芳香族与脂肪族聚氨酯物性对比分析

芳香族聚氨酯是由芳香族二异氰酸酯 [如甲苯二异氰酸酯（TDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、苯二甲撑二异氰酸酯（XDI）、六氢甲苯二异氰酸酯（HTDI）、1，5-萘二异氰酸酯等]与多元醇反应而制备的聚氨酯。

脂肪族聚氨酯是由脂肪族二异氰酸酯 [包括异氟尔酮二异氰酸酯（IPDI）、三甲基己烷二异氰酸酯（TMDI）、二环己基甲烷二异氰酸酯（H₁₂MDI）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）等]与多元醇反应而制备的聚氨酯。

由于芳环和脂肪环（链）的差异，导致芳香族与脂肪族聚氨酯物性存在着较大的差异。

（1）耐黄变性

脂肪族聚氨酯的耐黄变性优于芳香族聚氨酯，其机理在3.6.11中已有详尽阐述。

（2）耐热和耐寒性

芳香族聚氨酯含有刚性的芳环结构，结构稳定，耐热性优良。脂肪族聚氨酯中的脂肪环或脂肪链易发生形变，位垒能相对较低，故耐热性不及芳香族聚氨酯，但耐寒性优于芳香族。

（3）力学性能(www.xing528.com)

在其他参数不变的情况下，芳香族聚氨酯由于芳环结构的存在，具有更高的模量和强度，而脂肪族聚氨酯具有较高的延伸性。MD I因具有完整的对称结构，两个芳环之间有一个位垒能较低的—CH₂—，单键易于旋转，因此MDI型聚氨酯既具有高的强度和模量，又具有良好的延伸性和回弹性。

（4）压花成型性

芳香族聚氨酯中的刚性芳环结构具有较好的压花成型性，一般来说，芳香族聚氨酯压花成型性＞脂肪族聚氨酯，并呈现如下规律：MDI型PU＞TDI型PU＞H₁₂MDI型PU＞IPDI型PU＞HDI型PU。

（5）光学性能

聚氨酯的光学性能主要指涂膜的亮度和透明性。TDI、MDI基聚氨酯的光泽度相对较高，这是由于含苯类化合物的折射率大。TDI和MDI中含有苯环，而MDI相对苯环含量更大一些，所以MDI型聚氨酯的光泽度最高，而IPDI、HDI型聚氨酯的光泽度略差。

透明聚氨酯是指日常光线透光率在80%以上的聚氨酯；从原理上看，降低聚氨酯的结晶性，有利于提高其透明性。一般来说，脂肪族聚氨酯的透光率优于芳香族聚氨酯。这是因为：一方面MDI、TDI分子结构中含有苯环，在紫外光作用下容易氧化，生成发色的醌式结构而影响透度；另一方面，芳环中含有不饱和键，折射率高，有利于提高聚氨酯的光泽度，不利于提高透度。不同异氰酸酯制备的聚氨酯透光率呈现如下规律：IPDI＞H₁₂MDI＞HDI＞TDI＞MDI。

H₁₂MDI由于含有两个环己烷的六元环结构，对称且规整，相分离程度高，聚氨酯有一定结晶性。HDI与IPDI相比，结构对称性好，用其合成的聚氨酯弹性体有微弱结晶，故透明性不及IPDI型聚氨酯。