“PU”是什么意思? PU的技术原理

“PU”是什么意思? PU的技术原理

PU: 聚 氨 酯 涂 层 胶 （Polyurethane 简称PU） 聚氨酯全称为聚 氨基甲酸酯，是分子结构中含有—NHCOO—单元的高分子化合物，该单元由异氰酸基和羟基反应而成，反应式如下： —N=C=O + HOˉ → —NH-COOˉ 20世纪70年代，德国Otto Bayer 首先合成了PU。在1950年前后，PU作为纺织整理剂在欧洲出现，但大多为溶剂型产品用于干式涂层整理。20世纪60年代，由于人们环保意识的增强和政府环保法规的出台，水系PU涂层应运而生。70年代以后，水系PU涂层迅速发展，PU涂层织物已广泛应用。80年代以来，PU的研究和应用技术出现了突破性进展。与国外相比，国内关于PU纺织品整理剂的研究较晚。

聚氨酯涂层剂是当今发展的主要种类，它的优势在于： 涂层柔软并有弹性； 涂层强度好，可用于很薄的涂层； 涂层多孔性，具有透湿和通气性能； 耐磨，耐湿，耐干洗。其不足在于： 成本较高； 耐气候性差； 遇水、热、碱要水解。 PU涂层剂按组成分类有：聚酯系聚氨酯；聚醚系聚氨酯；芳香族异氰酸酯系聚氨酯；脂肪族异氰酸酯系聚氨酯。按使用上采用的介质分为溶剂类和水系类。 溶剂型PU涂层胶 溶剂类PU具有良好的强伸度和耐水性，但毒性大，易燃烧。从组分上来说，它还分为双组分类和单组分类。双组分产品由预聚物和交联剂组成，预聚物是将异氰酸酯与低聚多元醇反应生成的末端为羟基的预聚物。交联剂则是含有多个（三个以上）异氰酸酯基的化合物。在涂层整理时，预聚物与交联剂反应，形成热固性网状薄膜，赋予纺织品优良的性能。为了达到防水透湿的效果，溶剂型涂层整理剂一般采用湿法涂层工艺加工织物。 水系型PU涂层水系型又分为水溶性和水分散型两种。水系PU用于织物涂层整理，量大面广，如日本的Superflex系列，德国的Imperanil水分散系列。水系PU成膜性好，并有较好的防水性。Elastron CT-7,C-52均为水系PU，用于防水透湿涂层。水分散型PU可制成非离子，阴离子和阳离子分散液。水分散型PU对酸碱敏感，在酸的存在下，阴离子PU将凝聚，而阳离子PU不耐碱。水系PU涂层胶初采用转相乳化法制造，但产品中含有乳化剂，对粘着性、强韧性和耐水性产生不良影响。为了解决这个问题，20世纪80年代后期，自乳化型水系涂层胶逐渐增多，其主要原理是在聚合物链上引入适量的亲水基团，在一定条件下自发分散形成乳液。水系PU涂层胶通常用于干法涂层。为提高涂层产品的耐水性、柔软性和耐久性，应进行前、后防水整理。 PU大分子中含有大量的极性基团，分子间力很强，导致其具有优良成膜性，能够在织物上形成坚韧而耐久的薄膜，拒水性良好，它还具有一定透湿性。其原因是：一方面PU中的极性基团或亲水基团，如—OH，—NHCOO—，—SO3H，—COOH等的“化学阶梯石”[9]作用，使水蒸气分子沿着阶梯从高湿度一侧迁移到低湿度一侧；另一方面PU由软段和硬段组成，分别形成结构中的无定性区和结晶区，由于无定性区分子链比较松散.

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