聚氨酯泡沫塑料合成中的交联反应

交联反应

聚氨酯材料的合成中所使用的主要原料异氰酸酯和多元醇聚合物的官能度均大于或等于2，当它们的官能度都等于2时，在正常反应条件下，生成的聚氨酯大分子将是线型结构。当在原料中出现官能度大于2时，生成的聚合物的分子结构将会出现支化或网状结构。随着支化和网络结构密度的增大，限制了分子链的相对移动，表现出较大的刚性和抵抗介质侵蚀能力，材料趋向于热固型性质。但在某些特殊反应条件下，有时即使采用官能度为2的原料，也能产生支化或网状的分子结构。
另外，在聚氨酯合成的反应中，生成的脲基和氨基甲酸酯基都含有—N/H一结构，它们在一定的条件下都能与异氰酸酯发生反应使分子键产生支化。

上式所表示的支化反应通常需要在高温下才能发生。在无催化剂的情况下，氨基甲酸酯基团和异氰酸酯生成脲基甲酸酯支化的反应一般需要在120～140℃之间才能获得较快的反应速率，而生成缩二脲的支化反应在无催化剂存在的情况下，一般需要在100℃以上才能发生。以上这两类支化反应均对强碱和某些金属催化剂十分敏感，它们能对上述反应产生强烈的催化作用。但聚氨酯泡沫塑料合成中常用的叔胺类催化剂对这两类支化反应则不能表现出明显的催化作用。