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聚氨酯

2021-07-16 12:27:31

聚氨酯(英语:Polyurethane,IUPAC缩写为PUR,一般缩写为PU),是指主链中含有氨基甲酸酯特征单元的一类高分子。这种高分子材料广泛用于黏合剂,涂层,低速轮胎,垫圈,车垫等工业领域。在日常生活领域聚氨酯被用来制造各种泡沫和塑料海绵。聚氨酯还被用于制造避孕套(对乳胶避孕套过敏的人适用)和医用器材和材料。由于聚氨酯具有非常低的导热系数,其材料为基础的新型墙体保温材料开始在欧美等西方国家逐步发展成熟。

研究开发的历史

资料专题:聚氨酯研究开发的历史

合成

资料专题:聚氨酯合成

性质

化学性质

聚氨酯抗多种和有机溶剂腐蚀,因此经常被用在橡胶制品在恶劣环境下的替代品。

物理性质

聚氨酯的力学性能具有很大的可调性。通过控制结晶的硬段和不结晶的软段之间的比例,聚氨酯可以获得不同的力学性能。因此其制品具有耐磨、耐温、密封、隔音、加工性能好、可降解等优异性能。

劣化

在合成初期的性能有抗张力、耐摩擦性、优越的耐油性,但当素材合成的时点之后开始劣化。且在高湿度的环境之下,劣化的情况会加速。这种劣化,与使用次数无进一步的关系连结。

生产

按异氰酸、多元醇和水等的配比不同,可以合成硬泡和软泡等泡沫材料,聚氨酯硬质泡沫导热系数小,硬度高,被广泛应用于汽车、冰箱等内衬体的填充。在当今能源紧缺的情况下,聚氨酯材料可以作为墙体内层涂料(因为聚氨酯极其易燃,所以作为涂料时要加入阻燃剂),以达到室内保温效果。聚氨酯是生活中最常见的一种高分子材料,广泛应用于制作各种“海绵”制品。以及避震、抗摩擦用途的弹性材料,例如鞋底、拖拉机及坦克的履带衬底和田径运动的跑道,以及作为天然橡胶的替代品,例如医用制品的护套及避孕套等。

回收

聚氨酯材料在自然条件下极难分解,现在广泛采用的处理方法是燃烧法,燃烧后的气体经过水,以溶解其中的NO2等易溶解的有毒物质,在燃烧过程中还会生成氰氢酸(HCN),氰氢酸易溶于水,产生的CN-根有剧毒,所以通过燃烧废气的水要经过特殊处理。如果把聚氨酯深埋地下,需要几十年才能分解,分解物的成分目前还没有相关研究材料,但可能是无毒无害的。另外一种回收方法是裂解法,通过高温等条件,裂解为一些小分子化学物质,可用于生产燃油等有用材料。现今已有相关的科研报告和成果,但尚未应用于工业生产。

参考资料

刘益军主编. 聚氨酯树脂及其应用. 北京:化学工业出版社. 2012年1月: 1–5. ISBN978-7-122-12481-4.

张田吉昭; 中尾政之. 失敗事例>加水分解でポリウレタン製のゴムローラが変質した. 失败知识データベース. 畑村创造工学研究所. [2012-04-15]. (原始内容存档于2011-04-15).

外部链接

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