下面将与聚氨酯树脂合成过程有关的化学反应综合归纳如下。
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上述各个反应很容易进行,在酸性条件下反应更快,称为初级反应。产物分子中仍含有一个或两个活泼氢原子,故仍可与过量的异氰酸酯继续反应:
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这三个反应的活性较小,通常只在碱性及高温的(>100°C)的条件下才能进行,反应产生分支或交联,这三个反应称为次级反应,是生产聚氨酯交联结构的基本反应。
(2)异氰酸酯的自聚反应 在适当的催化剂作用下,异氰酸酯可发生自聚反应。例如,芳香族的异氰酸酯较易形成二聚体脲二酮:
此二聚作用是可逆反应,二聚体在高温时分解。
在催化剂的作用下,异氰酸酯会聚合成三聚体,称为异氰尿酸酯,它性质稳定,可耐150~200°C,不易分解。漆膜具有快干、耐温、耐候性较好的特点。
另外,芳香族异氰酸酯还能与脂肪族异氰酸酯生成混合型的聚合体。
(3)聚氨酯大分子的合成及其特性 聚氨酯大分子是由异氰酸酯与羟基化合物反应而成,实际工业生产中的化学过程非常复杂,有时多种反应同时进行。由于所用原料单体的结构不同,产物的结构也复杂多变,即可以是线性的也可以是体型的。而体型结构的聚氨酯大分子中,因交联密度不同,树脂可呈现为软质、硬质或介于两者之间的弹性体等。
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