聚氨酯材料合成研究+实验(2)
热层和冲浪板等的芯材），以及运输工具（汽车、飞机、铁路车辆的坐垫、
顶棚等材料）。
（2） 聚氨酯弹性体：聚氨酯弹性体具有很好的抗拉强度、抗撕裂强度、耐冲
击性、耐磨性、耐候性、耐水解性、耐油性等优点。主要用作涂覆材料
（如软管、垫圈、轮带、辊筒、齿轮、管道等的保护）、绝缘体、鞋底以
及实心轮胎等方面。
（3） 聚氨酯防水材料：聚氨酯防水材料的使用相当方便，可在现场混合、涂
布后进行常温湿气固化，即可得到具有无接缝、橡胶弹性并具有良好性
能的防水层。且损坏后易修复。一般用作铺地材料、田径场跑道材料、
赛马场、公园地面材料、隔热窗框等。
（4） 聚氨酯涂料：聚氨酯涂料具有强的黏合性，涂膜具有优良的耐磨性、耐
水性及耐药品性等。主要用于家具涂料、建材涂料和工业印刷油墨等。
（5） 聚氨酯胶黏剂：可以通过调节异氰酸酯和多元醇的配比来实现对固化物
性能的调节，使其达到对基材的高度黏合性、优良的耐水性、耐油性以
及耐化学药品性。聚氨酯胶黏剂主要用于包装、建筑、木材、汽车、制
鞋等行业。
（6） 生物医用材料：聚氨酯具有优良的生物体相容性，因此逐渐被广泛用作
生物医用材料。可用于人工心脏起搏器、人工血管、人工骨骼、人工食1.2 聚氨酯弹性体的概述
弹性体是指玻璃化温度低于室温、断裂伸长率＞50%、外力撤除后弹性恢复
比较好的高分子材料。在弹性体中，其断裂伸长率较大（＞200%）、100%定伸
应力较小（如＜30 MPa）、弹性较好的可以称之为橡胶，所以弹性体是比橡胶更
为广泛的一类高分子材料。
聚氨酯弹性体是弹性体中比较特殊的一大类，其原材料品种繁多，配方多种
多样，可调范围大。聚氨酯弹性体的硬度范围很宽，低至邵氏 A10 以下的低模
量，高至邵氏 D85 的高抗冲弹性体材料。所以聚氨酯弹性体的性能范围很广，
是介于橡胶和塑料的一类高分子材料。
聚氨酯弹性体是指在大分子主链上含有重复的氨基甲酸酯链段
（-NH-CO-O-）的一类弹性体聚合物，聚氨酯大分子主链是由玻璃化温度低于室
温的柔性链段（亦称软链段或软段）和玻璃化温度高于室温的刚性链段（亦称硬
链段或硬段）嵌段而成，是典型的多嵌段共聚物。通常用低聚物多元醇（聚醚或
聚酯）先与多异氰酸酯进行加成反应，再和扩链剂反应制备而成，其结构通式为
-(A-B)n-。其中 A是硬段，为各种异氰酸酯与小分子扩链剂（醇或胺）的反应物；
B 是相对分子质量 500~3000 的聚醚或聚酯多元醇软段。
1.3 聚氨酯弹性体的分类
制备聚氨酯弹性体所用的原料主要有三大类，即低聚物多元醇、多异氰酸酯
和扩链剂。除此之外，有时，为了提高反应速度、改善加工性能及制品性能、降
低成本等目的，还需要加入某些配合剂。低聚物多元醇的种类很多，主要可以概
括为以下几类：聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚己内酯多元醇、聚合物多元醇、蓖
麻油等。多异氰酸酯的种类主要有：吹冰亚甲基二异氰酸酯（HDI）、甲苯二异氰
酸酯（TDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、奈二异氰酸酯（NDI）、异氟尔酮
二异氰酸酯（IPDI）等。扩链剂的种类主要有胺类（如二氯、二氨基二苯基甲烷
（MOCA）、二甲硫基甲苯二胺（DETDA）等）和多元醇类（如丁二醇（BDO）、
三羟甲基丙烷（TMP）等） 。