特點及合成原理

澆注型聚氨酯彈性體即通過澆注工藝、由液體樹脂澆注并反應(yīng)成型而產(chǎn)生的一類聚氨酯彈性體，有人簡稱之“澆注膠”。這類液體原料體系又稱“液體橡膠”。在聚氨酯彈性體產(chǎn)品中，以澆注型聚氨酯彈性體產(chǎn)量較大，是目前聚氨酯彈性體中最主要的一種類型。主要原因有：①以液體原料澆注或注射到制品模具中反應(yīng)而固化成型，可以直接制得很厚的體積大的聚氨酯橡膠制品及形成復(fù)雜的制品；②制得的制品綜合性能好；③可以調(diào)節(jié)原料的配方組成及用量，獲得不同硬度的制品，性能的可變范圍大；④對于簡單的手工澆注，設(shè)備投資小，加工方便；⑤可制造小批量的或單件的制品原型，靈活性好。隨著反應(yīng)注射成型（RIM）技術(shù)的出現(xiàn)，澆注彈性體生產(chǎn)效率得到大幅度提高。

澆注型聚氨酯的制備成型工藝由以步法、預(yù)聚體法和半預(yù)聚體法3種。澆注型聚氨酯多采用芳香族二胺為擴鏈劑。

澆注型聚氨酯彈性體合成中，常見的反應(yīng)有以下幾種。

（1）異氰酸酯基與羥基反應(yīng)，這是澆注型聚氨酯彈性體制備的主要反應(yīng)，在預(yù)聚體法中，通常先由端羥基（OH）的低聚物多元醇（如聚酯二醇、聚醚二醇）與過量二異氰酸酯反應(yīng)，生成端NCO的含有氨基甲酸基團的預(yù)聚體；

-NCO+~OH→～NHCOO～(氨基甲酸酯基)

（2）異氰酸酯基與伯胺（或仲胺）反應(yīng)，也是澆注型聚氨酯的基本反應(yīng)。大部分澆注型彈性體以芳香族二胺為擴鏈劑，端NCO預(yù)聚體與氨基的反應(yīng)如下：

～NCO+～NH₂→～NHCONH～(脲基)

（3）異氰酸酯基與氨基甲酸酯基反應(yīng)

～NCO+RNHCONH～→～NHCON(R)COO～(脲基甲酸酯基)

（4）異氰酸酯基與脲基反應(yīng)

～NCO+RNHCONH～→～NHCON(R)CONH～縮二脲基）

其中反應(yīng)（3）、(4)是在較高的溫度下才發(fā)生的。大部分澆注型聚氨酯需熱熟化才能達到最佳性能。在120℃以上，預(yù)聚體中的少量尚未與羥基反應(yīng)的NCO基團或體系中本身過量的NCO基團與脲基或氨基甲酸脂反應(yīng)，生成縮二脲及脲基甲酸脂基，使聚合物帶有少量的支化或交聯(lián)鍵，這有益于提高彈性體的耐熱性及強度。

一般地澆注型聚氨酯采用3,3′-二氯-4,4′-二苯基甲烷二胺（MOCA）為擴鏈劑，得到的聚氨酯脲含較多的剛性苯環(huán)及極性脲基，即使是線型聚氨酯分子，也不易熔融成液體或溶解在有機溶劑中；況且MOCA擴鏈的彈性體以熱澆注工藝生產(chǎn)，在100℃以上的澆注反應(yīng)溫度及高溫熟化，不可避免產(chǎn)生少量脲基甲酸酯或縮二脲支化或交聯(lián)。所以大部分澆注型聚氨酯彈性體的熱行為及溶解行為與熱塑性聚氨酯不同，類似于熱固體樹脂。