聚氨酯合成原料进展摘要主要综述了目前国内外最基本聚氨酯合成的原料及其特点以及利用淀粉、松香、植物油、纤维素、木质素等生物质原料用合成氨酯泡沫塑料的研究进展。
以生物质替代石化原料,可以改善聚氨酯泡沫塑料生物降解性等性能,可降低产品生产成本,提高市场竞争力。
重点对以木质素为原料合成聚氨酯的研究进展进行了讨论,以及水性聚氨酯的合成原理及工艺进行了概述。
对我国聚氨酯的发展状况及其发展领域分布作了分析。
同时对世界聚氨酯及其原料工业的现状及进展有所描述。
关键词:生物质,木质素,聚氨酯泡沫塑料,水性聚氨酯合成,进展英文题目ABSTRACTThe paper mainly describes the basic synthesis at home and abroad and its characteristics of polyurethane materials using starch, and rosin, vegetable oil, cellulose and lignin in synthetic ammonia ester foam biomass materials research progress of plastics. Biomass alternative to petrochemical materials, can improve polyurethane foam plastics biodegradation, such as performance, can reduce production cost and improve the market competitiveness. Key to the polyurethane lignin as raw material research progress of our country is discussed, And the synthesis of waterborne polyurethane principles and process were summarized ,the development status and development polyurethane field distribution was analyzed. Meanwhile to the world of its raw material industry polyurethane described present situation and development. KEY WORDS:biomass,Lignin,Polyurethane foam plastics,The water-borne polyurethane synthesis,progress目录前言 (1)第1章聚氨酯原料 (2)1.1常用聚氨酯原料 (2)1.1.1异氰酸酯 (15)1.1.2 多元醇 (16)1.1.3 助剂 (18)第2章水性聚氨酯 (19)2.1水性聚氨酯的合成单体 (24)2.1.1亲水单体(亲水性扩链剂) (24)2.2 水性聚氨酯的合成原理 (25)2.3水性聚氨酯的合成工艺 ......................... 错误!未定义书签。
2.3.1丙酮法........................................... 错误!未定义书签。
2.3.2预聚体分散法 ............................... 错误!未定义书签。
2.4阴离子型水性聚氨酯的合成.................. 错误!未定义书签。
2.4.1合成工艺....................................... 错误!未定义书签。
2.5水性聚氨酯的应用 ................................. 错误!未定义书签。
2.5.1皮革涂饰剂................................... 错误!未定义书签。
2.5.2水性聚氨酯涂料 ........................... 错误!未定义书签。
第3章以木质素为原料合成聚氨酯的研究进展 (26)3.1木质素合成聚氨酯 ................................. 错误!未定义书签。
3.1.1木质素的结构与特点 ................... 错误!未定义书签。
3.1.2改性木质素合成聚氨酯................ 错误!未定义书签。
3.2木质素在聚氨酯领域中的应用前景...... 错误!未定义书签。
第4章以生物质为原料制备聚氨酯泡沫塑料的研究进展错误!未定义书签。
4.1聚氨酯生物质原料 ................................. 错误!未定义书签。
4.1.1糖、淀粉多元醇 ........................... 错误!未定义书签。
4.1.2香酯多元醇................................... 错误!未定义书签。
4.1.3植物油多元醇 ............................... 错误!未定义书签。
4.1.4纤维素、木质素多元醇................ 错误!未定义书签。
4.2 5展望............................................... 错误!未定义书签。
第5章世界聚氨发展及其原料工业的现状及进展 . (31)5.1 聚氨酯是有发展前途的合成材料 (31)5.1.1 市场分析和进展 (31)5.1.2原料工业现状 (34)5.1.3异氰酸酯的需求市场 (35)5.1.4中国PU工业现状 (36)5.1.5我国国内PU区域分布格局将逐渐形成 (36)5.1.6可再生原料生产聚氨酯等将成必然趋势 (37)谢辞 (40)参考文献 (42)附录题目 (45)外文资料翻译 (47)前言聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯,是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。
它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。
聚氨酯大分子中除了氨基甲酸酯外,还可含有醚、酯、脲、缩二脲,脲基甲酸酯等基团。
根据所用原料的不同,可有不同性质的产品,一般为聚酯型和聚醚型两类。
可用于制造塑料、橡胶、纤维、硬质和软质泡沫塑料、胶粘剂和涂料等聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料,被誉为“第五大塑料”,因其卓越的性能而被广泛应用于建筑、汽车、轻工、纺织、石化、冶金、电子、国防、医疗、机械等众多领域。
1937年德国Otto Bayer教授首先发现多异氰酸酯与多元醇化合物进行加聚反应可制得聚氨酯,并以此为基础进入工业化应用,英美等国1945~1947年从德国获得聚氨酯树脂的制造技术于1950年相继开始工业化。
日本1955 年从德国Bayer公司及美国DuPont公司引进聚氨酯工业化生产技术。
20世纪50年代末我国聚氨酯工业开始起步,近10多年发展较快。
第1章概述1.1聚氨酯发展史聚氨酯(简称TPU)是由多异氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等扩链剂或交联剂等原料制成的聚合物。
通过改变原料种类及组成,可以大幅度地改变产品形态及其性能,得到从柔软到坚硬的最终产品。
聚氨酯制品形态有软质、半硬质及硬质泡沫塑料、弹性体、油漆涂料、胶粘剂、密封胶、合成革涂层树脂、弹性纤维等,广泛应用于汽车制造、冰箱制造、交通运输、土木建筑、鞋类、合成革、织物、机电、石油化工、矿山机械、航空、医疗、农业等许多领域。
1937年德国Otto Bayer教授首先发现多异氰酸酯与多元醇化合物进行加聚反应可制得聚氨酯,并以此为基础进入工业化应用,英美等国1945~1947年从德国获得聚氨酯树脂的制造技术于1950年相继开始工业化。
日本1955年从德国Bayer公司及美国DuPont公司引进聚氨酯工业化生产技术。
20世纪50年代末我国聚氨酯工业开始起步,近lO多年发展较快。
经过多年的发展,聚氨酯已成为一种重要的合成树脂品种。
世界聚氨酯消耗量1999年估计达7.7Mt,2000年聚氨酯总产量达到8.5Mt。
近年来亚太地区成为世界聚氨酯工业发展最快的地区,而中国又是最具发展潜力的国家。
据估计,1998年聚氨酯制品总产量约为770kt(扣除溶剂后约为555kt),2000年约为920kt,2005年聚氨酯材料需求量将达1.4~1.5Mt。
最近发展更为迅速。
1.2 聚氨酯的类型品种聚氨酯粘胶剂、聚氨酯密封胶、聚氨酯涂料、聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯革、聚氨酯漆、聚氨酯纤维等。
1.2.1聚氨酯粘胶剂聚氨酯胶粘剂又称乌利当胶英文名(Polyurethane Adhesive)是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)或异氰酸酯基(-NCO)的胶粘剂。
聚氨酯胶粘剂分为多异氰酸酯和聚氨酯两大类。
多异氰酸酯分子链中含有异氰基(-NCO)和氨基甲酸酯基(-NH-COO-),故聚氨酯胶粘剂表现出高度的活性与极性。
与含有活泼氢的基材,如泡沫、塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料,以及金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有优良的化学粘接力。
其粘接原理是异氰酸酯发生化学反应而固化。
聚氨酯胶粘剂应用聚氨酯胶粘剂是目前正在迅猛发展的聚氨酯树脂中的一个重要组成部分,具有优异的性能,在许多方面都得到了广泛的应用,是八大合成胶粘剂中的重要品种之一。
聚氨酯胶粘剂具备优异的抗剪切强度和抗冲击特性,适用于各种结构性粘合领域,并具备优异的柔韧特性。
聚氨酯胶粘粘剂具备优异的橡胶特性,能适应不同热膨胀系数基材的粘合,它在基材之间形成具有软-硬过渡层,不仅粘接力强,同时还具有优异的缓冲、减震功能。
聚氨酯胶粘粘剂的低温和超低温性能超过所有其他类型的胶粘剂。
水性聚氨酯胶粘剂具有低VOC含量、低或无环境污染、不燃等特点,是聚氨酯胶粘剂的重点发展方向。
聚氨酯胶粘剂的多样性为许多粘接难题都准备了解决的方法,且特别适用于其他类型胶粘剂不能粘接或粘接有困难的地方。
此外,聚氨酯胶粘剂还具有韧性可调节、粘合工艺简便、极佳的耐低温性能以及优良的稳定性等等特性。
正是由于聚氨酯胶粘剂这种优良的粘接性能和对多种基材的粘接适应性,使其应用领域不断扩大,在国内外近年来成为发展最快的胶粘剂。
1、汽车用聚氨酯胶粘剂新型汽车结构中引入大量的轻质金属、复合材料和塑料,造成汽车用胶粘剂和密封胶持续增长。
在汽车上应用最为广泛的聚氨酯胶粘剂主要有装配挡风玻璃用单组分湿固化聚氨酯密封胶;粘接玻璃纤维增强塑料和片状模塑复合材料的结构胶粘剂、内装件用双组分聚氨酯胶粘剂及水性聚氨酯胶等。