧化碳会使泡沫体中常常带有聚脲结构，影响泡沫体的性能洼其发 脆。其次，水与异氰酸酯反应生成二氧化碳这一过程会有大量的反应热放出，7 毛泡可 能会由于温度升高，使得起泡的内压逐渐增大，而最终破裂。另外，用该反，o 生成的 二氧化碳来发泡会过多地消耗掉的异氰酸酯，由于异氰酸酯较昂贵，因此，jj j 曾可以 用液态二的氧化碳或戊烷来作发泡剂使用。液态c 0 2