第1章　緒論

1.1 聚氨酯泡沫材料概述

聚氨酯(PU)是由多異氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇制成的聚合物[1?5]。通過應用不同原料與催化劑可以制得不同性質的產品,比如熱塑性彈性體、防水涂料、膠黏劑、硬質和軟質泡沫等。其中應用最為廣泛的是聚氨酯膠黏劑、硬質和軟質泡沫產品,聚氨酯泡沫材料已成為近5年來發展速度最快的合成材料[6?10]。

聚氨酯泡沫根據軟硬程度不同可分為軟質聚氨酯泡沫、半硬質聚氨酯泡沫和硬質聚氨酯泡沫。通常,要想獲得硬質聚氨酯泡沫(rigid polyurethane foam,RPUF),必須使用具有支化結構的多元醇。目前多采用官能度高達8的脂肪族聚醚多元醇與官能度為2.5~3的多異氰酸酯反應來制備。

泡孔結構的類型大致如圖1.1所示。

圖1.1　硬質聚氨酯泡沫的泡孔結構

如上所述,硬質聚氨酯泡沫材料主要由含活潑氫的羥基化合物聚酯多元醇或聚醚多元醇與異氰酸酯反應來制備,其化學反應式如圖1.2所示。事實上,在制備硬質聚氨酯泡沫材料的過程中,會加入少量水用作發泡劑,因此,異氰酸酯也能與水發生化學反應,最初形成一種不穩定的氨基甲酸,之后生成CO₂氣體,如圖1.3所示。

圖1.2　制備硬質聚氨酯泡沫的化學反應式

圖1.3　異氰酸酯與水的化學反應式