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行業(yè)新聞
聚氨酯樹脂和環(huán)氧樹脂化學(xué)組成區(qū)別
- 作者：新美涂
- 點擊：364
聚氨酯（PU）與環(huán)氧樹脂（EP）的化學(xué)組成差異是其性能分化的根本原因，以下從?單體結(jié)構(gòu)、官能團(tuán)、反應(yīng)機制?三方面深度解析：
?一、核心單體對比?
?? ?本質(zhì)區(qū)別?：
PU：?異氰酸酯基（-NCO）? 與 ?羥基（-OH）? 反應(yīng)形成 ?氨基甲酸酯鍵（-NH-COO-）?
EP：?環(huán)氧基（-CH(O)CH-）? 與 ?活性氫（-NH/-OH）? 開環(huán)形成 ?醚鍵（-C-O-C-）?
?二、官能團(tuán)與反應(yīng)機理?
?1. 聚氨酯樹脂反應(yīng)?
mermaidCopy Codegraph LR A[異氰酸酯 R-N=C=O] + B[多元醇 R'-OH] --> C[氨基甲酸酯 R-NH-COO-R']
?反應(yīng)特點?：
無副產(chǎn)物（逐步加成聚合）
可調(diào)控性：通過 ?NCO/OH摩爾比? 控制交聯(lián)密度
?氫鍵作用?：分子間形成強氫鍵網(wǎng)絡(luò)（賦予高彈性）
?2. 環(huán)氧樹脂反應(yīng)?
mermaidCopy Codegraph LR D[環(huán)氧基 -CH(O)CH-] + E[胺類 H2N-R] --> F[仲胺 -CH(OH)CH2-NH-R] F + D --> G[叔胺 -CH(OH)CH2-N(-R)-CH2CH(OH)-]
?反應(yīng)特點?：
環(huán)氧基開環(huán)形成 ?β-羥基胺? 結(jié)構(gòu)
?三維交聯(lián)?：每個胺基可連接2-4個環(huán)氧基，形成剛性格子
?三、分子鏈結(jié)構(gòu)差異?
?? ?關(guān)鍵差異點?：
PU的?微相分離結(jié)構(gòu)?使其同時具備橡膠彈性（軟段）和塑料強度（硬段）
EP的?高交聯(lián)密度?導(dǎo)致分子鏈無法伸展（斷裂伸長率＜5%）
?四、化學(xué)鍵類型與性能關(guān)聯(lián)?
?五、鞋材應(yīng)用中的化學(xué)適配性?
?1. 與3D打印鞋材的化學(xué)結(jié)合?
?PU樹脂優(yōu)勢?：
含 ?-NCO基團(tuán)? → 可與TPU/PA鞋材的 ?-NH/-OH基團(tuán)反應(yīng)?（化學(xué)鍵合）
相似極性 → 溶解參數(shù)（SP值）匹配度高（δ<sub>PU</sub>≈21 MPa<sup>1/2</sup>，δ<sub>TPU</sub>≈20）
?環(huán)氧樹脂劣勢?：
固化后極性低（δ≈19 MPa<sup>1/2</sup>）→ 與非極性鞋材（如PP）結(jié)合差
需硅烷偶聯(lián)劑橋接（如KH-550增加界面結(jié)合）
?2. 環(huán)保性差異?
?PU樹脂?：水性體系可做到 ?VOC=0?（如Bayhydrol?系列）
?環(huán)氧樹脂?：胺類固化劑易釋放 ?苯系物?（需改性為無溶劑型）
?六、創(chuàng)新化學(xué)改性方向?
?終極選擇指南?
? ?優(yōu)先選PU樹脂的場景?：
需要動態(tài)彎折的?鞋面材料?（化學(xué)鍵合+微相分離結(jié)構(gòu)）
接觸汗液的?鞋內(nèi)襯?（醚基PU耐水解性強）
低溫環(huán)境使用的?雪地靴?（-40℃保持彈性）
?? ?謹(jǐn)慎選環(huán)氧樹脂的場景?：
高負(fù)載?鞋跟支撐片?（需＞100MPa壓縮強度）
耐溶劑擦拭的?logo標(biāo)牌?（交聯(lián)密度抵抗化學(xué)侵蝕）
? ?前沿方案?：PU/EP互穿網(wǎng)絡(luò)（IPN）技術(shù)（如亨斯邁的?Hybridure??）可兼顧柔性與剛性，適用于鞋底接合處。
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