聚氨酯(Polyurethane。PU)是聚氨基甲酸酯的簡(jiǎn)稱(chēng)。是一類(lèi)高分子主鏈上帶有重復(fù)的氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)單元(一NHCOO一基團(tuán))的聚合物的總稱(chēng)。通常由多異氰酸酯和低聚物多元醇以及多元醇或芳香族二胺等通過(guò)逐步聚合反應(yīng)制備。為典型的多嵌段共聚物。除了生成氨基甲酸酯基團(tuán)外。還生成脲．縮二脲等基團(tuán)。所以。從廣義上來(lái)說(shuō)。聚氨酯是異氰酸酯的加成物。實(shí)際合成中。根據(jù)反應(yīng)所用原料官能團(tuán)數(shù)目的不同。可以制成線型或體型結(jié)構(gòu)的聚氨酯材料。所得到的聚合物的性能和用途也不一樣。

    在彈性體中。由于軟硬段的不相容性。存在明顯的微相分離結(jié)構(gòu)。其中軟段提供彈性。硬段起到增強(qiáng)填充和交聯(lián)作用。這種多相的高分子具有機(jī)械強(qiáng)度高．硬度高．耐磨耗和耐化學(xué)腐蝕等特點(diǎn)。氨基甲酸酯基團(tuán)的極性特征．基團(tuán)間形成氫鍵的能力以及長(zhǎng)鏈軟段和短鏈硬段溶解性的差異。導(dǎo)致軟硬段熱力學(xué)不相容而產(chǎn)生微相分離。硬段分子之間締合在一起形成許多微區(qū)而分散在軟段相基質(zhì)中。這樣zui終形成的PU材料并不是統(tǒng)計(jì)學(xué)上的無(wú)規(guī)共聚物。而是硬段含量很高的聚合物鏈與幾乎是純軟段的“混合物”。且在化學(xué)鍵連接的兩相微區(qū)中存在著氫鍵相互作用。有強(qiáng)極性和氫鍵作用的硬段在橡膠態(tài)的軟段基質(zhì)中起到物理交聯(lián)點(diǎn)和活性增強(qiáng)填料的作用。

    合成所用的主要原料有多異氰酸酯．多元醇或多元胺等含氫化合物．助劑等。多異氰酸酯常用的有甲苯二異氰酸酯(TDI)．二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)．六亞甲基二異氰酸酯(HDI)．多次甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)．異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)及特殊用途的其他異氰酸酯。多元醇化合物主要有聚酯多元醇．聚己內(nèi)酯．聚碳酸酯．聚醚多元醇．氨基聚醚多元醇．聚四氫呋喃醚．聚乙二醇．端羥基聚丁二烯橡膠．環(huán)氧樹(shù)脂和含有羥基的丙烯酸樹(shù)脂等大分子多元醇。小分子多元醇有乙二醇．丙二醇．一縮二乙二醇．1。4一丁二醇．三羥甲基丙烷等。多元胺有乙二胺．二乙烯三胺．異佛爾酮二胺等。助劑有中和劑(如三乙胺．醋酸等)．乳化劑(如吐溫．斯盤(pán)．烷基硫酸鈉．烷基季銨鹽等)．增稠劑．光亮劑．亞光劑．增黏劑和交聯(lián)劑等。材料性能優(yōu)異。制品種類(lèi)多。用途廣泛。近30年來(lái)。世界工業(yè)發(fā)展非常迅速。已成為化學(xué)工業(yè)中增長(zhǎng)zui快的行業(yè)。而中國(guó)將成為推進(jìn)世界工業(yè)發(fā)展的重要