腳輪材料——聚氨酯的70個(gè)基本概念，讓你輕松成為聚氨酯高手（中）
東瑞腳輪材料：
26.常用的異氰酸酯有哪幾種?寫出結(jié)構(gòu)式
答：甲苯二異氰酸酯(TDI)，二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯(MDI)，多苯基甲烷多異氰酸酯(PAPI)，液化MDI，六亞甲基二異氰酸酯(HDI)。
27.TDI-100和TDI-80含義?
答：TDI-100是指全部由2,4結(jié)構(gòu)的甲苯二異氰酸酯組成;TDI-80是指由80%的2，4結(jié)構(gòu)的甲苯二異氰酸酯和20%的2,6結(jié)構(gòu)組成的混合物。
28.TDI和MDI在聚氨酯材料的合成中各有何特點(diǎn)?
答：對(duì)于2,4-TDI和2,6-TDI的反應(yīng)活性。2,4-TDI的反應(yīng)活性比2,6-TDI高數(shù)倍，這是因?yàn)椋?,4-TDI中4位NCO離2位NCO及甲基較遠(yuǎn)，幾乎無位阻，而2,6-TDI的NCO受鄰位甲基的位阻效應(yīng)較大，反應(yīng)活性受到影響。
MDI的兩個(gè)NCO基團(tuán)相距較遠(yuǎn)、且周圍無取代基，故這兩個(gè)NCO的活性都較大，即使其中一個(gè)NCO參加了反應(yīng)，使剩下的NCO活性有所下降，總的來說活性仍較大，故MDI型聚氨酯預(yù)聚體的反應(yīng)活性比TDI預(yù)聚體大。
29.HDI、IPDI、MDI、TDI、NDI中耐黃變哪幾種較好?
答：HDI(屬于不變黃脂肪族二異氰酸酯)，IPDI(制成的聚氨酯樹脂具有優(yōu)秀的耐光學(xué)穩(wěn)定性和耐化學(xué)藥品性，一般用于制造高檔不變色的聚氨酯樹脂)。
30.MDI改性的目的及常用的改性方法
答：液化MDI：改性目的：液化純MDI是經(jīng)過液化改性的MDI，它克服了純MDI的一些缺陷(常溫下固體，使用要融化,多次加熱影響性能)，也為MDI基聚氨酯材料性能的提高和改善提供了進(jìn)行大范圍改性的基礎(chǔ)。
方法：
�、侔被姿狨�(urethane )改性的液化MDI。
②碳化二亞胺(carbodiimide)和脲酮亞胺 (uretonimine)型改性液化MDI。
31.常用的聚合物多元醇有哪幾類?
答：聚酯多元醇，聚醚多元醇
32.聚酯多元醇工業(yè)生產(chǎn)方法主要有幾種?
答：A、真空熔融法 B、載氣熔融法 C、共沸蒸餾法
33.聚酯、聚醚多元醇的分子主鏈上有哪些特殊結(jié)構(gòu)?
答：聚酯多元醇：在分子主鏈上含有酯基，在端基上具有羥基(-OH)的大分子醇類化合物。聚醚多元醇：在分子主鏈結(jié)構(gòu)上含有醚鍵(-O-)、端基帶有(-OH)或胺基(-NH2)的聚合物或齊聚物。
34.根據(jù)特性聚醚多元醇分幾類?
答：高活性聚醚多元醇，接枝型聚醚多元醇，阻燃型聚醚多元醇，雜環(huán)改性聚醚多元醇，聚四氫呋喃多元醇。
35.根據(jù)起始劑分普通聚醚有幾種?
答：聚氧化丙烯二醇，聚氧化丙烯三醇，硬泡聚醚多元醇，低不飽和度聚醚多元醇。
36.端羥基聚醚和端胺基聚醚有何區(qū)別?
端胺基聚醚是端羥基被胺基取代的聚氧化丙烯醚。
37.常用的聚氨酯催化劑有哪幾類?各包括哪幾個(gè)常用品種?
答：叔胺類催化劑，常用品種有：三亞乙基二胺，二甲基乙醇胺，N-甲基嗎啡啉，N,N-二甲基環(huán)已胺
金屬烷基化合物，常用品種有：有機(jī)錫類催化劑，可分為辛酸亞錫，油酸亞錫，二丁基錫二月桂酸酯。
38.常用聚氨酯擴(kuò)鏈劑或交聯(lián)劑有哪些?
答：多元醇類(1,4-丁二醇)，脂環(huán)醇類，芳醇類，二胺類，醇胺類(乙醇胺，二乙醇胺)
39.異氰酸酯的反應(yīng)機(jī)理
答：異氰酸酯與活潑氫化合物的反應(yīng)，就是由于活潑氫化合物分子中的親核中心進(jìn)攻NCO基的碳原子而引起的。反應(yīng)機(jī)理如下：
40.異氰酸酯結(jié)構(gòu)如何影響NCO基團(tuán)的反應(yīng)活性?
答：A.R基的電負(fù)性：若R基為吸電子基，-NCO集團(tuán)中C原子電子云密度更加降低，更容易受到親核試劑的進(jìn)攻，即更容易和醇類、胺類等化合物進(jìn)行親核反應(yīng)。 若R為供電子基，通過電子云傳遞，將會(huì)使-NCO基團(tuán)中C原子的電子云密度增加，使它不容易受到親核試劑的進(jìn)攻，它與含活潑氫化合物的反應(yīng)能力下降。
B. 誘導(dǎo)效應(yīng)：由于芳香族二異氰酸酯中含有兩個(gè)NCO基團(tuán)，當(dāng)?shù)谝粋�(gè)-NCO基因參加反應(yīng)時(shí)，由于芳環(huán)的共軛效應(yīng)，未參加反應(yīng)的-NCO基團(tuán)會(huì)起到吸電子基的作用，使第一個(gè)NCO基團(tuán)反應(yīng)活性增強(qiáng)，這種作用就是誘導(dǎo)效應(yīng)。
C. 空間位阻效應(yīng)：在芳香族二異氰酸酯分子中，假如兩個(gè)-NCO基團(tuán)同時(shí)處在一個(gè)芳環(huán)上，那么其中的一個(gè)NCO基對(duì)另一個(gè)NCO基反應(yīng)活性的影響往往是比較顯著的。但是當(dāng)兩個(gè)NCO基分別處在同一分子中的不同芳環(huán)上，或它們被烴鏈或芳環(huán)所隔開，這樣它們之間的相互影響就不大，而且隨鏈烴長度的增加或芳環(huán)數(shù)目的增加而減小。
41.活潑氫化合物種類與NCO反應(yīng)活性
答：脂肪族NH2>芳香族NH2>伯醉OH>水>仲OH>酚OH>羧基>取代脲>酰胺>氨基甲酸酯。(若親核中心的電子云密度越大，其電負(fù)性越強(qiáng)，它與異氰酸酯的反應(yīng)活性則越高，反應(yīng)速度也越快;反之則活性低。)
42.羥基化合物對(duì)其與異氰酸酯反應(yīng)活性的影響
答：活潑氫化合物(ROH或RNH2)的反應(yīng)性與R的性質(zhì)有關(guān)，當(dāng)R為吸電子基(電負(fù)性低)，則氫原子轉(zhuǎn)移出困難，活潑氫化合物與NCO的反應(yīng)較為困難;若R為供電子取代基，則能提高活潑氫化合物與NCO的反應(yīng)活性。
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43.異氰酸酯與水的反應(yīng)有何用途
答：是制備聚氨酯泡沫塑料的基本反應(yīng)之一。它們之間的反應(yīng)首先生成不穩(wěn)定的氨基甲酸，然后分解成CO2和胺，如果異氰酸酯過量，生成的胺會(huì)和異氰酸酯反應(yīng)生成脲。
44.在聚氨酯彈性體制備時(shí)，聚合物多元醇含水量應(yīng)嚴(yán)格控制
答：對(duì)于彈性體、涂料、纖維中要求不能有氣泡，所以原料中的含水量必須嚴(yán)格控制，通常要求低于0.05%。
45.胺類、錫類催化劑對(duì)異氰酸酯反應(yīng)的催化作用區(qū)別
答：叔胺類催化劑對(duì)異氰酸酯與水的反應(yīng)催化效率大，而錫類催化劑對(duì)異氰酸酯與羥基反應(yīng)的催化效率大。
46.為什么聚氨酯樹脂可以看作是一種嵌段聚合物，鏈段結(jié)構(gòu)有何特點(diǎn)?
答：因?yàn)樵诰郯滨渲逆湺问怯杏捕魏蛙浂谓M成，硬段是指聚氨酯分子主鏈上由異氰酸酯、擴(kuò)鏈劑、交聯(lián)劑反應(yīng)所 形成的鏈段，這些基團(tuán)內(nèi)聚能較大、空間體積較大、剛性較大。而軟段是指碳碳主鏈聚合物多元醇，柔順性較好，在聚氨酯主鏈中為柔性鏈段。
47.影響聚氨酯材料性能的因素有哪些?
答：基團(tuán)的內(nèi)聚能，氫鍵，結(jié)晶性，交聯(lián)度，分子量，硬段，軟段。
48.聚氨酯材料分子主鏈上軟段、硬段各來自哪些原料
答：軟段由低聚物多元醇(聚酯、聚醚二醇等)組成，硬段由多異氰酸酯或其與小分子擴(kuò)鏈劑組成。
49.軟段、硬段如何影響聚氨酯材料的性能?
答：軟段：(1)軟段的分子量：假定聚氨酯分子量相同，其軟段若為聚酯，則聚氨酯的強(qiáng)度隨著聚酯二醇分子量的增加而提高;若軟段為聚醚，則聚氨酯的強(qiáng)度隨聚醚二醇分子量的增加而下降，不過伸長率卻上升。
(2)軟段的結(jié)晶性：對(duì)線性聚氨酯鏈段的結(jié)晶性有較大的貢獻(xiàn)。一般來說，結(jié)晶性對(duì)提高聚氨酯制品的性能是有利的，但有時(shí)結(jié)晶會(huì)降低材料的低溫柔韌性，并且結(jié)晶性聚合物常常不透明。
硬段：硬鏈段通常影響聚合物的軟化熔融溫度及高溫性能。芳香族異氰酸酯制備的聚氨酯由于硬段含剛性芳環(huán)，因而使其硬段內(nèi)聚強(qiáng)度增大，材料強(qiáng)度一般比脂肪族異氰酸酯型聚氨酯的大，但抗紫外線降解性能較差，易泛黃。脂肪族聚氨酯則不會(huì)泛黃。
50.聚氨酯泡沫分類
答：(1)硬泡及軟泡，⑵高密度及低密度泡沫，⑶聚酯型、聚醚型泡沫，⑷TDI型、MDI型泡沫，⑸聚氨酯泡沫及聚異氰脲酸酯泡沫，⑹一步法及預(yù)聚法生產(chǎn)，⑺連續(xù)法及間歇法生產(chǎn)，⑻塊狀泡沫和模塑泡沫。
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