若干聚氨酯产品的分子设计及其物性表1-3

制表说明：分子设计中没有列出予聚体制备时溶剂与催化剂用量，当量比是由实际用量算出，约简后表示。

表中，异氰酸酯化物、聚醚二醇、二羟甲基丙酸用代号，如；[易日晒泛黄类]：甲苯二异氰酸酯（TDI）二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）苯二亚甲基二异氰酸酯（XDI）。[日晒不易泛黄类]：甲基环已基二异氰酸酯（HTDI）二环已基甲烷二异氰酸酯（HMDI）已二异氰酸酯（HDI）异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）；[聚醚类]：聚氧乙烯二醇（PEG）聚氧丙烯二醇（PPG）聚四氢呋喃二醇（PTHF）[亲水性扩链剂]：二羟甲基丙酸（DMPA），其他都用中文全名。

 （一）泡沫塑料、弹性涂料、弹性纤维、微胶囊、油墨

1、  泡沫塑料

类别

分子设计

物性

用途

资料

索引

材料名称

分子量

官能团

当量比

软

泡

聚甘油氧化丙烯醚

3000

3

0.3

密度（g/cm3）0.03

拉伸强度（KPa）107.8；撕裂强度（Km/m）0.367；伸长率（%）500；回弹性（%）35

家纺软垫、复合纺织品

[1]

TDI

174.16

2

2

水

18

2

1.5

特殊助剂

物理性发泡剂：氟里昂-11  1.2%（w/w）

泡沫稳定剂：硅酮表活剂  1% （w/w）

开

孔

硬

泡

聚氧丙烯醚三醇

400

3

0.4+

密度（克/厘米3）0.035

压缩强度（千帕）117.6

开孔率98.3%

吸音、过滤

[2]

PAPI（MDI粗制品）

250.26

2

0.4

特殊助剂

物理性发泡剂：氟里昂-11  12.5%（w/w）

泡沫稳定剂：硅油  0.8（w/w）

开孔剂：液体石蜡  2%（w/w）

喷涂硬泡

蔗糖/氧化丙烯聚醚

1000

8

1.6

密度（克/厘米3）0.015

压缩强度（千帕）49

导热系数（瓦/米开）0.029

保温隔热

[3]

甘油/氧化乙烯三醇70%甘油/氧化丙烯三醇30%

3000

3

0.16

乙二胺

60

2

0.03

水

18

2

1.1

MDI

250.26

2

2

物理性发泡剂：氟里昂-11 12.3%（w/w）

       2、弹性涂料                                                                        

弹

性

涂

料

聚酯二醇

 

 

1

伸长率% 740；拉伸强度（兆帕）28；300%定伸强度（兆帕）7；MDI日晒泛黄，不宜用作装饰用涂料；改用HMDI不泛黄。

涂于织物上防雨布、帐篷、袋包、充气船。（溶剂型）

[4]

丁二醇

 

 

1

MDI

 

 

2

溶剂（二甲基甲酰胺/丁醇=1/1）75%

      3、弹性纤维

莱卡

PTHF

1035

2

2

强度0.88克/旦，伸长率880%，弹性恢复率94%

莱卡产品之一。

[5]

TDI

174.16

2

1

MDI

250.26

2

2

水合肼

50

2

1

氨纶

PTHF

800

2

2

强度0.80克/旦，伸长率660%，弹性恢复率94.8%

氨纶产品之一

[6]

TDI

174.16

2

1

MDI

250.26

2

2

二甲基肼

60

1

0.05

丙二胺

72

2

1

    4、微胶囊

水

包

油

PEG

300

2

1

O/W相缓释性胶囊

与低温粘合剂配合用作印花添加，或用于毛织物

[7]

HDI

168.2

2

2

予聚时加丙酮降低粘度

予聚后加入香精

将上液徐徐加入快速搅拌的水中

油

包

水

PEG

 

 

1

W/O相缓释性胶囊

缓释型药物

[8]

二异氰酸酯

 

 

＞1.5

再加表活剂Hypermer A60、二甲苯混合

将药物水溶液徐徐滴入上液，快速搅拌

5、油墨

油墨

PEG

 

 

1.5-1.2

分子量10000-100000，小于2000，树脂薄膜缺乏韧性和强硬，分子量超过200000，乳液稳定性不好

水性油墨胶粘剂

[9]

二羟甲基丙酸

 

 

0.5-0.8

TDI

 

 

3

水合肼(扩链)

 

 

1

（二）纺织后整理剂

  1、溶剂或热融型胶粘剂

 

类别

分子设计

 

物性

 

用途

 

摘自

材料名称

分子量

官能团

当量比

热融

胶

聚已二酸丁二醇

2000

2

1

熔融温度90-100℃

剥离强度3.9kN/m(涤/涤)4.9kN/m(棉/棉)

织物、玻璃

间的粘合

（热融型）

[10]

MDI

250.26

2

1

热融

胶

聚已二酸-丁二醇-已二醇

5000

2

1

分子量十万左右，用丁酮配制成15%溶液，粘度1000-1200mPa·s­(23℃) 涂涮后晾干，热压粘合

鞋用胶粘剂（溶剂型）

[11]

HDI

168.2

2

1

高

强

胶

聚已二酸乙二醇

2000

2

1

拉伸强度；32Mpa，伸长率600%，剥离强度；棉/棉kN/m，涤/涤5 kN/m，

织物、玻璃、金属间的粘合（溶剂型）

[12]

丁二醇

 

2

2

MDI

250.26

2

3

    2、水性聚氨酯胶粘（整理）剂

阴离

子

PPG

400

2

1

乳液含固量：30%，用前加甘油环氧化物3%作交联剂，可作食品软包装用胶粘剂

通用粘合剂

[13]

XDI

188.19

2

2.02

DMPA

134

2

0.62

丁二醇

82

2

0.68

三乙胺

101

1

0.5

注：三乙胺用以中和羧基

阳离

子

PTHF

2055

2

1

膜性

风干

热处理

强度

8.2Mpa

20MPa

伸长

1150%

750%

如用聚已二酸-乙二醇酯

（MW2000）代替PTHF膜经120℃20min热处理拉伸强度15.5Mpa伸长率640%，

水溶液直接处理可改善织物手感、防缩防皱

[14]

TDI

174.16

2

2

二乙烯三胺

75

2

1.5

环氧氯丙烷

92.6

1

0.7

羟基乙酸

78

1

0.7

注：环氧氯丙烷是为剩余DTA仲胺化用，羟基乙酸是为仲胺基中和用

自交

联整

理剂

PEG

 

 

1

整理工作液浓度10-15%；催化剂三乙醇胺；焙烘170-175℃

织物湿弹性～300°

真丝织物抗皱整理

[15]

TDI

 

 

2

DMPA

 

 

0.5

封闭剂X

 

 

0.51

合成后最后加水溶解搅拌得透明状PU溶液

注：原文没有披露合成配方，表中数字系编者按一般规律填写

3、溶剂型织物防水透湿加工

微孔

透湿

聚氧化丁烯二醇

 

 

1

加工织物表面孔径0.5µm，胶膜孔隙直径0.5µm～2 µm；透湿性约4000 g／m2·24 h，耐静水压约 200 cm。

水与DMF交换湿凝聚法：织物微孔防水透湿

[16]

MDI

 

 

3

丁二醇

 

 

2

以DMF为溶剂

无孔

透湿

聚四甲撑乙二醇醚（PTMG）与PEG混合物

2

1

涂层织物的透湿性：4500g／m2·24 h，（注：涂层后表面需经拒水整理，不积水才能透湿）耐水压：数十万帕（～数十米水柱）

织物无孔透湿涂层用涂层剂

[17]

MDI

 

2

3

丁二醇（BD）

 

2

2

溶剂型

4、水性聚氨酯涂层剂

防水

涂层

PPG

1000

2

1

乳液粒径：25-100nm；

涂层膜：滑软有光、不粘；

耐皂洗：4-5级；涂层织物可耐静水压：2.16×104  /Pa（相当于2.2米水柱）；

织物防水涂层

[18]

 

TDI

174.16

2

3

 

DMPA

134

2

1

 

乙二胺

60

2

1

 

乳液用氨水作成盐剂增稠

 

外加涂层增稠剂Y-600 2.7%

 

外加交联剂用量是聚醚二醇的1/20

 

与PA

混用

型

PEG

2000

2

2

乳液粒径＜1μ；含固量23.9；稳定性长于半年，涂层织物涂布量(g/m2) 8.12%；耐水压(H2Omm) ＞1000；洗三次后900与PA混用可改善PA涂层织物低温时的柔软性

可与PA防水涂层剂混用改善织物低温时的手感

[19]

 

TDI

174.16

2

4

 

乙二醇

62

2

1

 

二乙烯三胺

环氧氯丙烷

制成扩链剂

2

1

顺丁烯二酸酐

100

1

1

 

用NaOH成盐得乳白色液体

 

   5、自交联型                                                                                 

交

联型

PEG

 

2

1.5

本助剂加脂肪胺聚氧乙烯醚季铵盐配成防静电工作液,整理织物，耐水洗20次

涤、锦、腈织物防静电整理

[20]

HDI

 

2

2

NaHSO3

 

1

＞＞0.5

反应

性

PPG  70%

PEG  30%

l000

2

1

涂层织物：

耐水压：6370Pa

透湿：2558g·(m2·d)-1

织物防水透湿涂层

[21]

TDI

 

2

1.7

DMPA

 

 

0.3-0.5

封端剂DK

 

 

0.4-0.2

加HPAN（聚丙烯睛水解物）与季铵盐型封端剂形成羧酸盐，加水得橙色乳液

交联

剂

三羟甲基丙烷

135

3

0.75

有溶剂型和水性两种，交联反应温度～110℃

常用交联剂之一

[22]

TDI

174.16

2

1

苯

94

1

0.26

注：予聚时加用二羟甲基丙酸，可制得水性交联剂。

合成时加少量叔胺催化剂，有助于降低解离温度。

资料索引

[1]《聚氨酯树脂》李绍雄 朱吕民编著P264

[2]《聚氨酯树脂》李绍雄 朱吕民编著P245

[3]《聚氨酯树脂》李绍雄 朱吕民编著P307

[4]《聚氨酯树脂》李绍雄 朱吕民编著P499

  [5]《聚氨酯树脂》李绍雄 朱吕民编著P570

  [6]《聚氨酯树脂》李绍雄 朱吕民编著P579

  [7] 聚氨酯型芳香微胶囊整理剂的研制及其应用，曹虹霞 高来宝《全国后整理五届论文集》

  [8]《药物新剂型与新技术》陆彬编著1998 p206

  [9] USP5656701/1997/8/12

  [10]《聚氨酯胶粘剂》李绍雄 刘益军 编著/1998 P219

[11]《聚氨酯树脂及其应用》李绍雄 刘益军 编著/2002 P399

[12]《聚氨酯胶粘剂》李绍雄 刘益军 编著/1998 P220-221

  [13]《聚氨酯胶粘剂》李绍雄 刘益军 编著/1998 /1998 P257

  [14]《聚氨酯胶粘剂》李绍雄 刘益军 编著/1998 P269-270

  [15] 水溶性聚氨酯的合成及在丝绸整理上的应用，刘建薪 华载文《印染》2001/第3期;36

  [16] 聚氨酯防水透气涂层织物的进展，王炜  华载文，《印染》98年第10期;47

  [17] 聚氨酯防水透气涂层织物的进展，王炜  华载文《印染》98年第10期;47-

  [18] 高耐静水压阴离子型水性聚氨酯织物涂层剂的研制，李海北等《印染助剂》2004（1）；45-47

  [19] 水性聚氨酯乳液的合成和应用，姜炜、解如阜、张钧，印染助剂1989/3；9-11

  [20] 新型水系聚氨酯抗静电剂的制备和应用朱建平，印染助剂1998（4）16-18

  [21] 自交联型防水透湿水性聚氨酯织物涂层剂的研制，马访中 吴燕萍 华载文《印染助剂》2002（6）；17-20

  [22]《聚氨酯胶粘剂》李绍雄 刘益军 编著/1998 P209