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二、聚氨酯树脂涂料的特性与应用
应用：可以制造高柔性的用于纸张、皮革、 软质注塑品的涂料及高弹性的用于橡胶制品 的涂料，也可以制造高硬度、抗划伤、高光 泽、高丰满度的家具涂料及高硬度而又高耐 磨的地板涂料 。
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二、聚氨酯树脂涂料的特性与应用
应用：既可以制造可在低温下固化的室外建 筑保护涂料，也可以制造在高温烘烤下快速 固化的工业涂料以及用双组分喷枪施工的瞬 间固化无溶剂厚层涂料等。
应用形式：与水反应制造线型结构的多异氰酸 酯固化剂——HDI缩二脲，或者聚合成为具有异氰 脲酸酯环状结构的多异氰酸酯固化剂——HDI三聚
体。
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Hale Waihona Puke 2、脂肪族二异氰酸酯（2）异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）
OCN
H3C H3C
CH3 CH2NCO
分子式：C12H18N2O2
分子量：222.3
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第四节 聚氨酯树脂的生产
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教学目标
１．掌握聚氨酯树脂的制造方法 ２．了解聚氨酯树脂的原料、结构和组成
３．了解聚氨酯涂料的分类
４．了解其他聚氨酯树脂的制造方法
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第一部分 概述
第二部分 聚氨酯树脂的原料
第三部分 聚氨酯树脂的生产
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第一部分 概述
一、聚氨酯树脂的基本结构与组成 二、聚氨酯树脂涂料的特性与应用
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2、脂肪族二异氰酸酯
（3）四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯（TMXDI） 特点：不会产生自缩聚反应，预聚物粘度低， －NCO基与水反应速度慢，价格很高。
应用： TMXDI的预聚物适宜制造水性聚氨酯 漆。
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二、含活性氢的化合物与树脂
最重要的是多元醇与多羟基树脂，它们可 用于与二异氰酸酯反应以制造多异氰酸酯预聚物， 也可以在-NCO/OH型双组分涂料中作为羟基组 分。胺类则常用作催化剂、扩链剂或者兼任催化 剂与交联剂。
1、芳香族二异氰酸酯
（2）4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI） 应用：常通过几种异构体的混合来降低熔点，或 者通过改性产生碳化二亚胺结构，使之成为液态 产品，工业上称之为液化MDI，用作聚氨酯、聚 脲等涂料的多异氰酸酯组分。
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2、脂肪族二异氰酸酯
（1）六亚甲基二异氰酸酯（HDI）
OCN CH2CH2CH2CH2CH2CH2 NCO
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2、脂肪族二异氰酸酯
（2）异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI） 特点：所制的涂料漆膜不泛黄，耐候性好。 其预聚物可溶性好。
应用形式：制成IPDI三聚体固化剂。
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2、脂肪族二异氰酸酯
（3）四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯（TMXDI）
CH3 C NCO H3C
H3C C CH3 NCO
分子式：C14H16N2O2 分子量：244.3
三、聚氨酯涂料的种类
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一、聚氨酯树脂的基本结构与组成
聚氨酯，是聚氨基甲酸酯的简称。它的分 子结构特征是具有氨基甲酸酯结构单元。氨基甲 酸酯是由异氰酸酯基与羟基通过逐步加成聚合反 应形成的。
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一、聚氨酯树脂的基本结构与组成
n NCO-R-NCO + n HO R' OH
多异氰酸酯 多羟基物
O
O
H
H
R N C O R' O C N
n
聚氨基甲酸酯
合成聚氨酯树脂的原料不是氨基甲酸酯
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二、聚氨酯树脂涂料的特性与应用
①漆膜物理机械性能好，坚韧、耐磨、 丰满、光亮，装饰性强 。
应用：家具、住房装饰、装修涂料。
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二、聚氨酯树脂涂料的特性与应用
②耐腐蚀性、电气绝缘性优良。 应用：防腐蚀漆与电气绝缘漆等工 业涂料。
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三、聚氨酯涂料的种类
单组分
氨酯油、氨酯醇酸 封闭型 湿固化型
双组分
催化固化型
多羟组分固化型
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第二部分 聚氨酯树脂的原料
多异氰酸酯
含活泼氢的化合物与树脂 溶剂（自学）
催化剂和各类助剂
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一、多异氰酸酯
用于制造聚氨酯树脂的多异氰酸酯一 般为二异氰酸酯，其结构通式为：
（2）4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）
OCN
CH2
NCO
分子式：C15H10N2O2 分子量：250.1
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1、芳香族二异氰酸酯
（2）4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI） 特点：挥发性很低，是低毒性的二异氰酸酯。以 它制备的涂料漆膜强度高、耐磨性好，但非常容 易泛黄。
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O C NRN C O
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1、芳香族二异氰酸酯 （1）甲苯二异氰酸酯（TDI）
CH3 NCO
OCN
CH3 NCO
NCO
分子式：C9H6N2O2
分子量：精选1ppt74.15
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1、芳香族二异氰酸酯 （1）甲苯二异氰酸酯（TDI）
特点：TDI是涂料领域中用量最大，应用最广 的二异氰酸酯。
分子式：C8H12N2O2 分子量：168.2
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2、脂肪族二异氰酸酯 （1）六亚甲基二异氰酸酯（HDI）
特点：可以制得高耐候，保光、保色性优良 的外用聚氨酯涂料。 缺点：挥发性较强，有明显的刺激性与毒性，
价格比TDI高得多。
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2、脂肪族二异氰酸酯
（1）六亚甲基二异氰酸酯（HDI）
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1、多元醇
主要来自于聚酯、聚醚、醇酸树脂和丙烯酸树脂。 聚酯多元醇主要含有端羟基的饱和聚酯 聚醚多元醇是合成聚氨酯树脂的主要原料之一 醇酸树脂和丙烯酸树脂多元醇也都有使用
最常用的是三羟甲基丙烷（TMP）
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2、多羟基树脂
缺点：蒸汽压较高，较易挥发，有明显刺激性 与毒性，以它制备的涂料漆膜易泛黄，耐候性较
差。
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1、芳香族二异氰酸酯
（1）甲苯二异氰酸酯（TDI）
在涂料中的应用形式：主要是通过与多元醇 反应制成多异氰酸酯基加成物或预聚物，自聚成为 具有异氰脲酸酯环状结构的多异氰酸酯基聚合物。
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1、芳香族二异氰酸酯
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二、聚氨酯树脂涂料的特性与应用
③可以在室温固化乃至在低温下固化，尤其是可以 制造不需经烘烤就能固化的高耐候涂料。
应用：汽车、铁路车辆、飞机、航天
器及桥梁、塔、罐等大型户外
建筑的耐久性保护涂料。
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二、聚氨酯树脂涂料的特性与应用
④通过原料的选用、组分的配合与比例的变化以 及助剂的应用，可以调节固化条件与漆膜性能， 制造出用于不同领域的性能特点各异的涂料。