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高鼎精細化工高鼎精細化工(昆山昆山)有限公司有限公司 聚氨聚氨酯酯概論概論 1精选ppt1、PU定義 PU就是就是polyurethane的簡稱，中文名稱為聚的簡稱，中文名稱為聚氨氨酯酯，其主要官能基是由含活性，其主要官能基是由含活性氫氫之多元醇之多元醇(polyol)或胺類或胺類(Amine)、異、異氰氰酸酸酯酯(Isocyanate)及鏈延長劑及鏈延長劑(Chain extender)反應而成的一種高分子聚合物，可分為硬鏈段反應而成的一種高分子聚合物，可分為硬鏈段(Hard segment)和軟鏈段和軟鏈段(Soft segment)，而其而其內內部型態則由這兩種鏈段分別聚集的相所部型態則由這兩種鏈段分別聚集的相所構成，而構成，而 PU 多變的物性與其多變的物性與其內內部型態關係密部型態關係密切，隨著不同單體搭配反映出之線性切，隨著不同單體搭配反映出之線性 PU 皆由皆由軟、硬鏈段交替構成軟、硬鏈段交替構成。其分子鏈上含有。其分子鏈上含有NHCOO之結構，分子量一般介於之結構，分子量一般介於1525萬之間。萬之間。2精选ppt1、PU定義化學官能鍵結構如下圖3精选ppt2、PU之基本結構 PU之基本結構之基本結構如圖所示：如圖所示：4精选ppt2、PU之基本結構 Polyurethane 軟、硬鏈結之基本結構圖軟、硬鏈結之基本結構圖：5精选ppt2、PU之基本結構 Polyurethane 之基本化學反應式之基本化學反應式：PolyolsR1OHIsocyanatesR2NCOChainExtenderersR3OHorR3NH2AdditivesPolyurethaneR4NHCOOR5（Urethane）orR4NHCONHR5（Urea）6精选ppt3、PU之原料 a.高高分分子子二二元元醇醇(polyol)：如如Polyester(聚聚酯酯類類)、Polyether(聚聚醚醚類類)。b.小小分分子子二二元元醇醇(glycol)、二二胺胺：如如EG、BG、PG、HG、Diamine。c.異異氫氫酸酸鹽鹽(isocyanate)：芳香族異芳香族異氫氫酸鹽酸鹽(Aromatic)：常用的有常用的有TDI、MDI、.。脂肪族異脂肪族異氫氫酸鹽酸鹽(Aliphatic)：常用的有常用的有H12MDI、IPDI.。d.催化劑催化劑(catalyst)：Amine類、有機金屬類類、有機金屬類。e.溶劑：一般有溶劑：一般有DMF、MEK、Tol、EcAc。f.其它添加劑：如其它添加劑：如UV吸收劑、抗氧化劑、抗黏劑等。吸收劑、抗氧化劑、抗黏劑等。7精选ppt3、PU之原料 多元醇多元醇(polyol)：(A)聚聚醚醚多元醇多元醇(Polyether Polyol)：PTMG(B)化學結構之化學結構之氫氫鍵生成量較低，所以其機械物性較聚鍵生成量較低，所以其機械物性較聚酯酯合成之合成之PU 產產品弱品弱。(C)*回彈性能回彈性能*低溫性能低溫性能 *衝擊強度衝擊強度*耐水解性耐水解性(B)聚聚酯酯多元醇多元醇(Polyester Polyol)：AA與二元醇聚合端與二元醇聚合端基為基為羟羟基多元醇基多元醇。*拉伸強度拉伸強度*撕裂強度撕裂強度 *耐油性耐油性 *耐熱老化耐熱老化 8精选ppt3、PU之原料 小分子二元醇、二胺：小分子二元醇、二胺：鏈延長劑鏈延長劑(chain extender)(A)芳香族二胺類：芳香族二胺類：4,4-亞甲基雙亞甲基雙(二二氯氯苯胺苯胺)(MOCA)(B)低分子量醇類：乙二醇低分子量醇類：乙二醇(EG)、1,4-丁二醇丁二醇(1,4-BDO,1,4BG)以前者當鏈延長劑所合成之以前者當鏈延長劑所合成之 PU 產產品生成機械性質較品生成機械性質較強之強之脲脲(Urea)官能基擁有較高的強度官能基擁有較高的強度(Strength)及勁及勁度度(Stiffness)，而其延伸率與以後者為鏈延長劑所合而其延伸率與以後者為鏈延長劑所合成之成之 PU 成品相當。成品相當。9精选ppt3、PU之原料 異異氫氫酸鹽酸鹽(isocyanate)：(A)芳香族異芳香族異氫氫酸鹽酸鹽(Aromatic)：(B)芳芳香香族族異異氰氰酸酸酯酯化化合合物物為為基基材材製製成成之之PU 成成品品，若若曝曝露露於於屋屋外外會會黃黃變變且且減減損損其其物物性性，有有礙礙實實用用，這這主主要要是是因因紫紫外外線線使使苯苯環環起起化化學學反反應應所所致致，此此鄰鄰接接苯苯環環的的氮氮原原子子成成為為耐耐候候性性之之攻攻擊擊點點。而而以以脂脂肪肪族族異異氰氰酸酸酯酯化化合合物為基材製成之物為基材製成之PU 成品則無此現象發生。成品則無此現象發生。(B)脂肪族異脂肪族異氫氫酸鹽酸鹽(Aliphatic)：(C)脂脂肪肪族族異異氰氰酸酸酯酯化化合合物物為為基基材材製製成成之之PU 成成品品具具有有極佳的耐黃變特性。極佳的耐黃變特性。10精选ppt3、PU之原料(A)常用芳香族異常用芳香族異氫氫酸鹽酸鹽(Aromatic)：(1)甲苯二異甲苯二異氰氰酸酸酯酯(toluene diisocyanate,TDI)(2)二苯基甲二苯基甲烷烷-4,4-二異二異氰氰酸酸酯酯(MDI)11精选ppt3、PU之原料(B)脂肪族異脂肪族異氫氫酸鹽酸鹽(Aliphatic)：(1)H12MDI(methylene bis-1,4-cyclohexyl diisocyanate)(2)IPDI(isophorone diisocyanate)12精选ppt3、PU之原料 催化劑催化劑(catalyst)：使使用用催催化化劑劑的的目目的的是是縮縮短短成成品品製製造造時時間間，其其功功能能為為增增加加反反應應速速率率及及增增進進成成品品在在脫脫模模時時之之機機械械強強度度，常常使使用用之之催催化化劑劑有有三三級級胺胺類類與與有有機機金金屬屬鹽鹽類類，前前者者可可促促進進 H2O 與與 NCO 及及 OH與與 NCO 之之反反應應速速率率，後後者者有有助助於於 OH 與與 NCO 之之反反應應。所所以以三三級級胺胺類類常常用用於於 PU 泡泡棉棉與與彈彈性性體體之之製製造造，而而有有機機金金屬屬鹽鹽類類則則常常用用於於PU彈彈性性體體之之製製造造，此此兩兩類類催催化化劑劑常常混混合合使使用用，尤尤其其是是在在 PU 泡棉之製造上。泡棉之製造上。13精选ppt3、PU之原料 溶劑溶劑(Solvent)：一般聚氨一般聚氨酯酯樹脂製備時，常用的溶劑有二甲基甲樹脂製備時，常用的溶劑有二甲基甲酰酰胺胺(DMF)、丁、丁酮酮(MEK)、甲苯、甲苯(TOL)、乙酸乙、乙酸乙酯酯(Eac)等。等。製備聚氨製備聚氨酯酯樹脂添加溶劑之目的主要是為了調節樹脂添加溶劑之目的主要是為了調節樹脂的粘度，便於工藝操作。因二異樹脂的粘度，便於工藝操作。因二異氰氰酸酸酯酯容易容易與水發生反應，所以製備聚氨與水發生反應，所以製備聚氨酯酯樹脂時，溶劑的樹脂時，溶劑的含水率一般要求需低於含水率一般要求需低於300ppm，以免影響合成，以免影響合成反應。反應。14精选ppt3、PU之原料 常用溶劑的物理性質整理如下表：常用溶劑的物理性質整理如下表：溶劑溶度參數SP沸點 相對密度d甲苯,TOL8.85110.60.866乙酸乙酯,EAc9.0877.00.902丁酮,MEK9.1979.60.806二甲基甲酰胺,DMF12.09153.00.94515精选ppt4、PU之分類 依依PU之後加工製程，大致分爲之後加工製程，大致分爲n軟軟泡泡已已廣廣泛泛應應用用於於沙沙發發、床床墊墊、包包裝裝、服服裝裝襯襯裏裏、汽汽車車和摩托車座墊等領域。和摩托車座墊等領域。n硬硬泡泡廣廣泛泛應應用用於於冰冰箱箱、冰冰櫃櫃、冷冷藏藏庫庫、工工業業管管道道、設設備備及建築保溫及建築保溫絕絕熱等。熱等。n彈彈性性體體已已用用於於汽汽車車、油油田田設設備備零零部部件件、紡紡織織、印印刷刷、冶金膠棍、防水材料、鞋底、合成革及纖維等。冶金膠棍、防水材料、鞋底、合成革及纖維等。n塗料則應用於木器家具漆、地板漆、設備防腐漆等。塗料則應用於木器家具漆、地板漆、設備防腐漆等。n膠粘劑應用於鞋類、複合薄膜、密封膠和通用接著等。膠粘劑應用於鞋類、複合薄膜、密封膠和通用接著等。n纖維加工纖維加工PU樹脂樹脂應用於服裝、帳篷、應用於服裝、帳篷、戶戶外生活用品等。外生活用品等。n合成皮革合成皮革應用於鞋類、沙發、汽車應用於鞋類、沙發、汽車內內裝等領域。裝等領域。16精选pptA.合成皮應用5、PU的應用17精选ppt5、PU的應用18精选pptB.塗層(防水透濕應用)5、PU的應用19精选ppt5、PU的應用20精选pptC.貼合、接著、繫紗5、PU的應用21精选ppt5、PU的應用22精选pptD.TPU(押出、射出、壓延)5、PU的應用23精选ppt5、PU的應用24精选pptE.其他聚氨酯用途PU跑道軟泡5、PU的應用25精选ppt硬泡5、PU的應用26精选ppt6、上胶理、上胶理论 A.NYLON 66由己二酸与1,6-diamine合成B.NYLON 6由己內醯胺合成 27精选ppt6、上胶理、上胶理论 C.polyester由TPA与1,2-EG合成28精选ppt6、上胶理论-接着原理接着原理PU:CA-800D :各類布種RN C ON C ON C O高活性氰酸鹽HO (Polyol)x(NCO)n(Glycol)yn29精选ppt6、上胶理论-接着原理接着原理 其中CA-800D中之NCO官能基会与 之氢原子及布种中之 之氢原子或OH之官能基或 等产生架桥反应或氢键之结合，使二种反应物成为密不可分之一体物。30精选ppt6、上胶理、上胶理论-接着注意事接着注意事项a.PU上膠上膠于各种布上，如不加入于各种布上，如不加入CA-800D，只能称只能称为附着附着(二二层体体)，其，其缺点有容易脱膜缺点有容易脱膜或不耐搓揉之或不耐搓揉之现象，而象，而产生白化。生白化。b.架架桥完全完全(curing完全完全)成品方可有耐久性成品方可有耐久性(durability)，若架，若架桥不完全，不完全，因因为分子量分子量不不够大或架大或架桥密度不足容易密度不足容易产生提早水解，生提早水解，劣解而使成品劣化、破坏、。劣解而使成品劣化、破坏、。31精选ppt7、PU胶之使用注意事項胶之使用注意事項a.PU膠膠作作繫紗繫紗用用时，需一段，需一段时间才能才能产生架生架桥，之后才能，之后才能显现足足够的的接着、耐磨、耐溶接着、耐磨、耐溶剂侵侵蚀性。性。b.当架当架桥完全完全(熟成熟成)后后(一日后一日后)才才作後段加工作後段加工为較較正确之作法，以免正确之作法，以免发生生因後段加工影響纖維表面造成因後段加工影響纖維表面造成脫膠膠之不良之不良现象。象。c.凡是与基布接触之第一凡是与基布接触之第一层，均需加入，均需加入适量架适量架桥剂，否，否则与基布无法与基布无法接着，不耐搓揉而白化。接着，不耐搓揉而白化。d.凡是有添加架凡是有添加架桥剂之之PU膠膠，使用前，使用前才配所才配所须使用量，不能一次即配使用量，不能一次即配好当次需要量，否好当次需要量，否则因因时间差加工黏度不一致，影响品差加工黏度不一致，影响品质甚巨甚巨(批次批次差差)，甚或尾料黏度太大，甚或尾料黏度太大，gel。e.配料配料时，各添加量，各添加量应精确，精确，上膠上膠量要适量并且要均匀量要适量并且要均匀。f.须自行建立各管控点之自行建立各管控点之标准作准作业流程流程(S.O.P.)，并随，并随时更新之更新之(增、增、删)。32精选ppt7、PU胶之使用注意事項胶之使用注意事項例：例：a.原物料品原物料品检、品、品检项目。目。(OK收料，差异收料，差异与厂商沟通与厂商沟通)b.领料、配料、使用料、配料、使用说明、注意事明、注意事项，慎防客，慎防客户抱怨、客抱怨、客诉。c.作作业中，中，线上品上品检、异常、异常发现、处理方法、减理方法、减少大量不良品少大量不良品造成之造成之损失。失。d.厂商提供之厂商提供之产品品规格格说明明书，务必必详细了解，了解，并能融会并能融会贯通。通。33精选ppt8、架橋劑與促進劑、架橋劑與促進劑架架桥剂添加量与添加量与强度关系：度关系：(二液型二液型)34精选ppt8、架橋劑與促進劑、架橋劑與促進劑架架桥剂添加量与添加量与强度关系：度关系：a.CA-800D添加物愈多，添加物愈多，韧性愈高，耐性愈高，耐热、耐溶、耐溶剂性愈性愈高。高。b.二液型加入二液型加入CA-800D后有后有pot-life问题，注意使用量，注意使用量之之调配配，CA-800D添加量愈多，添加量愈多，pot-life会会较短。短。c.二液型建二液型建议用于打底用接着、用于打底用接着、繫紗繫紗、填、填缝、中低度特、中低度特性用途要求，又因固成性用途要求，又因固成份份较高，可涂布乙次提高耐水高，可涂布乙次提高耐水压、光、光泽度及厚身感。度及厚身感。(高丹尼数之布种高丹尼数之布种须用用较高固形高固形份填份填缝，才能，才能显现较高耐水高耐水压)d.耐水洗与架耐水洗与架桥剂量成正比，耐水解与原料有关。量成正比，耐水解与原料有关。35精选ppt8、架橋劑與促進劑、架橋劑與促進劑促進劑促進劑：促進劑的目的：在於加快促進劑的目的：在於加快PU膠與架橋劑的固化時間，膠與架橋劑的固化時間，並沒有增強固化強度的功用。並沒有增強固化強度的功用。強度強度 強度強度 X1(X1(沒加促進劑沒加促進劑)時間時間 X2(X2(有加促進劑有加促進劑)時間時間 由圖可知，有加促進劑的固化時間由圖可知，有加促進劑的固化時間X2,短於沒有加促進短於沒有加促進劑的固化時間劑的固化時間X1，但是即使所需固化的時間較短，但但是即使所需固化的時間較短，但也不會對固化後的強度有正向的改變。也不會對固化後的強度有正向的改變。36精选ppt9、公司、公司產產品介紹品介紹37精选ppt10、黏扣帶加工用聚胺黏扣帶加工用聚胺酯酯樹脂樹脂No.品名品名Item No.粘度粘度Viscosity(ps/25)固形份固形份N.V.(%)特性特性用途用途1YC-1800D1.8-2.2251一般用、繫紗力佳一般用、繫紗力佳黏扣帶綁紗黏扣帶綁紗2YC-1835D1.0-2.0351高固型份、繫紗力佳高固型份、繫紗力佳黏扣帶綁紗黏扣帶綁紗3YC-1870HD900-1400701.5高固型份、需自行稀高固型份、需自行稀釋、便於運輸釋、便於運輸黏扣帶綁紗黏扣帶綁紗4YC-1800BD1.5-2.0251可染色、繫紗力佳可染色、繫紗力佳黏扣帶胚帶上膠黏扣帶胚帶上膠後再染色後再染色5YC-1900ND1.0-2.0251非黃變、繫紗力佳非黃變、繫紗力佳黏扣帶綁紗黏扣帶綁紗6YC-6000D100-200401可與可與PVC作熱壓或高作熱壓或高週波貼合週波貼合黏扣帶上膠後再黏扣帶上膠後再塗佈可與塗佈可與PVC貼貼合合38精选ppt11.聚氨聚氨酯酯樹脂之特性與要求樹脂之特性與要求(1)外觀（外觀（Appearance)：外觀乃指樹脂本身所顯示外觀乃指樹脂本身所顯示之色澤之色澤 a.一般而言，樹脂之外觀色澤愈淺，愈透明愈受一般而言，樹脂之外觀色澤愈淺，愈透明愈受歡迎，若色澤過深，將對淺色材質造成歡迎，若色澤過深，將對淺色材質造成污污染，染，而影響外觀。而影響外觀。b.上膠厚度愈厚，膠膜之色澤愈深。上膠厚度愈厚，膠膜之色澤愈深。c.膠膜乾燥後，色澤會隨時間逐漸變深，若樹脂膠膜乾燥後，色澤會隨時間逐漸變深，若樹脂色澤安定性不佳，色澤變深之速度較快。色澤安定性不佳，色澤變深之速度較快。39精选ppt11.聚氨聚氨酯酯樹脂之特性與要求樹脂之特性與要求(2)黏度黏度(Viscosity,CPS)：一般所指之黏度乃指液體在：一般所指之黏度乃指液體在流動時所産生的阻力，也就是在塗刷時所産生的阻流動時所産生的阻力，也就是在塗刷時所産生的阻力，用某種單位表示出來之數字就是黏度。力，用某種單位表示出來之數字就是黏度。a.黏度高，流動性較差；黏度低，流動性較佳。黏度高，流動性較差；黏度低，流動性較佳。b.黏度與固成分並無黏度與固成分並無絕絕對之關係，即固成分高之對之關係，即固成分高之接著劑，黏度不一定就高。接著劑，黏度不一定就高。c.不同黏度之樹脂，使用不同加工方式。如刀塗、不同黏度之樹脂，使用不同加工方式。如刀塗、輪塗。輪塗。d.黏度與溫度有關，溫度愈高，黏度愈低，溫度黏度與溫度有關，溫度愈高，黏度愈低，溫度愈低，黏度愈高。愈低，黏度愈高。40精选ppt11.聚氨聚氨酯酯樹脂之特性與要求樹脂之特性與要求(3).固成份固成份(Solid Content)：固成份是樹脂單位重固成份是樹脂單位重量量內內所含溶質（不揮發物）之百分比。所含溶質（不揮發物）之百分比。固成份固成份 溶質（溶質溶劑）溶質（溶質溶劑）100 a.樹脂之固成份影響其上膠量，繫紗力等。樹脂之固成份影響其上膠量，繫紗力等。41精选ppt11.聚氨聚氨酯酯樹脂之特性與要求樹脂之特性與要求(4).可使用時間（可使用時間（Pot Life）：）：PU膠使用前須加入適當之架橋劑，膠使用前須加入適當之架橋劑，加入架橋劑後，黏度先稍微降低，然後再漸漸提高，逐至無加入架橋劑後，黏度先稍微降低，然後再漸漸提高，逐至無法上膠使用，此一段時間即爲可使用時間，一般以黏度提高法上膠使用，此一段時間即爲可使用時間，一般以黏度提高爲原來黏度之兩倍所經過之時間爲可使用時間。爲原來黏度之兩倍所經過之時間爲可使用時間。a.可使用時間與可使用時間與PU膠種類、架橋劑種類、架橋劑添加量、膠種類、架橋劑種類、架橋劑添加量、溫度濕度等因素有關。溫度濕度等因素有關。b.可使用時間較長之可使用時間較長之PU膠，死膠速度較慢，減少浪費。膠，死膠速度較慢，減少浪費。但若可使用時間太長，硬化速度較慢但若可使用時間太長，硬化速度較慢，影響熟成時間。，影響熟成時間。c.一般使用者，由於生産速度不同，其要求之可使用時間一般使用者，由於生産速度不同，其要求之可使用時間自亦不同，應以不使其倉促使用爲原則，一般而言，在自亦不同，應以不使其倉促使用爲原則，一般而言，在二小時以上，即已足二小時以上，即已足夠夠。42精选ppt12、繫紗不佳原因之探討、繫紗不佳原因之探討A.架橋劑本身品質問題，有效架橋劑本身品質問題，有效NCO%不足。不足。B.架橋劑添加量太少或未添加，上膠後期無法完全硬化架橋劑添加量太少或未添加，上膠後期無法完全硬化繫紗力不足。繫紗力不足。C.架橋劑開罐後，未立即密封或密封不良致使硬化劑失架橋劑開罐後，未立即密封或密封不良致使硬化劑失效。效。D.稀釋溶劑含水量太高或純度不足，易降低架橋度及繫稀釋溶劑含水量太高或純度不足，易降低架橋度及繫紗效果。紗效果。E.稀釋溶劑太多，導致上膠量不足。稀釋溶劑太多，導致上膠量不足。F.加工黏度太高未滲膠。加工黏度太高未滲膠。G.配好的膠料，一定要在一定之時間配好的膠料，一定要在一定之時間內內使用完，否則會使用完，否則會有沒有架橋或架橋不完全。有沒有架橋或架橋不完全。H.織帶染色後水洗不完全。織帶染色後水洗不完全。43精选ppt13、YC-6000D使用注意事項使用注意事項A.使用時必須特別注意前段繫紗工程要架橋完使用時必須特別注意前段繫紗工程要架橋完全（一日後），方可進行後段塗膠全（一日後），方可進行後段塗膠(YC-6000D)工程（否則工程（否則YC-6000D滲入底膠，將滲入底膠，將不易熱貼）。不易熱貼）。B.上膠量不足導致無法作高週波貼合。上膠量不足導致無法作高週波貼合。C.塗佈量務必左右平均，且量要恰到好處。塗佈量務必左右平均，且量要恰到好處。D.架橋劑添加量務必精準（每多加架橋劑添加量務必精準（每多加1%會使融點會使融點提高提高15，不利高週波之貼合）。，不利高週波之貼合）。44精选ppt高鼎精細化工(昆山)有限公司 聯絡人：王琮仁 電 話：13915738008歡迎與我們聯絡45精选ppt
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