第一章　聚氨酯反應(yīng)及加工設(shè)備概述

第一節(jié) 異氰酸酯的結(jié)構(gòu)特征

在聚氨酯工業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，人們對(duì)聚氨酯材料作了比較深入、系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究，對(duì)相關(guān)化合物的特征，材料的合成工藝等都有了較深入的認(rèn)識(shí)。雖然聚氨酯合成有不同的化學(xué)反應(yīng)，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品表現(xiàn)形式各種各樣，但聚氨酯化學(xué)的基礎(chǔ)都是圍繞異氰酸酯的特殊化學(xué)特性而展開(kāi)的。

異氰酸酯是在分子結(jié)構(gòu)中含有重疊雙鍵異氰酸酯基（）的化合物。其化學(xué)活性主要表現(xiàn)在異氰酸酯基團(tuán)上，該基團(tuán)具有重疊雙鍵排列的高度不飽和鍵結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)十分活潑，能與各種含活潑氫的化合物進(jìn)行反應(yīng)。

對(duì)于異氰酸酯基團(tuán)所具有的高反應(yīng)活性能力，Baker等人提出來(lái)該基團(tuán)的電子共振理論：由于異氰酸酯基團(tuán)的共振作用，使得氮、碳、氧原子周圍的電子分布發(fā)生變化，產(chǎn)生親核中心和親電子中心的碳原子。其共振結(jié)構(gòu)的電荷分布如下：

在該特性基團(tuán)中，氮、碳和氧三個(gè)原子的電負(fù)性順序?yàn)镺＞N＞C。因此，在氮原子和氧原子周圍的電子云密度增加，表現(xiàn)出較強(qiáng)的電負(fù)性，使它們成為親核中心，很容易與親電子試劑進(jìn)行反應(yīng)。而對(duì)于排列在氧、氮原子中間的碳原子來(lái)講，由于其兩邊強(qiáng)電負(fù)性原子的存在，使得碳原子周圍正常的電子云偏向氮、氧原子，從而使碳原子呈現(xiàn)出較強(qiáng)的正電荷，成為易受親核試劑攻擊的親電子中心，表現(xiàn)出很強(qiáng)的正碳離子特征，即十分容易與含有活潑氫的化合物（HX）發(fā)生親核加成反應(yīng)。這也是聚氨酯化學(xué)中最基本的反應(yīng)：

含活潑氫化合物（HX）的品種很多，在聚氨酯工業(yè)中，比較重要的含羥基化合物有醇類、酚類、水、羧酸等化合物；比較重要的含氨基化合物有胺類、脲類、氨基甲酸酯等化合物。