聚氨酯塑料:从粘合剂到瑜伽裤

聚氨酯通常看起来不像塑料。它是什么?它是如何产生的?

聚氨酯是一种由聚氨酯连接而成的聚合物。这些连接是由二异氰酸酯或多异氰酸酯与多元醇反应形成的。聚氨酯的独特之处在于它不像许多其他塑料那样制造。大多数聚合物，如聚乙烯，它们被制成粉末，然后模压成所需的形状。相反，聚氨酯通常是直接形成最终产品。

聚氨酯塑料的用途是什么?

聚氨酯是各种商业应用和建筑材料的基础成分。它也可以在服装、体育用品和交通管理设备中找到。

聚氨酯性能

聚氨酯的聚合物密度可以被控制，从而产生一系列的性能。聚氨酯的优点包括高弹性和可塑性，使其成为许多塑料产品的理想基材，如上所示。亚博账号审核不过

聚氨酯性能

优势

缺点

高耐磨性和耐溶剂性

低的热性能

高承载能力和弹性

毒性(异氰酸酯)

高绝缘

耐阳光性差

良好的成型质量

易燃

聚氨酯结构及生产

聚氨酯是由异氰酸酯和多元醇两个分子之间的放热反应产生的，这产生了一个氨基甲酸酯键。重要的是首先要了解异氰酸酯和多元醇，因为聚氨酯是这两种化合物的产物。

1)异氰酸酯

异氰酸酯的分子式是R-N =C=O。它是一种活性有机化合物，通常含有高分子材料。当一个异氰酸酯有两个异氰酸酯基团时，它被称为二异氰酸酯(TDI)。TDI用于与多元醇反应生产聚氨酯。

2)多元醇

多元醇可以是聚醚或聚酯多元醇。聚醚多元醇是由环氧化合物与活性含氢化合物反应生成的。多官能团羧酸和多羟基化合物之间发生缩合反应。具有较高分子量的多元醇可制成柔性聚氨酯。较低分子量的多元醇可以生产硬质聚氨酯。

3)聚氨酯

聚氨酯生产中使用的异氰酸酯和多元醇的类型影响其性能。多元醇负责控制聚合物的柔韧性和弹性。较长的链和较低的交联会产生具有弹性的聚合物，而较短的链会产生较硬的聚合物。异氰酸酯和多元醇有很多选择，生产过程中使用了多种工艺条件。

添加剂也涉及到聚氨酯的制造过程。这些化学物质控制聚氨酯的形成反应和性能。

聚氨酯生产中使用的添加剂

催化剂

加速化学反应

交联剂

机械强化

阻燃剂

减少可燃性

可塑剂

降低硬度

填料

改善材料性能，降低成本

吹代理表面活性剂

控制泡沫聚氨酯的细胞结构

烟的灭火剂

降低燃烧时的烟雾水平

颜料

为美学增添色彩

聚氨酯的分类

聚氨酯可根据其对热的反应分为两类:

热塑性塑料

热塑性聚氨酯是通用的，因为它可以再次加热和重塑无数次。加热时，它会变成液体，可以在不改变塑料性能的情况下塑造成所需的形状。热塑性聚氨酯最适合耐热度超过250°F的最终产品。亚博账号审核不过

热固性

热固性聚氨酯不能形成不止一次。当热固性聚氨酯变硬时，它会发生化学反应，使这种变化永久不变。热固性聚氨酯是承重和耐磨产品更耐用的选择。亚博账号审核不过

类型的聚氨酯

聚氨酯可分为四种主要类型:弹性体、涂料、柔性泡沫和交联泡沫。对于每一种类型，应该选择最合适的聚氨酯类别——热塑性或热固性。根据具体的设计和应用，必须考虑不同的热、重量和磨损要求。

弹性体

聚氨酯弹性体具有很高的弹性。交通安全装置，如柔性系柱，受益于这些弹性特性。设计用于在车辆下弯曲，灵活的护柱可以在被压平后迅速恢复到原来的形状。

涂料

聚氨酯涂料可抵抗工业清洁剂等强烈溶剂。它们还能提供一些保护来抵御冲击。聚氨酯涂料是理想的表面需要耐磨。水基解决方案也可用。

灵活的泡沫

弹性泡沫具有高冲击强度和缓冲性能。半柔性聚氨酯泡沫也可作为坚固的替代品。

交联泡沫

与柔性泡沫相比，交联泡沫提供了更刚性和更厚的结构。

聚氨酯塑料维护

聚氨酯易于保养，维护费用低。耐溶剂、耐油、耐腐蚀，耐风化、耐磨损。定期保养很简单，只需用湿布擦拭表面即可。如表面损伤较大，可使用洗涤剂和清洁剂。然而，最好还是把这些刺激性的清洁剂留到偶尔使用，因为它们会影响一些聚氨酯面漆的光泽度。

聚氨酯塑料回收

聚氨酯可以通过两种方式回收:机械回收或化学回收。机械回收利用材料的聚合物形式，而化学回收利用材料的化学成分。

1)机械回收

篮板球

聚氨酯废料被切成小块，喷上预聚体，并粘合到所需级别的泡沫上。回收地毯衬垫的流行方法。

再磨研

聚氨酯工业饰件被研磨成细粉。然后，粉末可以与原始材料结合，生产新的聚氨酯泡沫。

胶压

聚氨酯部件被造粒和混合，然后在高温和压力下形成板或模子。由此产生的刨花板可用于隔音产品和家具应用。亚博账号审核不过

2)化学回收

糖酵解

工业用聚氨酯和后消费用聚氨酯在高温下与二元醇混合。通过化学反应产生新的多元醇，然后可以用来制造可回收的聚氨酯。

水解

用过的聚氨酯和水之间的反应产生多元醇，可以用作燃料。中间的化学物质可以作为原料来制造可回收的聚氨酯。

热解

在无氧的环境中分解聚氨酯，就会产生气体和石油。

加氢

用过的聚氨酯通过加热、加压和氧气生成气体和石油。

聚氨酯的未来

聚氨酯是一种令人印象深刻的资源，它结合了可操作的特性。聚氨酯产品种类繁多，从塑料亚博账号审核不过、泡沫塑料、涂料到密封剂，使许多行业受益。

聚氨酯产品具有周期性的生命亚博账号审核不过周期，因为即使在产品生命周期结束后，它们仍然保持价值。2010年，美国汽车制造商克莱斯勒宣布将使用18万磅回收聚氨酯他们的座椅和头枕用泡沫。随着世界走向绿色，聚氨酯行业也随之采取了可持续的做法。