報告者:Manson 日期:2013.10.28
概述 反應式(生成法) 原料 宇部的原料 應用類別
PU: Polyurethane，中文學名叫「聚氨基 甲酸乙酯樹脂」，簡稱為『聚氨酯』。
PU已成為PE.PP.PVC.PS後，第五大泛用 塑膠。
PU具有可發泡性、彈性、耐磨性、黏接 性、耐低温性、耐溶劑性以及高抗氧化 等特性。
異氰酸酯基活性大，能與水或極性（如醇，胺，酸， 等）的化合物反應；因此，若所用溶劑或其他單體 （如聚合物二醇，擴鏈劑等）含有這些雜質，必將 嚴重影響樹脂的合成，結構和性能；嚴重時甚至導 致事故，造成生命、財產損失。
常使用的溶劑為二甲基甲醯胺DMF、甲苯TOL、甲 乙酮MEK…等
聚氨酯化反應通常使用的催化劑為有機錫化合物和 叔胺類化合物。如二丁基錫二月桂酸酯（T-12， DBTDL）和辛酸亞錫。皆為黃色液體，前者毒性大， 後者無毒。有機錫對—NCO與—OH的反應催化效 果好。用量一般為固體份的0.01%~0.1%。
合成皮革
PU塗料
◦ 主要有：車輛塗裝、船舶、木材、建築物塗裝、防腐塗裝、飛 機、塑料、橡膠、皮革的表面塗裝等。水性PU塗料以水為主要 介質，具有低VOC含量、低或無環境污染、施工方便等特點。
PU膠黏劑
◦ 多異氰酸酯膠粘劑 ◦ 通用型PU膠粘劑 ◦ 食品包裝型PU膠粘劑 ◦ 鞋用PU膠粘劑 ◦ PU熱熔膠 ◦ 反應型PU熱熔膠 ◦ PU密封膠 ◦ PU壓敏膠
聚酯類polyester ployol:
◦ 主要是由小分子的二元羧酸（如己二酸，對苯二甲酸等）和 二元以上醇類化合物（如乙二醇、丙二醇、1,4－丁二醇、 三羥甲基丙烷、季戊四醇等）進行縮聚反應生成的產物，其 結構特徵是在分子主鏈上含有酯基(－COO－)、在端基上具 有羥基(－OH)的大分子醇類，平均分子量一般為500 ～3000。
◦ 聚醚型水性PU低溫柔順性好、耐水解、價格低，但其耐氧 化性和耐紫外光降解性差，強度、硬度也較低，屬於低端 的產品。
為了調節大分子鏈的軟、硬鏈段比例，同時也為了 調節分子量，在聚氨酯合成中常使用擴鏈劑。主要 是多官能度的醇類。如乙二醇、二乙二醇（二甘 醇）、1,2-丙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇（BDO）、 1,6-己二醇（HD），三羥甲基丙烷（TMP）或蓖麻 油。加入少量的三羥甲基丙烷（TMP）或蓖麻油等 三官能度以上單體可在大分子鏈上造成適量的分支， 可以有效地改善力學性能，但其用量不能太多，否 則預聚階段粘度太大，極易凝膠，一般加1％（m/m） 左右。
UH:以PCD為基底，添加1,6Hexanediol比例，共分4種 等級，差異為分子量、 OH基的多寡及黏度。
PH:由1,5Pentandiol 和1,6Hexanediol比例調製，共分4 種等級。
UC&UM:以三種PCD、1,4-cyclohexnedimethanol、 1,6Hexanediol各為不同比例條配成，4種等級的產品。
4,4
2,4’
2,2’
PAPI:(polyphenylmethane polyisocyanate)多苯基甲烷 多異氰酸酯，褐色透明狀液體，實際上它是含有不 同官能基的多異氰酸酯混合物。目前國內外許多廠 家和生產都又稱其為聚合MDI或粗品MDI。通常要 求MDI應佔混合物總量的50%左右。主要用於製備 PU硬質泡沫塑料、防水材料等製品。
T-80
T-65
174.2
174.2
1.22
1.22
251
251
99.6
99.5
80±2
65±2
20±2
35±2
48.3
48.3
约1.33
約1.33
一般泡沫塑料， 軟泡、黏合劑等 用量最大
MDI(Methylene diphenyl diisocyanate ): 二苯基甲烷 二異氰酸酯，可加入氨基甲酸酯(urethane ).碳化 二亞胺(carbodiimide)和脲酮亞胺(uretonimine)型將 MDI改性液化，克服純MDI的缺陷（常温下固體， 使用要融化，多次加熱影響性能）。
聚醚類多元醇:
◦ PU工業中，使用最多的是由環氧丙烷和環氧乙烷製備的聚 氧化丙烯醚多元醇（polypropylene oxide glycol ，PPG）和 由四氫呋喃開環聚合生成的聚四氫呋喃醚多元醇 （polytetramethylene glycol ，PTMEG）。前者多用於生產 PU泡沫塑料產品，後都多用於生產PU彈性體、纖維等高 性能產品。另外還有聚環氧乙烷（聚乙二醇）二醇 （polyethylene glycol ，PEG）。
水性ポリウレタンディスパージョン（PUD）（Waterborne polyurethane） ポリカーボネートジオール（PCD）（Polycarbonatediol） ポリエステルポリオール（Polyesterpolyol） 1,6-ヘキサンジオール（1,6-Hexanediol） 1,5-ペンタンジオール（1,5-Pentanediol） 1,12-ドデカンジオール（1,12-Dodecanediol） 1,12-ドデカン二酸（DDA）（1,12-Dodecanedioic acid） 1,12-ドデカメチレンジアミン（1,12-Dodecamethylenediamine） カテコールエチレングリコールエーテル（Catechol ethyleneglycol ether） MEKオキシム（Methyl ethyl ketoxime） シクロヘキサノンオキシム（Cyclohexanone oxime） ポリカーボネートジオールジアクリレート（Polycarbonatediol diacrylate） 1,2-ブチレンカーボネート（1,2-Buthylene Carbonate） ハイドロキノン（Hydroquinone） 硫酸ヒドロキシルアミン（HAS）（Hydroxylamine sulfate） δ-バレロラクトン（δ-Valerolactone）
CH3 NCO
NCO 2,4-TDI
CH3 OCN NCO
2,6-TDI
規格 相對分子量 密度（20℃）/g/cm3
沸點/℃ 纯度/% ≥ 2,4-體含量/％ 2,6-體含量/％ NCO含量% 蒸汽壓（20℃）/Pa 主要用途
T-100 174.2 1.22 251 99.5 ≥97.5 ≤2.5 48.3 约1.33 彈性體
聚酯多元醇製備的PU水分散體由於結晶性較高，有 利於提高塗膜強度，但其耐水解性往往不如聚醚型 產品，不同種類的聚酯多元醇耐水解穩定性相差很 大。
多元醇相對分子質量越大，用量越多，則表面硬度 越低，伸長率越大，強度越低。改變合成單體的種 類和比例可以製成軟、硬度不同的系列PU產品，以 適合不同的需求。
異氰酸酯+低聚物多元醇
• 一步法 把所有原料同時全部混合後直接注入模具中，在一定溫度下固化 成型從而製得的方法。
• 完全預聚法 把全部聚酯或聚醚多元醇和異氰酸酯反應生成低分子預聚體，然 後在催化劑作用下與水反應生成製品。此法用於聚醚型泡沫塑料 製品。
• 半預聚法 過量的異氰酸酯和聚酯或聚醚多元醇反應，得到少量的預聚體， 發泡時把預聚體和聚酯或聚醚、發泡劑、泡沫穩定劑、催化劑等 混合反應。此法常用於硬質和半硬質泡沫塑料製品。
PU彈性纖維
（Spandex，簡稱氨綸）
ห้องสมุดไป่ตู้
增塑劑
抗氧化劑
紫外線吸收劑
防黴劑
抗靜電劑
TPU配方
原料 聚己内酯二醇（Mn：2000） 1,6－己二醇 三羥甲基丙烷 TDI(80/20) 有機錫催化劑 丁酮
用量(g) 2000 112.0 6.700 348.0 1.2‰ 1058
作用 聚脂多元醇 擴鏈劑 擴鏈劑 多異氰胺酯 催化劑 溶劑
聚醚類ployether ployol:
◦ 分子主鏈结構上含有醚鍵(－O－)、兩端带有(－OH)的醇 類聚合物，由它製備的聚氨酯材料低温柔顺性好，耐水 性能優良，加工性能優良。
聚酯類多元醇:
◦ 二元羧酸:己二酸（AA)。 ◦ 二元醇:乙二醇（EG)、丙二醇（PG）、二乙二醇（DEG)、
1,4－丁二醇(1,4-BD、BDO)等。 ◦ 其它醇類:甘油、三羟甲基丙烷（TMP)、季戊四醇等。
BH:由1,4Butanediol 和1,6Hexanediol比例調製，共分2 種等級。
UHC:以PCD為基底，聚合1,6Hexanediol調製，分兩種 等級。
PU軟泡 PU硬泡 PU半硬質PU泡沫塑料 仿木
聚氨酯彈性體(PU Elastomers)
◦ 澆注型聚氨酯彈性體(CPU) ◦ 熱塑型聚氨酯彈性體(TPU) ◦ 混煉型聚氨酯彈性體(MPU) ◦ 微孔彈性體
異氰酸酯 低聚物多元醇 擴鍊劑(架橋劑) 溶劑 觸媒(催化劑) 其他助劑
二異氰酸酯:TDI.MDI.HDI.NDI.PPDI.XDI…等。 • 通用型:TDI.MDI • 非變黃型:XDI.TMXDI.HDI.HTDI.TMHDI
多異氰酸酯:PAPI。
TDI(Toluene diisocyanate ):甲苯二異氰酸酯，有2，4 和 2，6 兩種異構物，混合比例為80/20(TDI80)和 65/35(TDI65)兩種，分別用於軟質到硬質泡沫製品。
脫模劑
◦ 蠟、脂肪酸金屬鹽類和矽烷類聚合物。外用脫模劑基本分 為溶劑型和水基型脫模劑。
阻燃劑
◦ 三氧化二銻Sb2O3（Antimony Oxide) ◦ 氫氧化鋁水合物Al(OH)3或Al2O3·H2O。 ◦ 硼酸鋅(Zinc Borate) ◦ 氧化銻－氧化矽複合物(Antimony Silico Oxide) ◦ 偏硼酸鋇(Barium Metaborate) ◦ 五溴乙苯（PBEB） ◦ 溴代二苯醚 ◦ 氯化石蠟(Chlorinated Paraffin) ◦ 有機阻燃劑