什么是聚氨酯？

聚氨酯，通常缩写为PU或PUR，是一种有机聚合物，具有通过聚氨酯分子连接的许多有机单元。大多数聚氨酯在加热时不熔化，因此可归类为热固性聚合物。然而，可以注意到，某些特定类型的聚氨酯表现出热塑性，并且可以通过加热熔化和重塑。

制备聚氨酯的传统方法涉及多元醇与二或三异氰酸酯之间的化学反应。聚氨酯可以被视为交替共聚物，因为它们具有两种相继发生聚合的单体。还可以注意到，用作生产聚氨酯的单体的多元醇和异氰酸酯通常在每个分子中含有至少2个官能团。

聚氨酯的制备

聚氨酯与酚醛树脂、环氧树脂和不饱和聚酯一起可被归类为反应聚合物。它们可以通过二异氰酸酯（每分子含有至少两个异氰酸酯基团）和多元醇（每分子至少含有两个羟基）之间的化学反应制备。这些反应通常需要催化剂或一些紫外光的存在，以克服活化能障碍。

聚氨酯的制备

多元醇本身也可以被认为是聚合物。例如，聚醚多元醇可以通过使环氧丙烷和环氧乙烷与适当的多元醇前体共聚来制备。还可以注意到，聚酯多元醇的制备与聚醚多元醇相当相似。然而，对于聚氨酯的生产，必须控制多元醇的链长和多元醇的官能度。已知这些因素有助于最终聚氨酯产品的性能。例如，分子量为数百的多元醇产生刚性聚氨酯，而分子量为数千的多元醇则产生相对柔性的聚氨酯。因此，所用多元醇的链长可以被认为是有助于聚氨酯产品柔韧性的因素。

聚氨酯的性能

聚氨酯的性能高度依赖于它们的生产方式。例如，如果多元醇链（用作制备聚氨酯的原料）长而柔韧，则最终产品将是柔软和有弹性的。另一方面，如果交联程度很高，最终的聚氨酯产品将是坚韧和刚性的。聚氨酯的交联结构通常由三维网络组成，这些网络赋予聚合物极高的分子量。这种结构也解释了聚合物的热固性性质，因为聚氨酯在受热时通常不会软化或熔化。

聚氨酯的优点

聚氨酯能够制成泡沫（这是它们最理想的性能之一）。这是通过在聚氨酯聚合过程中促进气体（通常是二氧化碳）的产生来实现的。聚氨酯的另一个优点是可以在没有任何发泡剂的情况下生产聚合物的高密度微孔泡沫。

聚氨酯的应用

聚氨酯的一些重要应用如下。

聚氨酯的主要应用是生产泡沫。这些泡沫用于各种材料，如室内装饰织物、家用家具和冰箱板。

聚氨酯也用于一些服装。

聚氨酯模塑件也用于立柱和门框。事实上，这种嵌条用于窗楣和栏杆并不罕见。

具有柔韧性的低密度聚氨酯泡沫广泛用于床垫和其他形式的床上用品。它们也用于汽车座椅和室内装潢。

柔性聚氨酯也用于制造部分弹性带和带。

聚氨酯的低密度弹性体广泛应用于鞋类行业。

聚氨酯的另一个显著应用是制造浴室和厨房海绵。它也用于座垫和沙发。

聚氨酯的常见问题

什么是热塑性聚氨酯？

热塑性聚氨酯，通常缩写为TPU，是一类由热塑性弹性体组成的聚氨酯。它们的结构通常具有由软段和硬段组成的线性嵌段共聚物。热塑性聚氨酯的理想性能包括弹性、耐油性、耐油脂性、透明度和耐磨损性。TPU广泛应用于电动工具、医疗器械、体育用品、鞋类、脚轮和充气筏。热塑性塑料的另一个显著应用