异氰酸酯聚氨酯树脂是聚氨酯工业中的核心材料，其性能和应用范围广泛。以下是对异氰酸酯聚氨酯树脂的详细解析：


一、异氰酸酯的分类


在聚氨酯树脂的制备中，主要使用的是含有两个或更多异氰酸酯基（-NCO）的有机二异氰酸酯。这些异氰酸酯按分子结构可分为以下几类：


芳香族多异氰酸酯：如甲苯二异氰酸酯（TDI）和二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）。这类异氰酸酯反应活性较高，但存在光照黄变的缺点。其中，TDI主要用于聚氨酯软泡、聚氨酯弹性体、胶粘剂等；MDI则广泛应用于各类聚氨酯弹性体的制造，如热塑型聚氨酯弹性体、氨纶、PU革浆料等。


脂肪族多异氰酸酯：如六亚甲基二异氰酸酯（HDI）。这类异氰酸酯反应活性较低，但具有优异的光稳定性和耐候性，常用于制造高档聚氨酯树脂，如耐光、耐候聚氨酯涂料 和耐磨耐水解聚氨酯弹性体。


脂环族多异氰酸酯：如异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）。这类异氰酸酯结合了芳香族和脂肪族异氰酸酯的优点，具有较高的反应活性和良好的光稳定性，常用于制造不黄变微孔聚氨酯泡沫塑料等。


二、异氰酸酯聚氨酯树脂的特性


优异的化学粘接性能：聚氨酯树脂中的异氰酸酯基和氨酯基使其具有与多种材料（如玻璃、橡胶、金属、塑料等）优异的化学粘接性能。这种粘接性能使得聚氨酯树脂在多个领域都有广泛的应用。


可调性：通过改变树脂配比，可以调节链段中硬段及软段的比例，从而得到不同破坏延伸率及不同硬度的树脂体系。这种可调性使得聚氨酯树脂能够满足不同应用场合的需求。


简单的固化工艺：聚氨酯树脂具有简单的固化工艺，无论是常温固化还是高温固化均可得到产品。这种简单的固化工艺使得聚氨酯树脂的生产和应用更加便捷。


无副反应：固化过程中无副反应发生，无副反应产物影响产品性能。这使得聚氨酯树脂的性能更加稳定可靠。


强渗透性：多异氰酸酯树脂对有机溶剂无选择性，且其小分子结构使其易于扩散和渗透至被粘贴材料内部，从而增强粘贴力。这种强渗透性使得聚氨酯树脂在粘接领域具有独特的优势。


三、异氰酸酯聚氨酯树脂的应用


异氰酸酯聚氨酯树脂因其优异的性能而广泛应用于各个领域：


泡沫塑料：用于制造聚氨酯软泡和硬泡，广泛应用于家具、床垫、汽车座椅、保温材料等。


弹性体：用于制造各种聚氨酯弹性体产品，如轮胎、密封件、胶辊等。这些产品具有优异的耐磨性、耐油性和耐老化性能。


胶粘剂：用于金属、塑料、玻璃等多种材料的粘接。聚氨酯胶粘剂具有强度高、耐水性好、耐化学介质等优点。


涂料：特别是非黄变型异氰酸酯聚氨酯树脂在涂料领域具有广泛应用。这类涂料具有优异的耐光性、耐候性和耐化学品性能，适用于高档建筑、汽车、飞机等领域的涂装。


其他领域：还可用于制造微孔聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯纤维等。这些产品具有独特的性能和应用价值，在多个领域都有广泛的应用前景。


四、环保趋势


随着环保要求的提高，水性环保PU树脂逐渐受到关注。然而，由于其固含量低且在某些性能上无法与溶剂型PU树脂相媲美，因此对其进行交联改性成为研究热点。通过交联改性可以进一步提高水性环保PU树脂的机械性能和耐化学品性能等，以满足更高的环保要求和应用需求。