腳輪材料——聚氨酯的70個基本概念,讓你輕松成為聚氨酯高手(中)
東瑞腳輪材料:
26.常用的異氰酸酯有哪幾種?寫出結構式
答:甲苯二異氰酸酯(TDI),二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯(MDI),多苯基甲烷多異氰酸酯(PAPI),液化MDI,六亞甲基二異氰酸酯(HDI)。
27.TDI-100和TDI-80含義?
答:TDI-100是指全部由2,4結構的甲苯二異氰酸酯組成;TDI-80是指由80%的2,4結構的甲苯二異氰酸酯和20%的2,6結構組成的混合物。
28.TDI和MDI在聚氨酯材料的合成中各有何特點?
答:對于2,4-TDI和2,6-TDI的反應活性。2,4-TDI的反應活性比2,6-TDI高數倍,這是因為,2,4-TDI中4位NCO離2位NCO及甲基較遠,幾乎無位阻,而2,6-TDI的NCO受鄰位甲基的位阻效應較大,反應活性受到影響。
MDI的兩個NCO基團相距較遠、且周圍無取代基,故這兩個NCO的活性都較大,即使其中一個NCO參加了反應,使剩下的NCO活性有所下降,總的來說活性仍較大,故MDI型聚氨酯預聚體的反應活性比TDI預聚體大。
29.HDI、IPDI、MDI、TDI、NDI中耐黃變哪幾種較好?
答:HDI(屬于不變黃脂肪族二異氰酸酯),IPDI(制成的聚氨酯樹脂具有優(yōu)秀的耐光學穩(wěn)定性和耐化學藥品性,一般用于制造高檔不變色的聚氨酯樹脂)。
30.MDI改性的目的及常用的改性方法
答:液化MDI:改性目的:液化純MDI是經過液化改性的MDI,它克服了純MDI的一些缺陷(常溫下固體,使用要融化,多次加熱影響性能),也為MDI基聚氨酯材料性能的提高和改善提供了進行大范圍改性的基礎。
方法:
、侔被姿狨(urethane )改性的液化MDI。
、谔蓟䜩啺(carbodiimide)和脲酮亞胺 (uretonimine)型改性液化MDI。
31.常用的聚合物多元醇有哪幾類?
答:聚酯多元醇,聚醚多元醇
32.聚酯多元醇工業(yè)生產方法主要有幾種?
答:A、真空熔融法 B、載氣熔融法 C、共沸蒸餾法
33.聚酯、聚醚多元醇的分子主鏈上有哪些特殊結構?
答:聚酯多元醇:在分子主鏈上含有酯基,在端基上具有羥基(-OH)的大分子醇類化合物。聚醚多元醇:在分子主鏈結構上含有醚鍵(-O-)、端基帶有(-OH)或胺基(-NH2)的聚合物或齊聚物。
34.根據特性聚醚多元醇分幾類?
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,雜環(huán)改性聚醚多元醇,聚四氫呋喃多元醇。
35.根據起始劑分普通聚醚有幾種?
答:聚氧化丙烯二醇,聚氧化丙烯三醇,硬泡聚醚多元醇,低不飽和度聚醚多元醇。
36.端羥基聚醚和端胺基聚醚有何區(qū)別?
端胺基聚醚是端羥基被胺基取代的聚氧化丙烯醚。
37.常用的聚氨酯催化劑有哪幾類?各包括哪幾個常用品種?
答:叔胺類催化劑,常用品種有:三亞乙基二胺,二甲基乙醇胺,N-甲基嗎啡啉,N,N-二甲基環(huán)已胺
金屬烷基化合物,常用品種有:有機錫類催化劑,可分為辛酸亞錫,油酸亞錫,二丁基錫二月桂酸酯。
38.常用聚氨酯擴鏈劑或交聯劑有哪些?
答:多元醇類(1,4-丁二醇),脂環(huán)醇類,芳醇類,二胺類,醇胺類(乙醇胺,二乙醇胺)
39.異氰酸酯的反應機理
答:異氰酸酯與活潑氫化合物的反應,就是由于活潑氫化合物分子中的親核中心進攻NCO基的碳原子而引起的。反應機理如下:
40.異氰酸酯結構如何影響NCO基團的反應活性?
答:A.R基的電負性:若R基為吸電子基,-NCO集團中C原子電子云密度更加降低,更容易受到親核試劑的進攻,即更容易和醇類、胺類等化合物進行親核反應。 若R為供電子基,通過電子云傳遞,將會使-NCO基團中C原子的電子云密度增加,使它不容易受到親核試劑的進攻,它與含活潑氫化合物的反應能力下降。
B. 誘導效應:由于芳香族二異氰酸酯中含有兩個NCO基團,當第一個-NCO基因參加反應時,由于芳環(huán)的共軛效應,未參加反應的-NCO基團會起到吸電子基的作用,使第一個NCO基團反應活性增強,這種作用就是誘導效應。
C. 空間位阻效應:在芳香族二異氰酸酯分子中,假如兩個-NCO基團同時處在一個芳環(huán)上,那么其中的一個NCO基對另一個NCO基反應活性的影響往往是比較顯著的。但是當兩個NCO基分別處在同一分子中的不同芳環(huán)上,或它們被烴鏈或芳環(huán)所隔開,這樣它們之間的相互影響就不大,而且隨鏈烴長度的增加或芳環(huán)數目的增加而減小。
41.活潑氫化合物種類與NCO反應活性
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。(若親核中心的電子云密度越大,其電負性越強,它與異氰酸酯的反應活性則越高,反應速度也越快;反之則活性低。)
42.羥基化合物對其與異氰酸酯反應活性的影響
答:活潑氫化合物(ROH或RNH2)的反應性與R的性質有關,當R為吸電子基(電負性低),則氫原子轉移出困難,活潑氫化合物與NCO的反應較為困難;若R為供電子取代基,則能提高活潑氫化合物與NCO的反應活性。
腳輪
43.異氰酸酯與水的反應有何用途
答:是制備聚氨酯泡沫塑料的基本反應之一。它們之間的反應首先生成不穩(wěn)定的氨基甲酸,然后分解成CO2和胺,如果異氰酸酯過量,生成的胺會和異氰酸酯反應生成脲。
44.在聚氨酯彈性體制備時,聚合物多元醇含水量應嚴格控制
答:對于彈性體、涂料、纖維中要求不能有氣泡,所以原料中的含水量必須嚴格控制,通常要求低于0.05%。
45.胺類、錫類催化劑對異氰酸酯反應的催化作用區(qū)別
答:叔胺類催化劑對異氰酸酯與水的反應催化效率大,而錫類催化劑對異氰酸酯與羥基反應的催化效率大。
46.為什么聚氨酯樹脂可以看作是一種嵌段聚合物,鏈段結構有何特點?
答:因為在聚氨酯樹脂的鏈段是有硬段和軟段組成,硬段是指聚氨酯分子主鏈上由異氰酸酯、擴鏈劑、交聯劑反應所 形成的鏈段,這些基團內聚能較大、空間體積較大、剛性較大。而軟段是指碳碳主鏈聚合物多元醇,柔順性較好,在聚氨酯主鏈中為柔性鏈段。
47.影響聚氨酯材料性能的因素有哪些?
答:基團的內聚能,氫鍵,結晶性,交聯度,分子量,硬段,軟段。
48.聚氨酯材料分子主鏈上軟段、硬段各來自哪些原料
答:軟段由低聚物多元醇(聚酯、聚醚二醇等)組成,硬段由多異氰酸酯或其與小分子擴鏈劑組成。
49.軟段、硬段如何影響聚氨酯材料的性能?
答:軟段:(1)軟段的分子量:假定聚氨酯分子量相同,其軟段若為聚酯,則聚氨酯的強度隨著聚酯二醇分子量的增加而提高;若軟段為聚醚,則聚氨酯的強度隨聚醚二醇分子量的增加而下降,不過伸長率卻上升。
(2)軟段的結晶性:對線性聚氨酯鏈段的結晶性有較大的貢獻。一般來說,結晶性對提高聚氨酯制品的性能是有利的,但有時結晶會降低材料的低溫柔韌性,并且結晶性聚合物常常不透明。
硬段:硬鏈段通常影響聚合物的軟化熔融溫度及高溫性能。芳香族異氰酸酯制備的聚氨酯由于硬段含剛性芳環(huán),因而使其硬段內聚強度增大,材料強度一般比脂肪族異氰酸酯型聚氨酯的大,但抗紫外線降解性能較差,易泛黃。脂肪族聚氨酯則不會泛黃。
50.聚氨酯泡沫分類
答:(1)硬泡及軟泡,⑵高密度及低密度泡沫,⑶聚酯型、聚醚型泡沫,⑷TDI型、MDI型泡沫,⑸聚氨酯泡沫及聚異氰脲酸酯泡沫,⑹一步法及預聚法生產,⑺連續(xù)法及間歇法生產,⑻塊狀泡沫和模塑泡沫。
本文章來自于:東瑞腳輪