第三節(jié) 聚氨酯合成的工藝特點

1．原料來源廣泛，配方繁多

就聚氨酯合成的主要原料異氰酸酯和醇類低聚物來講，目前已開發(fā)的異氰酸酯化合物約有近百種，在目前聚氨酯材料的制備中，常用的也有二三十種，如TDI、MDI、PAPI、HDI、NDI、IPDI、XDI、PPDI、HTDI、HMDI、CHDI，以及由它們衍生出來的改性產(chǎn)品，如各種異氰酸酯的二聚體、三聚體以及含有NCO端基的加成物等。

目前，我國聚氨酯工業(yè)所用氫給予體的端羥基多元醇低聚物主要有聚氧化丙烯醚系列（PPG），聚四氫呋喃多元醇系列（PTMEG），聚己內(nèi)酯多元醇系列，以己二酸、癸二酸、鄰苯二甲酸等為基礎(chǔ)的聚酯多元醇系列（PES）、聚碳酸酯（PCDL），端氨基聚醚多元醇系列等，以及以農(nóng)副產(chǎn)品（如蓖麻油、淀粉、大豆油、松香酯等）為基礎(chǔ)開發(fā)的多元醇系列，其間還不包括其他小分子化合物。目前，在我國聚氨酯工業(yè)中經(jīng)常選用的多元醇至少在50種以上。僅就這20對50的簡單組合，就能構(gòu)成上千個配方體系，其間還不算其他輔助原料的加入。

2．反應(yīng)復(fù)雜

在聚氨酯材料的合成中，不僅有聚醚的開環(huán)反應(yīng)，聚酯的縮聚反應(yīng)，異氰酸酯與氫給體間的聚加成反應(yīng)以及大分子間的擴(kuò)鏈、交鏈、支化等反應(yīng)，同時，在制備的過程中，還存在異氰酸酯與水等發(fā)生的生成氣體的反應(yīng)，并涉及成核技術(shù)、膠體化學(xué)等。

3．反應(yīng)速度快，相變過程迅速

在聚氨酯合成加工中所用原料的狀態(tài)大多為液態(tài)，且反應(yīng)多屬于放熱反應(yīng)，其反應(yīng)速度極其迅速，尤其在催化劑的作用下，使得有些反應(yīng)能在幾十秒內(nèi)，甚至在幾秒內(nèi)就能完成由液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)變的相變過程，這是聚氨酯制備中的顯著特點之一。

4．催化劑作用突出

為控制聚氨酯合成過程中的各種反應(yīng)的競爭和平衡，調(diào)節(jié)生產(chǎn)過程中的相變速度，有意識地促進(jìn)某些反應(yīng)、抑制某些反應(yīng)，以使聚合物改善某種性能或改變某些加工條件。在大多數(shù)聚氨酯材料的生產(chǎn)體系中，不僅要求各組分配比嚴(yán)格，而且還都使用了一種或多種催化劑。