【聚氨酯大講堂】水性聚氨酯主要原材料解讀
水性聚氨酯原料主要包括:異氰酸酯、聚酯多元醇(由多元醇和多元酸反應(yīng)生成,常用的多元酸有己二酸,常用多元醇有 1,2丁二醇、乙二醇等)、聚醚多元醇(常用的有PPG、POP、PTMEG等)、溶劑(常用的有 DMF、TOL、MEK等)、擴鏈劑(常用的有BDO)以及各種助劑。
異氰酸酯
異氰酸酯是異氰酸的各種酯的總稱。若以-NCO基團的數(shù)量分類,包括單異氰酸酯R-N=C=O和二異氰酸酯O=C=N-R-N=C=O及多異氰酸酯等。目前應(yīng)用最廣、產(chǎn)量最大的是有:甲苯二異氰酸酯(TolueneDiisocyanate,簡稱TDI);二苯基甲烷二異氰酸酯(Methylenediphenyl Diisocyanate,簡稱MDI)。
TDI
甲苯二異氰酸酯簡稱TDI,主要應(yīng)用于軟泡、涂料、彈性體、膠粘劑。其中軟泡是最大的一塊消費領(lǐng)域,占了70%以上,涂料占了15%以上。軟質(zhì)聚氨酯泡沫材料在家具、建筑和運輸領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。另外,TDI還可以用于生產(chǎn)硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料、膠粘劑、混凝土密封劑、尼龍 -6交聯(lián)劑、聚氨酯涂料和聚氨酯彈性體中間體。
MDI
二苯基甲烷二異氰酸酯簡稱MDI,產(chǎn)品可分為純MDI、聚合MDI、液化MDI、改性MDI等。純MDI主要用于生產(chǎn)漿料、鞋底原液、氨綸、TPU和聚脲噴涂等。聚合MDI主要用于生產(chǎn)聚氨酯硬泡、CASE領(lǐng)域。聚氨酯硬泡廣泛應(yīng)用于保溫行業(yè),如冰箱冰柜、太陽能熱水器、保溫管道等,同時還可用于生產(chǎn)仿木家具、PU板材等。
多亞甲基多苯基多異氰酸酯
多苯基多亞甲基多異氰酸酯,簡稱PAPI,或稱粗MDI。PAPI實際上是由50%MDI與50%官能度大于2以上的多異氰酸酯組成的混合物。升溫時能發(fā)生自聚作用。溶于氯苯、鄰二氯苯、甲苯等。PAPI的活性低,蒸氣壓低,只是TDI的百分之一,故毒性很低。用于制造聚氨脂膠粘劑。也可直接加入橡膠膠粘劑中,改善橡膠與尼龍或聚酯線的粘接性能。
多元醇
聚酯多元醇
聚酯多元醇通常是由有機二元羧酸(酸酐或酯)與多元醇(包括二醇)縮合(或酯交換)或由內(nèi)酯與多元醇聚合而成。二元酸有苯二甲酸或苯二甲酸酐或其酯、己二酸、鹵代苯二甲酸等。多元醇有乙二醇、丙二醇、一縮二乙二醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇等。
己二酸
己二酸簡稱AA,在尼龍66鹽中,主要用于制己二腈進而生產(chǎn)己二胺,并與己二胺合成生產(chǎn)聚酰胺66(尼龍66),聚酰胺66可作為工程塑料與錦綸纖維。己二酸在聚氨酯領(lǐng)域最重要的用途是生產(chǎn)聚氨酯彈性體,是PU樹脂和鞋底原液廠的主要原料。與二元醇反應(yīng)生成聚酯多元醇,用以與純MDI,和其他溶劑生產(chǎn)漿料或者鞋底原液。此外還可用于膠粘劑、增塑劑、聚酯多元醇,TPU等。
1,4-丁二醇
BDO全稱為1,4-丁二醇,主要用于生產(chǎn)四氫呋喃(THF)、g-丁內(nèi)酯(GBL)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)以及聚氨酯領(lǐng)域等。在聚氨酯領(lǐng)域中,可用于生產(chǎn)漿料、鞋底原液、TPU、氨綸等目前全球可工業(yè)化生產(chǎn)的BDO生產(chǎn)工藝技術(shù)主要有四種:Reppe法、丁二烯法、丁烷/順酐法、環(huán)氧丙烷/丙烯醇法。
乙二醇(EG MEG)、二乙二醇(DEG)、丙二醇
乙二醇(EG MEG)、二乙二醇(DEG)、丙二醇這幾種產(chǎn)品和BDO一樣,在PU行業(yè)中主要應(yīng)用于聚酯多元醇的原料。但相對BDO來說,這幾種多元醇在PU行業(yè)應(yīng)用當中比率非常小。
聚醚多元醇
聚醚多元醇(簡稱聚醚,統(tǒng)稱PPG)是環(huán)氧丙烷的重要衍生產(chǎn)品,是合成聚氨酯的主要原料之一。由于起始劑種類的不同,生產(chǎn)的聚醚可分為軟泡聚醚、硬泡聚醚和彈性體聚醚。聚醚多元醇最大的用途是生產(chǎn)聚氨酯塑料;其次用作表面活性劑,如泡沫穩(wěn)定劑、造紙工業(yè)消泡劑、原油破乳劑、油井酸處理潤濕劑及高效低泡洗滌劑等;也用做潤滑劑、液壓流體、熱交換流體及淬火劑、乳膠發(fā)泡劑、多種切削和牽伸劑組分及專用溶劑等。
聚四亞甲基醚二醇
聚四亞甲基醚二醇,簡稱PTMEG,是聚氫呋喃的聚合物。主要用來生產(chǎn)聚氨酯彈性纖維(即氨綸)、聚氨酯彈性體、合成革、涂料助劑、膠粘劑、密封膠以及聚酰胺等。
助劑
DMF
DMF全稱為二甲基甲酰胺既是一種用途極廣的化工原料,也是一種用途很廣的優(yōu)良溶劑。DMF主要用于革用樹脂的合成和PU皮革生產(chǎn)加工方面,約占總量的90%以上。還可用于醫(yī)藥、晴綸、農(nóng)藥、染料、電子等其他行業(yè)中。
其他
環(huán)氧丙烷(PO)
環(huán)氧丙烷(PO)是除聚丙烯和丙烯腈外的第三大丙烯衍生物,是重要的基本有機化工合成原料,主要用于生產(chǎn)聚醚、丙二醇等。它也是第四代洗滌劑非離
子表面活性劑、油田破乳劑、農(nóng)藥乳化劑等的主要原料。環(huán)氧丙烷的衍生物廣泛用于汽車、建筑、食品、煙草、醫(yī)藥及化妝品等行業(yè)。已生產(chǎn)的下游產(chǎn)品近百種,是精細化工產(chǎn)品的重要原料。
四氫呋喃(THF)
四氫呋喃是一類雜環(huán)有機化合物。它是最強的極性醚類之一,在化學(xué)反應(yīng)和萃取時用做一種中等極性的溶劑。四氫呋喃是生產(chǎn)聚四亞甲基醚二醇(PTMEG)的重要原料,也是制藥行業(yè)的主要溶劑。
A組分料
A組分料是指由組合多元醇(組合聚醚或聚酯)及發(fā)泡劑等添加劑組成的組合料,俗稱白料。A組分料是形成聚氨酯硬泡的主要原料之一。
B組分料
B組分料是指主要成分為異氰酸酯的原材料,俗稱黑料。B組分料也是形成聚氨酯硬泡的主要原料之一。
附:聚氨酯全產(chǎn)業(yè)鏈示意圖
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