第31卷第6山西化工Vol．31No．62011年12月SHANXICHEMICALINDUSTRYDec．2011综述与论坛NDI基聚氨酯弹性体及其研究进展刘菁(山西省化工研究院，山西太原030021)摘要:NDI基聚氨酯具有高耐磨、高耐热、耐腐蚀及动态性能优异等特点，主要用在高动态载荷和耐热场合。介绍了NDI基聚氨酯弹性体的应用、合成及研究进展情况以及NDI基聚氨酯弹性体性能的影响因素。同时，对NDI基聚氨酯弹性体和基于其他二异氰酸酯的聚氨酯弹性体的性能进行了比较。关键词:NDI聚氨酯;弹性体;进展中图分类号:TQ323．8文献标识码:A文章编号:1004-7050(2011)06-0020-06沫型，3种聚氨酯各具优点。1．1浇注型PU该种PU为单组分NDI基弹性体，不仅具有聚醚型PU的弹性，而且具有聚酯型PU的刚性，其最大特点是具有优异的动态特性和耐磨性。动态力学分析表明，在动态载荷下，NDI基浇注型PU的阻尼小、回弹性高、内生热少，主要用在高动态载荷和耐热场合，通常用来制作轮胎、密封件、皮带、磨矿盘等。例如，在纺织工业中，锭子的转速为6×105r/min～引言NDI基聚氨酯弹性体是以1，5-萘二异氰酸酯(l，5-naphthalenediisocyanate，简称NDI)为二异氰酸酯组分合成的一类聚氨酯(PU)。与MDI和TDI相比，NDI熔点较高，分子的刚性、规整性和对称性高，可从根本上提高聚氨酯的相分离程度，使得NDI基聚氨酯获得更为优异的机械性能和物理性能。其制品具有高耐磨、高耐热、高强度、回弹性能优良、内生热(tanδ)小、动态性能优异、耐油、耐腐蚀、耐辐射、寿命长等特性，是最佳的减震、阻尼、密封材料，可用于普通聚氨酯不能满足要求或过早损坏的工况，如汽车、纺织、机械、石油、军事、印刷等领域中的高温、高磨损、多油脂等环境［1］。由于NDI价格昂贵、不易得，而且预聚体稳定性差等，使得NDI基聚氨酯的发展受到限制。近年来，随着NDI的国产化及各行业(尤其是汽车工业)的迅猛发展，NDI基聚氨酯弹性体产品受到广泛关注，并取得了一定的研究进展。模压型PU该种PU弹性体具有NDI的脲结构，抗撕裂强度高、磨耗小、压缩永久变形小、回弹性优异，一般用于制作泵隔膜和工业储罐的夹具垫等。1．3泡沫型PUNDI基泡沫型PU为多孔水交联弹性体，主要用于各种缓冲或减震场合。市场上的主要竞争对手是用MDI合成的PU。MDI基泡沫型PU在操作温度大于－25℃时的阻尼值高，在动态载荷下内生热高，且受温度影响大，从而机械性能受到严重的影响。而NDI基PU的储能模量在0℃～140℃保持1．21NDI基聚氨酯弹性体分类及其应用NDI基弹性体制品主要有浇注型、模压型和泡收稿日期:2011-08-17作者简介:刘菁，女，1974年出生，1999年毕业于太原理工大学，学士学位，现主要从事聚氨酯材料的开发及应用研究工作。·21·2011年12月刘菁，NDI基聚氨酯弹性体及其研究进展持良好的刚性。同时，NDI基泡沫型PU具有典型聚酯型PU的耐油性，与橡胶相比，弹性高，耐动态疲劳，密度小，可压缩性大而节省空间，并且耐紫外线照射。该种PU主要用于制作弹簧和减震器等。例如，德国某著名汽车公司就是因为用其他材料制成的辅助弹簧不能通过严格的实验和公路测试而改用NDI制造汽车辅助弹簧的［3］。1，4-丁二醇最常用。水也可作扩链剂，常用于泡沫型弹性体的生产中。合成NDI基聚氨酯弹性体时一般不加添加剂，但为了改进某些性能，可加入少量抗水解剂(碳化二亚胺)、着色剂和润滑剂(硅油、石墨、二硫化钼)等。2．2一般制备工艺NDI基聚氨酯弹性体的制备一般分3步进行。2．2．1预聚体的合成2NDI基聚氨酯弹性体的合成将多元醇组分于110℃～130℃真空下脱水2．1合成原料NDI是高熔点芳香族二异氰酸酯，具有刚性芳香族萘环结构，其物性指标见表1［4］。NDI的合成方法可分为光气法和非光气法2类。由于具有工业生产价值的方法不多，故迄今为止，工业生产应用的方法仍采用光气法，该法已由德国拜耳于20世纪50年代实现工业化［5］。目前，世界上NDI的生产厂家主要有拜耳材料科技公司和日本三井武田化学株式会社等，主要牌号有desmodur15、cosmonateND等。近年来，我国江苏新沂农化有限公司、杭2h～4h。之后，将NDI以片状或细小粉末状加入到125℃～135℃的多元醇组分中，反应6min～7min后真空脱气(泡沫制品无...