第一篇:架空式聚氨酯保温管(范文模版)
概述 聚氨酯保温管 聚氨酯保温管(4张)
是以高功能聚醚多元醇组合料和多次甲基多苯基多异氰酸酯为原料经化学反应发泡而成。聚氨酯保温管用于室内外各种管道,集中供热管道,中央空调管道、化工、医药等工业管道的保温、保冷工程。概述 聚氨酯发泡保温管自三十年代聚氨酯合成材料诞生以来,一直作为一种优良的绝热保温材料而得到迅速发展,其应用范围也越来越广泛,更由于其施工简便、节能防腐效果显著而被大量地用于各种供热、制冷、输油、输汽等各种管道。
聚氨酯保温管-施工中常见问题及解决办法
聚氨酯保温管起发速度慢此现象一般出现在秋冬季节或早晨施工,因为气温突然降低或气温低所致。将环境温度、黑料温度升高即可解决。一般将黑料温度升至30-60℃,环境温度升至20-30℃即可。
聚氨酯保温管起发速度快此现象一般出现在春夏季节或中午施工,因为气温突然升高事气温太所致。可将黑料用冷水泠却或夜间放在室外自然冷却,避免太阳直晒。
聚氨酯保温管泡沫强度较小且泡沬较软此现象由黑白料比例失调引起,适当增大黑料比例即可(1:1-1.05)注意不在使黑料比例太大,否则,会使泡沬变脆,亦影响泡沬性能。
聚氨酯保温管在国外一些发达国家已成为一项比较成熟的先进技术。近十几年,我国供热工程技术人员通过消化、吸收这项先进技术,正推动着国内管网敷设技术向更高的层次发展。十几年来的实践成果充分证明了聚氨酯保温管道敷设方式与传统的地沟及架空敷设相比,具有诸多优点。直埋式保温管是由输送介质的钢管、高密度聚乙烯外套管、以及钢管和外套管之间的硬质聚氨酯泡沫保温层紧密结合而成。这也正是聚氨酪保温直埋管在我国供热工程上得以迅猛发展的内在动力。
聚氨酯保温管道相关标准 执行 CJ/T114-2000《高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管》标准或EN253《用于地下水热管网的整体预制保温系统,由工作钢管,聚氨酯保温层和聚乙烯外套管组成的保温管》钢管无缝钢管执行 GB8163《输送流体用无缝钢管》标准螺旋钢管执行 GB/T 9711.1-1997《石油天然气工业输送钢管交货技术条件》标准外套管执行 GB13018-91《聚乙烯(PE)管材外径和壁厚极限偏差》标准 产品技术参数预制直埋保温管技术参数: 轴向剪切强度: ≥0.12MPa(23±2℃)连续运行温度: 140℃ Max 峰值运行温度: 150℃ Max 使用寿命: ≥30年(保温层及外护层,工作钢管的使用寿命与水质有关)管端净区长度: 200mm 管径范围: DN20-DN1200 工作钢管执行标准: DN150及以下管径采用无缝钢管,执行标准GB/T8163-1999。DN200及以上管径采用螺旋焊管,执行标准SY/T5037-2000或GB/T9711.1 聚氨酯保温管 温层技术参数:平均孔径:≤0.5mm 闭孔率≥88% 任意位置密度 ≥60㎏/m3 抗压强度 ≥0.3MPa(10%变形条件下)吸水率: ≤10%(100℃沸水,90分钟)低压高密度聚乙烯外护管技术参数: 密度≥950㎏/m3(20℃)炭黑含量: 2.5%±0.5%(质量百分比)导热系数: 0.43W/(m.℃)热膨胀系数: 18010-6(1℃)熔融聚氨酯保温管指数: 0.50~0.70g(MFI 190℃/5kg)拉伸强度: ≥19MPa 断裂伸长率: ≥350% 耐环境应力开裂: ≥200h 纵向回缩率。
施工特点 1.降低工程造价 据有关部门测算,双管制供热管道,一般情况下可以降低工程造价的25%(采用玻璃钢做保护层)和10%(采用高密度聚乙烯做保护层)左右。
2.热损耗低,节约能源
高温预制直埋保温管其导热系数为:λ=0.013-0.03kcalm·h·oC,比其他过去常用的管道保温材料低得多,保温效果提高4~9倍。再有其吸水率很低,约为0.2kgm2。吸水率低的原因是由于聚氨酯泡沫的闭孔率高达92%左右。低导热系数和低吸水率,加上保温层和外面防水性能好的高密度聚乙烯或玻璃钢保护壳,改变了传统地沟敷设供热管道“穿湿棉袄”的状况,大大减少了供热管道的整体热损耗,热网热损失为2%,小于国际10%的标准要求。
3.防腐,绝缘性能好,使用寿命长
高温预制直埋保温管由于聚氨酯保温管保温层紧密地粘结在钢管外皮,隔绝了空气和水的渗入,能起到良好的防腐作用。同时它的发泡孔都是闭合的,吸水性很小。高密度聚乙烯外壳、玻璃钢外壳均具有良好的防腐、绝缘和机械性能。因此,工作钢管外皮很难受到外界空气和水的侵蚀。只要管道内部水质处理好,据国外资料介绍,高温预制直埋保温管的使用寿命可达50年以上,比传统的地沟敷设、架空敷设使用寿命高3~4倍。
4.占地少,施工快,有利环境保护
直埋供热管道不需要砌筑庞大的地沟,只需将保温管埋人地下,因此大大减少了工程占地,减少土方开挖量约50%以上,减少土建砌筑和混凝土量90%。同时,保温管加工和现场挖沟平行进行,只需现场接头,可以缩短工期约50%以上,预制直埋保温管广泛用于液体、气体的输送管网,化工管道保温工程石油、化工、集中供热热网、中央空调通风管道、市政工程等。直埋保温管是一种保温性能好,加安全可靠,工程造价低的直埋预制保温管。有效的解决了城镇集中供热中130℃-600℃高温输热用预制直埋保温管的保温、滑动润滑和裸露管端的防水问题。直埋保温管不仅具有传统地沟和架空敷设管道难以比拟的先进技术、实用性能,而且还具有显著的社会效益和经济效益,也是供热节能的有力措施。预制直埋保温管采用直埋供热管道技术,标志着中国供热聚氨酯保温管技术发展已经进入了新的起点。
5.可设置报警系统,自动检测管网渗漏故障,准确指示故障位置并自动报警 聚氨酯保温管设有渗漏报警线,一旦管道某处发生渗漏,通过报警线的传导,便可在专用检测仪表上显示出保温管道渗水、漏水的准确位置及渗漏程度的大小,以便通知检渗人员迅速处理漏水的管段,保证供热管网的安全运行。
1.一定要真正理解供热管道直埋敷设方式分为有弥补直埋敷设及无补偿直埋敷设两种方式,设计和施工中。确实掌握两种方式各自的工作原理,特点及其应用场所,以便在设计上合理选用,施工上安全、可靠、经济。
2.进场后认真进行检验,施工前必需对生产预制直埋保温管的厂家进行调研。对不合格的保温管拒绝使用。
3.聚氨酯保温管焊接是一项保证工程质量的关键工作,在预制直埋管道施工中。4.各种井室的施工质量直接影响工程质量和管道的使用寿命,固定支架。如井室防水不好,将使部件因浸水遭到破坏。因此,应认真施工,确保施工质量。5.满足打压条件下,必需重视预制直埋保温管道的打压。首先进行灌水排净空气,然后分两步做:稳压10分内无渗漏。强度试验:把管道内的压力升至工作压力的1.5倍后;用1kg小锤在焊缝周围对焊缝逐个进行敲打检查,严密性试验:把管内的压力降至工作压力时,30分钟无渗漏且压力降不超过0.2个大气压即为合格;应按规范要求做好试压记录。
6.因预制直埋保温管埋于地下,工程验收。绝大部分属于隐蔽工程,如果竣工验收不认真,竣工资料不详细,将会影响以后的使用。
7.接头,回填土应在管道试压。竣工丈量,清扫完毕后方可进行,且必需按聚氨酯保温管施工特点回填规定厚度砂子,千万不可偷工减料。
8.必需引起足够重视。预制直埋保温管现场接头保温须在试压合格后方可进行,现场接头保温施工。这一项内容是预制直埋保温管道施工特有的施工质量好坏直接影响使用寿命。保温层有现场发泡施工和保温瓦施工两种方法,不论采用哪种方法施工,都不能出现环形空间,开裂、脱层等缺陷,维护层的做法有多种(如高密度聚乙烯和玻璃钢保护层)但都必须保证接头的整体性,严密性,防水性。
聚氨酯保温管具有容重轻、强度高、绝热、隔音、阻燃、耐寒、防腐、不吸水、施工简便快捷等优异特点,已成为建筑、运输、石油、化工、电力、冷藏等工业部门绝热保温、防水堵漏、密封等不可缺少的材料。
导热系数小: 聚氨酯泡沫的导热系数在保温材料中是最低的,因此能使物料的热损失减少到最低限度。由于聚氨酯泡沫的闭孔率达92%以上,因此,用聚氨酯泡沫作为直埋管道的保温层,不仅可以起保温隔热作用,而且能有效地防止水,湿气以及其它多种腐蚀性液体、气体的浸透,防止微生物的滋生和发展。
聚氨酯保温管 以其优良的性能,方便的施工及使用年限长而倍受人们欢迎。聚氨酯保温管主要组成部分:
一、保护壳:采用高密度聚乙烯或玻璃钢。
二、保温层:采用硬质聚氨酯泡沫塑料。
三、工作钢管:根据输送介质的技术要求分别采用有缝钢管、无缝钢管、双面埋弧螺旋焊接钢管。
四、渗漏报警线:制造高温预制直埋保温管时,在靠近钢管的保温层中,埋设有报警线,一旦管道某处发生渗漏,通过警报线的传导,便可在专用检测仪表上报警并显示出漏水的准确位置和渗漏程度的大小,以便通知检修人员迅速处理漏水的管段,保证热网安全运行。敷设方式有直埋、架空、地沟三种方式。
国内许多厂家在长期管件的聚氨酯保温、绝热施工中积累了大量丰富经验,其质量达到了国家及国际标准,深受广大客户的信任和好评。
第二篇:聚氨酯直埋保温管保温节能详细介绍
聚氨酯直埋保温管保温节能详细介绍
聚氨酯保温直埋管在国外一些发达国家已成为一项比较成熟的先进技术。近十几年,我国供热工程技术人员通过消化、吸收这项先进技术,正推动着国内管网建设技术向更高的层次发展。十几年来的实践成果充分证明了聚氨酯保温直埋管建设方式与传统的地沟及架空建设相比,具有诸多优点。直埋式保温管是由输送介质的钢管,高密度聚乙烯外套管,以及钢管和外套管之间的硬质聚氨酯泡沫保温层紧密结合而成。这也正是聚氨酪保温直埋管在中国供热工程上得以迅猛发展的内在动力。
聚氨酯直埋保温管有十分突出的优点:
1、聚氨酯直埋保温管保温性能好,热损失仅为传统管材的25%,长期运行可节约大量能源,显著降低能源成本。
2、具有很强的防水和耐腐蚀能力,不需附设管沟,可直接埋入地下或水中,施工简便迅速,综合造价低。
3、在低温条件下也具有良好的耐腐蚀和耐冲击性,可直接埋入地下冻土。
4、使用寿命可达30-50年,正确的安装和使用可使管网维修费用极低。
5、使用寿命可达30-50年。管径:DN15--DN600 厚度:15--50mm 用途:集中供热管道、制冷管道、工业管道等。
6、含氧指数:≥27 密度:40--70kg/立方m 憎水率:0.03kg/立方cm 导热系数:0.022kcal/m.h.℃
聚氨酯
容量
单位
指标
40-60
kg/m2
≤120
≥-50
≥200
玻璃钢
抗压强度
抗压强度
表层硬度
击穿电压
表层含胶量
导热系数 W/mk
耐热性 ℃
耐寒性 ℃
粘结强度 KPa
单位
MPa
MPa
MPa
KV
指标
120-220
210-355
<320
>25
>45%
抗压强度
吸水率
KPa
≥200
氨凝
使用年限
kg/m2 ≤0.2KPa
400-900
30-50年
聚氨酯直埋保温管是一种理想的供热,供冷的管道的敷设方式,具有节省投资,节约用地,美化环境,市约能源,安全运行,节省运行维护成本等优点,深受用户好评,任众多的用户使用实践中和有关检测中心检测寿命可达50年以上。
一、产品适用范围 输送介质:热水、空凋水 介质压力:≤1.6MPa 介质温度:≤120℃ 工作环境:地下土壤
二、产品结构
保温管由钢管、氰腐剂、聚氨脂硬质泡沫保温层和高密度聚乙烯外套管结合的预制管。
三、产品材料技术要求
1、钢管
采用输送流体用无缝钢管(GB8163—99)或承压流体输送片用螺旋缝埋弧焊接钢管(SY5036—83),亦可应客户要求采用铜管或不锈钢管等其它材质的管材。
2、防腐材料
采用氰腐剂作为底层防腐
预制聚氨酯直埋保温管结构由里到外可分为三层: 聚氨酯直埋保温管接头注意事项
1、一定要真正理解供热管道的两种直埋敷设方式:弥补直埋敷设及无补偿直埋敷设,确实掌握两种方式各自的工作原理,特点及其应用场所,以便在设计上合理选用,施工上安全、可靠、经济。
2、进场后认真进行检验,施工前必需对生产聚氨酯厂家进行调研,对不合格的保温管拒绝使用。
3、在预制直埋管道施工中,聚氨酯保温管焊接是一项保证工程质量的关键工作。
4、满足打压条件下,必需重视聚氨酯保温管道的打压。首先进行灌水排净空气,然后分两步做:稳压10分内无渗漏。强度试验:把管道内的压力升至工作压力的1.5倍后;用1kg小锤在焊缝周围对焊缝逐个进行敲打检查,严密性试验:把管内的压力降至工作压力时,30分钟无渗漏且压力降不超过0.2个大气压即为合格;应按规范要求做好试压记录。
5、因聚氨酯保温管埋于地下,工程验收要仔细,如果竣工验收不认真,竣工资料不详细,将会影响以后的使用。
6、接头,回填土应在管道试压。竣工丈量,清扫完毕后方可进行,且必需按聚氨酯保温管施工特点回填规定厚度砂子,千万不可偷工减料。
7、聚氨酯保温管现场接头保温须在试压合格后方可进行,现场接头保温施工。这一项内容是聚氨酯保温管道施工特有的施工质量好坏直接影响使用寿命。
聚氨酯直埋保温管堆放与保管
1、保温管堆放场地应平整,无杂物,无积水,并有足够的承载能力。
2、保温管堆放应距热源2m以外,并有消防设施。
3、露天堆放时,保温管应用雨布覆盖、严禁曝晒、雨淋,并应有良好的排水设施。
4、保温管存放施工现场时,应有专人看管。
1、认真仔细阅读设计院的设计工程图纸,设计施工说明。
2、接收并检验所有待安装的保温管。
3、排管。
4、焊接工作钢管,焊接坡口,表面质量应按GB50236-98《现场设计,工作管道焊接工程施工及验收规范》执行。
5、进行水压试验,试验压力应根据设计压力的1.5倍,且不得低于0.4MPa确定。
6、接头进行现场发泡保温。
7、外套管的焊接,焊接前应去除接头管上的杂物,油迹等。
8、填砂,回土
9、工程验收
第三篇:聚氨酯介绍
聚氨酯胶黏剂主要由异氰酸铵,多元醇,含烃基的聚醚,聚酯和环氧树脂,填料,催化剂和溶剂组成。具有反应活性高,常温能固化,耐冲击等很多优异的性能。
聚氨酯胶一般分为单组分和双组分两种基本类型,单组分为湿气固化型,双组分为反应固化型。单组分胶施工方便,但固化较慢;双组分有固化快、性能好的特点,但使用时需要配制,工艺较为复杂。两者各有发展前途。按是否有流动性,聚氨酯胶又可分为不垂挂型(non-sagging))和自流平行(self-leveling)。不垂挂型用于垂直面、倾斜面、天花板等场合,固化之前不会由于胶条自重而发生偏移、滑动或流动;而自流平型专门用于水平场合。按使用后的性质还可以分为不干型、半干型和全固化弹性体型
对聚氨酯胶粘剂进行配方设计,要考虑到所制成的胶粘剂的施工性(可操作性)、固化条件及粘接强度、耐热性、耐化学品性、耐久性等性能要求。
1.聚氨酯分子设计--结构与性能
聚氨酯由于其原料品种及组成的多样性,因而可合成各种各样性能的高分子材料。例如从其本体材料(即不含溶剂)的外观性严主讲,可得到由柔软至坚硬的弹性体、泡沫材料。聚氨酯从其本体性质(或者说其固化物)而言,基本上届弹性体性质,它的一些物理化学性质如粘接强度、机械性能、耐久性、耐低温性、耐药品性,主要取决于所生成的聚氨酯固化物的化学结构。所以,要对聚氨酯胶粘剂进行配方设计,首先要进行分子设计,即从化学结构及组成对性能的影响来认识。有关聚氨酯原料品种及化学结构与性能的关系。
2.从原料角度对PU胶粘剂制备进行设计
聚氨酯胶粘剂配方中一般用到三类原料:一类为NCO类原料(即二异氰酸酯或其改性物、多异氰酸酯),一类为oH类原料(即含羟基的低聚物多元醇、扩链剂等,广义地说,是含活性氢的化合物,故也包括多元胺、水等),另有一类为溶剂和催化剂等添加剂。从原料的角度对聚氨酯胶粘剂进行配方设计,其方法有下述两种。
(1).由上述原料直接配制
最简单的聚氨酯胶粘剂配制法是0H类原料和NCO类原料(或及添加剂)简单地混合、直接使用。这种方法在聚氨酯胶粘剂配方设计中不常采用,原因是大多数低聚物多元醇分子量较低(通常聚醚 Mr<6000,聚酯Mr<3000),因而所配制的胶粘剂组合物粘度小、初粘力小。有时即使添加催化剂,固化速度仍较慢,并且固化物强度低, 实用价值不大。并且未改性的TDI蒸气压较高,气味大、挥发毒性大,而MDI常温下为固态,使用不方便,只有少数几种商品化多异氰酸酯如PAPl、Desmodur R、Desmodur RF、Coronate L等可用作异氰酸酯原料。
不过,有几种情况可用上述方法配成聚氨酯胶粘剂。例如:(1)由高分子量聚酯(Mr5000-50000)的有机溶液与多异氰酸酯溶液(如Coronate L)组成的双组分聚氨酯胶粘剂,可用于复合层压薄膜等用途,性能较好。这是因为其主成分高分子量聚酯本身就有较高的初始粘接力,组成的胶粘剂内聚强度大;(2)由聚醚(或聚酯)或及水、多异氰酸酯、催化剂等配成的组合物,作为发泡型聚氨酯胶粘剂、粘合剂,用于保温材料等的粘接、制造等,有一定的实用价值。
(2).NCO类及OH类原料预先氨酯化改性
如上所述,由于大多数低聚物多元醇的分子量较低,并且TDI挥发毒性大,MDI常温下为固态,直接配成胶一般性能较差,故为了提高胶粘剂的初始粘度、缩短产生一定粘接强度所需的时间,通常把聚醚或聚酯多元醇与TDI或MDI单体反应,制成端NCO基或OH基的氨基甲酸酯预聚物,作为NCO成分或OH成分使用。
3.从使用形态的要求设计PU胶
从聚氨酯胶粘剂的使用形态来分,主要有单组分和双组分。
A.单组分聚氨酯胶粘剂
单组分聚氨酯胶粘剂的优点是可直接使用,无双组分胶粘剂使用前需调胶之麻烦。单组分聚氨酯胶粘剂主要有下述两种类型。
(1)以一NCO为端基的聚氨酯预聚物为主体的湿固化聚氨酯胶粘剂,合成反应利用空气中微量水分及基材表面微量吸附水而固化,还可与基材表面活性氢基团反应形成牢固的化学键。这种类型的聚氨酯胶一般为无溶剂型,由于为了便于施胶,粘度不能太大,单组分湿固化聚氨酯胶粘剂多为聚醚型,即主要的含一OH原料为聚醚多元醇。此类胶中游离NCO含量究竟以何程度为宜,应根据胶的粘度(影响可操作性)、涂胶方式、涂胶厚度及被粘物类型等而定,并要考虑胶的贮存稳定性。
(2)以热塑性聚氨酯弹性体为基础的单组分溶剂型聚氨酯胶粘剂,主成分为高分子量端OH基线型聚氨酯,羟基数很小,当溶剂开始挥发时胶的粘度迅速增加,产生初粘力。当溶剂基本上完全挥发后,就产生了足够的粘接力,经过室温放置,多数该类型聚氨酯弹性体中链段结晶,可进一步提高粘接强度。这种类型的单组分聚氨酯胶一般以结晶性聚酯作为聚氨酯的主要原料。
单组分聚氨酯胶另外还有聚氨酯热熔胶、单组分水性聚氨酯胶粘剂等类型。
B.双组分聚氨酯胶粘剂
双组分聚氨酯胶粘剂由含端羟基的主剂和含端NCO基团的固化剂组成,与单组分相比,双组分性能好,粘接强度高,且同一种双组分聚氨酯胶粘剂的两组分配比可允许一定的范围,可以此调节固化物的性能。主剂一般为聚氨酯多元醇或高分子聚酯多元醇。两组分的配比以固化剂稍过量,即有微量NCO基团过剩为宜,如此可弥补可能的水分造成的NCO损失,保证胶粘剂产生足够的交联反应。
4.根据性能要求设计PU胶
若对聚氨酯胶粘剂有特殊的性能要求,应根据聚氨酯结构与性能的关系进行配方设计。
不同的基材,不同的应用领域和应用环境,往往对聚氨酯胶有一些特殊要求,如在工业化生产线上使用的聚氨酯胶要求快速固化,复合软包装薄膜用的聚氨酯胶粘剂要求耐酸耐水解,其中耐蒸煮软包装用胶粘剂还要求一定程度的高温粘接力,等等。
A.耐高温
聚氨酯胶粘剂普遍耐高温性能不足。若要在特殊耐温场合使用,可预先对聚氨酯胶粘剂进行设计。有几个途径可提高聚氨酯胶的耐热性,如:(1)采用含苯环的聚醚、聚酯和异氰酸酯原料;(2)提高异氰酸酯及扩链剂(它们组成硬段)的含量;(3)提高固化剂用量;(4)采用耐高温热解的多异氰酸酯(如含异氰脲酸酯环的),或在固化时产生异氰脲酸酯;(5)用比较耐温的环氧树脂或聚砜酰胺等树脂与聚氨酯共混改性,而采用pN技术是提高聚合物相容性的有效途径。
B.耐水解性
聚酯型聚氨酯胶粘剂的耐水解性较差,可添加水解稳定剂(如碳化二亚胺、环氧化合物等)进行改善。为了提高聚酯本身的耐水解性,可采用长链二元酸及二元醇原料(如癸二酸、1,6—己二醇等),有支链的二元醇如新戊二醇原料也能提高聚酯的耐水解性。聚醚的耐水解性较好,有时可与聚酯并用制备聚氨酯胶粘剂。在胶粘剂配方中添加少量有机硅偶联剂也能提高胶粘层的耐水解性。
C.提高固化速度
提高固化速度的一种主要方法是使聚氨酯胶粘剂有一定的初粘力,即粘接后不再容易脱离。因而提高主剂的分子量、使用可产生结晶性聚氨酯的原料是提高初粘力和固化速度的有效方法。有时加入少量三乙醇胺这类有催化性的交联剂也有助于提高初粘力。添加催化剂亦为加快固化的主要方法
判断聚氨酯发泡剂质量好坏可以通过如下方法:
1、如是枪式聚氨酯发泡剂,看出枪效果,打泡沫时,喷出的泡沫要流畅,不能太稀亦不能太稠,太稀发泡不大,而且会塌陷,太稠表现为泡沫发干,泡沫容易收缩;
2、把聚氨酯发泡剂打在报纸上,打一层,第二天看这层泡沫两端是否翘起,如翘起,表明泡沫收缩,翘的越高,收缩越厉害;如两端不翘起,泡沫良好;
3、切开泡沫,看泡孔,泡孔均匀细密为良好泡沫,如泡孔很大,并且密度不好则为次品;
4、看聚氨酯发泡剂的泡沫表面,好的泡沫表面呈沟壑状,光滑但光泽不是很亮;差的泡沫表面平整,有褶皱;
5、看聚氨酯发泡剂发泡的大小,好的泡沫发泡饱满浑圆;差的泡沫发泡小,并且呈现坍塌;
6、用手按泡沫,泡沫富有弹性,则为好的泡沫;差的泡沫没有弹性;
7、看聚氨酯发泡剂的粘接性,好的泡沫粘接力强,差的则粘接力差
第四篇:聚氨酯研究进展
聚氨酯树脂的研究进展
摘要:本文综述了聚氨酯目前研究热点,其中包括氟硅改性、水性化、非异氰酸酯聚氨酯和聚氨酯纳米复合材料的研究,指出了聚氨酯未来研究方向。
关键词:聚氨酯;氟硅改性;水性;非异氰酸酯;纳米复合材料
Research progress of polyurethane
Abstract:This article reviews the current research focus of polyurethane, including fluorine-modified, water-based, non-isocyanate polyurethane and polyurethane nano-composites, demonstrating future research directions of polyurethane.Keyword: polyurethane;fluorine-modified;non-isocyanate;nano-composites
引言
聚氨酯树脂(PU)是一种重要的合成树脂,它具有优良的性能,如硬度范围宽、强度高、耐磨、耐油、耐臭氧性能优良,且具有良好的吸振,抗辐射和耐透气性能,具有高拉伸强度和断裂伸长率,良好的耐磨损性、抗挠曲性、耐溶剂性,而且容易成型加工,并具有性能可控的优点;它的产品形态多样,如泡沫塑料、弹性体、涂料、胶黏剂、纤维素、合成革等;因此广泛应用于交通运输、建筑、机械、家具等诸多领域。
1.氟硅改性
氟硅改性聚氨酯是目前研究的热点之一,氟硅具有独特的化学结构,其表面能较低,因此在成膜过程中向表面富集,可赋予改性聚合物涂膜优良的耐水、耐油污、耐候、耐高低温使用性能以及良好的机械性能。常有两种: 一种方法是将含有羟基或胺基的硅氧烷树脂或单体与二异氰酸酯反应,将有机硅氧烷引到水性聚氨酯中,利用硅氧烷的水解缩合交联来改善聚氨酯的性能;另一种方法是在环氧硅氧烷作为后交联剂引入到体系中,形成环氧交联改性聚氨酯体系。Cheng(Cheng, Zhang et al.2005)等人基于聚丙二醇(PPG),聚醚接枝聚硅氧烷(PE-PSI),2,4丁二醇(BDO)合成一个新颖的硅氧烷改性聚氨酯(PE-PSI)。Luo(Luo, Huang et al.2010)等人基于异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),以二端羟烷基聚[甲基-(3,3,3-三氟丙基)]硅氧烷(PMTFPS)为软段,聚己内酯(PCL)的混合软段的基础上,合成氟-硅氧烷改性聚氨酯系列。Linlin(Linlin, Xingyuan et al.2007)等以2,4-甲苯二异氰酸酯、二端羟丁基聚二甲基硅氧烷(DHPDMS)、聚四氢呋喃醚二醇、1,4-丁二醇为主要原料合成了系列的有机硅改性聚氨酯(Si-PU)。硅烷改性聚氨酯的研究十分活跃,以聚氨酯为主链通过硅烷封端改性,是一个重要的发展方向。Mahdi(Mahdi, Syed Z.Rochester Hills et al.2001)通过硅烷偶联剂改性聚氨酯,提高了聚氨酯密封胶对玻璃的粘接性,而且不用底涂剂,甚至可胶接油漆面和有机物污染的表面。Sun, DX(Sun, Miao et al.2011)等用硅烷偶联剂(SiCA)改性功能化的纳米二氧化硅聚氨酯,提高其热稳定性、硬度、耐水性和耐候性。Xu(Xu, Lu et al.2011)等利用2-三氟甲基-4,4'-二氨基二苯醚合成了一系列含氟聚氨酯弹性体,性能测定结果表明含氟聚氨酯弹性体具有较低的表面张力,更好的疏水性、热稳定性、良好的机械性能和阻燃性能。
2.水性聚氨酯
20世纪60年代以来,溶剂型聚氨酯得到了广泛的使用,然而有机溶剂使用时造成空气污染,具有或多或少的毒性,水性聚氨酯以水为基本介质,具有不污染环境、节能、操作加工方便等优点,已受到人们的重视(仝锋 2000;颜俊, 涂伟萍 et al.2001)。水性聚氨酯按照分散粒子是否带电可分为离子型和非离子型, 而离子型水性聚氨酯按照聚氨酯主链上的带电性质又可分为阴离子型、阳离子型和两性离子型。LU(Lu, Tighzert et al.2005)等利用蓖麻油改性的水性聚氨酯与热塑性淀粉共混,试验表明,两者具有较好的相容性,这种改性弥补了热塑性淀粉的耐水性、物理机械性能方面的不足,为高性能的可降解淀粉塑料的研究提供了理论支持。Tyre(Tyre 2008)等人对作为木地板涂料的水性聚氨酯-丙烯酸混合物与油性产品的硬度、耐磨性和耐化学性坐了详细比较。Zhang(Zhang W)等人以聚醚多元醇、聚酯多元醇、异氰酸酯、二羟甲基丙酸、三乙烷、羟乙基丙烯酸酯为原料,合成作为水性油墨连接料的水性聚氨酯乳液,制成的水性油墨不燃,无毒,无害,环境友好,既安全又节能。Yang.Z(Yang Z 2010)等人以水和非羟基溶剂作为混合溶剂,得到环硫氯丙烷单体和巯基改性聚氨酯混合水性乳液,该乳液可以用作高效、环保的工业废水汞离子吸附剂。Lagiewczyk(Lagiewczyk and Czech 2011)等基于羟基聚丁二烯(HTPB),聚丙二醇(PPG),二羟甲基丙酸(DMPA)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)制备水性聚氨酯的压敏粘合剂(PU-PSA),其具有低粘性,低附着力和良好的凝聚力。
3.非异氰酸酯聚氨酯
20世纪90年代开始, 发达国家重视非异氰酸聚氨酯(NIPU)的开发与应用,在欧美国家正逐步实现工业化,在涂料、弹性体、胶粘剂等行业的应用大有与常规异氰酸酯竞争之势(Rokicki 2000;Figovsky and Shapovalov 2002;Yu, Yuan et al.2009)。NIPU由环碳酸酯齐聚物与胺类齐聚物反应制得, Garipov RM(Garipov, Sysoev et al.2003)等研究了环碳酸酯与胺的反应动力学特征。Kim(Kim, Kim et al.2001)等利用二氧化碳在相转移催化剂(PTC)作用下与二缩水甘油醚和双酚S的反应产物(DGEBS)反应制备二元环碳酸酯。Tamami(Tamami, Sohn et al.2004)等[利用环氧大豆油(ESBO)在催化剂作用下于110 ℃与二氧化碳反应合成大豆油环碳酸酯(CSBO),进而与胺类化合物反应可合成NIPU。Oleg Figovsky(Oleg Figovsky 2007)等研究了星形环碳酸酯的制备和其在合成星形羟基NIPU齐聚物、星形NIPU、星形杂化NIPU中的应用,同时还研究了丙烯酸环氧化合物、丙烯酸环碳酸酯、丙烯酸羟基NIPU齐聚物、丙烯酸NIPU、丙烯酸杂化NIPU的制备方法。通过采用特殊的树枝状氨基硅烷低聚物(dendroaminosilane oligomer),可以将硅烷链段引入NIPU网络结构中,成为一种杂化非异氰酸酯聚氨酯(hybrid NIPU,HNIPU)(王北海 2007)。杂化非异氰酸酯聚氨酯(HNIPU)涂料具有更好的耐化学性和透气性,是无分子间氢键类似结构的传统聚
氨酯涂料的1.5-2.5倍(Figovsky, Shapovalov et al.2001)。Poul-Ernst Meier,Farum(DK)(Poul-Ernst Meier 2004)发明了以HNIPU为基的胶粘剂和密封胶,用于金属表面涂装材料。
4.聚氨酯纳米复合材料
聚氨酯/纳米复合材料是未来的研究方向之一,近年来国内外聚氨酯/纳米复合材料的制备方法,主要介绍了共混法、原位聚合法、插层聚合法、溶胶-凝胶法等几种常用的纳米材料改性聚氨酯的方法(Dong-mei, Shao-ling et al.2011)。Zheng(Zheng, Gao et al.)等通过分散蒙脱石和多元醇,加入氨基烷基聚硅氧烷中和,制备蒙脱土/有机硅嵌段聚氨酯纳米复合材料。Petrovic(Petrovic, Cho et al.2004)等用溶胶-凝胶法制备并表征了两系列软段质量分数为50%和70% 的嵌段SiO2 纳米复合材料,研究了不同含量球形纳米SiO2溶胶对软、硬段相分离的影响。Yang hong-yan(Hongyan, Daocheng et al.2006)等以聚四氢呋喃醚二醇-1000(PTMG)、甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、3,3-二氯-4,4-二苯基甲烷二胺(MOCA)为原料,采用预聚法合成聚氨酯弹性体,并选用纳米CaCO3 对聚氨酯弹性体进一步增强,通过对纳米CaCO3进行表面改性及采用超声波促进纳米粒子在基体中更好地分散,并考察了纳米的CaCO3含量和合成温度对聚氨酯弹性体力学性能的影响。You(You, Park et al.2011)等制备泡沫聚氨酯(PUF)/多壁碳纳米管复合材料,并研究了其电学、热学和形态学特性,为制备高性能复合材料提供了理论依据。
展望
1.聚氨酯制备方法多为传统的制备方法,需进一步研究新的制备方法,进一步提高材料的综合性能;
2.针对特定缺陷利用多元复合改性聚氨酯涂料进行改良研究;
3.对于聚氨酯纳米复合材料的研究,期待新型纳米材料如纳米金刚石、纳米SiC等新型超硬纳米材料的应用研究;
4.聚氨酯复合材料还处于实验研究阶段,工业应用领域还有待于进一步开发。
参考文献:
Cheng, Z., X.Y.Zhang, et al.(2005).“Synthesis and surface property of siloxane-modified aqueous 18(3): 448-452.Dong-mei, W., X.Shao-ling, et al.(2011).”Research Progress in the Preparation Methods of Figovsky, O.L.and L.D.Shapovalov(2002).“Features of reaction amino-cyclocarbonate for production of new 187: 325-332.Figovsky, O.L., L.D.Shapovalov, et al.(2001).”Nonisocyanate polyurethanes for adhesives and coatings.“ Garipov, R.M., V.A.Sysoev, et al.(2003).”Reactivity of cyclocarbonate groups in modified epoxy-amine 393(1-3): 289-292.Hongyan, Y., L.Daocheng, et al.(2006).“Study on the Properties of Polyurethane/Nano CaCO_3 Composite.” 22(6): 106-109.Kim, M.R., H.S.Kim, et al.(2001).“Syntheses and thermal properties of poly(hydroxy)urethanes by 81(11): 2735-2743.Lagiewczyk, M.and Z.Czech(2011).”Polyurethane pressure-sensitive adhesives as raw materials for the 13(1): 47-50.Linlin, F., Z.Xingyuan, et al.(2007).“Synthesis and Surface Properties of Dihydroxybutyl
Terminated-Polydimethylsiloxane Modified Polyurethane.” 23(3): 47-50.Lu, Y.S., L.Tighzert, et al.(2005).“Preparation and properties of starch thermoplastics modified with waterborne 46(23): 9863-9870.Luo, Z.H., Z.H.Huang, et al.(2010).”Synthesis and Surface Properties of Polyurethane Modified with
Fluro-Siloxane.“ Mahdi, M.Syed Z.(Rochester Hills, Hsieh, et al.(2001).Method of bonding a window to a substrate using a
silane functional adhesive composition, Essex Specialty Products, Inc.(Auburn Hills, MI).US 6828403.Oleg Figovsky, L.S.(2007).Preparation of Oligomeric Cyclocarbonates and Their Use in Nonisocyanate or
Hybrid Nonisocyanate Polyurethanes.US7232877, Homecom Communications,Inc.: 8.Petrovic, Z.S., Y.J.Cho, et al.(2004).”Effect of silica nanoparticles on morphology of segmented 45(12): 4285-4295.Poul-Ernst Meier, F.D.(2004).Plate-shaped cover material.US20040025462Al: 5.Rokicki, G.(2000).“Aliphatic cyclic carbonates and spiroorthocarbonates as monomers.” 25(2): 259-342.Sun, D.X., X.Miao, et al.(2011).“Triazole-forming waterborne polyurethane composites fabricated with silane 361(2): 483-490.Tamami, B., S.Sohn, et al.(2004).”Incorporation of carbon dioxide into soybean oil and subsequent preparation
and studies of nonisocyanate polyurethane networks.“ 92(2): 883-891.Tyre, C.I.(2008).”Utilization of polyurethane-acrylic blends to achieve optimum performance in a 1K 5(5): 60-64.Xu, W.Z., B.Lu, et al.(2011).“Synthesis and Characterization of Novel Fluorinated Polyurethane Elastomers.” 23(5): 2284-2288.Yang Z, C.N.(2010).Preparing mercury ion adsorbent used for treatment of industrial wastewater, by mixing
chloromethylthioirane monomer with water-based polyurethane dispersion to obtain polyurethane
emulsion, modifying emulsion and centrifuging emulsion, Univ Tongji(Uytj): 8.You, K.M., S.S.Park, et al.(2011).“Preparation and characterization of conductive carbon 46(21): 6850-6855.Yu, W., S.U.N.Yuan, et al.(2009).”Research Progress in Nonisocyanate Polyurethane and Its Application.“ 23(1): 11-17.Zhang W, C.N.Polyurethane vehicle for pure water based ink, prepared by mixing polyether and polyester
polyols, preparing compound emulsion, adding pure water, organic paint, auxiliary agent and grinding, ZHANG W(ZHAN-Individual): 4.Zheng, Q., C.Gao, et al.Preparing aqueous dispersion montmorillonite/organosilicon segmented polyurethane
nano composite material as coating agent by dispersing montmorillonite and polyol, adding amino alkyl polysiloxane and neutralizing, Univ Zhejiang(Uyzh): 10.仝锋(2000).”水性聚氨酯研究进展综述.“ 光谱实验室 17(1): 55.王北海(2007).”纳米结构化的非异氰酸酯聚氨酯.“ 聚氨酯 66: 74-81.颜俊, 涂伟萍, et al.(2001).”水性聚氨酯研究进展." 化工进展 20(7): 22.
第五篇:国际聚氨酯会议
2008国际聚氨酯会议——泡沫论坛
进入2008,“节能减排”又一次被温总理提上政府工作重点,中国房地产的拐点论是否和其有着紧密的联系?MDI的倔强攀升,TDI的犹豫徘徊,白色家电已经在被动中集体上扬,持续下降的汽车价格是否也会步此之后尘呢?接踵而来的行业变幻,使原本风雨未定的整个泡沫市场更加扑朔迷离。偏离轨道的价值曲线依旧我行我素,市场的底牌究竟掌握在谁人手中?技术革新在等待中呼之欲出,而这一切是否预示着未来泡沫界一场天翻地覆的革命,中国聚氨酯泡沫市场困惑了….2008国际聚氨酯会议——泡沫论坛帮您打开这盘棋局,6月18——19日,技术和市场的各路英才将齐聚鹭岛,用才智和激情为您带来一场专业和权威业界的盛宴。
真相,即将揭晓…….举办时间:2008年6月18-19日
酒店名称:云顶山庄大酒店
酒店地点:中国厦门市黄厝茂后206号
主办单位:环球聚氨酯网
支持媒体:支持媒体:环球聚氨酯网
阿里巴巴网
中国聚合物网
慧聪网
《聚氨酯》 《中国化工信息》周刊 《汽车工艺与材料》 《化学建材》
相关媒体正在联系中
会议费用:人民币2500元/人,人民币2000元/人(5人以上)
会议的主要议题
■ TM体系在泡沫领域的运用及走势 ■ TDI市场07年回顾及08年展望
■ 聚醚多元醇07年回顾及08展望
■ 聚合MDI市场07年回顾及08年展望 ■ 小料,泡沫行业少不了你
■ 硬泡市场07年回顾及08年展望 ■ 软泡市场07年回顾及08年展望
■ 管道保温技术08年发展之路 ■ 建筑保温市场左右为难,如何下手
■ 白色家电价格上扬,谁是幕后的推手
■ 谁来决定植物油多元醇的走向
■ 怎样提升发泡企业的运转效率 ■ 海绵市场谁主沉浮
■ 建筑保温国家政策之解读
■ 软硬泡在汽车内饰行业的用现状及发展趋势
日程安排
2008年-06-18 星期三 第一天上午
8:00-8:40入场签到
8:40-9:00 会议致辞
9:00-9:30 11:15-11:45
1、中国泡沫市场总体概述
4、植物油多元醇相关议题
Puworld 上海中科合臣股份有限公司
9:30-10:00 11:45-12:15
2、TM体系在泡沫领域的运用及走势
5、小料在泡沫领域的市场及运用
巴斯夫聚氨酯特种产品(中国)有限公司 空气化工
聚氨酯事业部助理技术经理 李祥
10:00-10:30 12:15-12:45
3、一系列慢回弹泡沫用聚醚多元醇的开发及应用
6、聚酯多元醇市场方面议题
中国石化集团资产管理有限上海高桥分公司 拟邀:中美合资金陵斯泰潘公司
聚氨酯事业部技术与开发部部长 顾良民
10:30-10:45 提问时间 12:45-13:00 提问时间
10:45-11:15 茶歇 13:00-14:00 午餐
第一天下午
14:00-15:00 16:45-17:15
7、聚合MDI市场07年回顾及08年展望 10、08最新建筑保温政策解读及市场
烟台万华聚氨酯股份有限公司 国建部政策中心
15:00-15:30 17:15-17:45
8、硬泡市场07年回顾及08年展望
11、聚合MDI相关议题
南京红宝丽 环球聚氨酯网
15:30-16:00 18:15-18:45 提问时间
9、TDI市场07年回顾及08年展望
北方化学股份有限公司
16:00-16:15 提问时间 18:30-19:00 回房整理
16:15-16:45 茶歇
2008年-06-19 星期四
第二天上午
8:30-9:00 10:30-11:0
12、发泡机械类议题 16、08年泡沫产业动态
美国固瑞克公司上海代表处 环球聚氨酯网
9:00-9:30 11:30-12:00
13、软硬泡在汽车内饰行业的用现状及发展趋势 广州提爱思(广州本田座椅供应商)
9:30-10:00 12:00-12:15 提问时间
14、海绵市场07年综述及08年
东莞井上高分子
10:00-10:30 12:15-12:25 致闭幕辞
15、泡沫与白色家电的关系 广东美的 12:30 午餐
会场介绍
酒店环境:云顶山庄大酒店坐落于美丽的环岛路旁,与台湾金门隔海相望。酒店背倚厦门名山云顶岩,面朝大海,周围四季常青,空气清新,森林、绿化覆盖率居厦门酒店之首。
温馨提示:酒店交通:厦门高崎国际机场离云顶山酒店约12.2公里,15分钟路程,公交换乘方案:乘37路(机场-火车站)-在候机楼站上车-经过12站-在卧龙晓城站下车-换乘17路(火车站-国家会计学院)
在卧龙晓城站上车,经过5站-在国家会计学院站下车-到达厦门云顶山庄酒店有限公司
2008国际聚氨酯峰会-泡沫论坛会务组
2008年4月