聚脲材料的固化反应是半预聚物同氨基聚醚与液体类胺扩链剂之间进行的反应，除了和液体类胺扩链剂的反应，在高温时还有半预聚物同脲基的副反应。

1）半预聚物同端氨基聚醚和液体类胺扩链剂中的伯胺反应

由于氨基聚醚活性很高以及N原子的碱性， 反应不需要催化剂就在极短的时间内固化成型。因此， 喷涂聚脲弹性体可以在极为苛刻的条件下施工， 即使底材完全被水浸湿或空气中湿度很大时，SPUA材料仍没有发泡现象。甚至在很低的温度下如-20℃，SPUA材料仍会固化。

从分子结构分析， SPUA材料中的脲基呈现以C=O基团为中心的几何对称结构， 比聚氨酯材料的氨基甲酸酯基稳定， 所以聚脲材料的耐老化、耐化学介质、耐磨、耐核辐射和耐高温等综合性能优于聚氨酯。

2）半预聚物同仲氨基聚醚和液体类胺扩链剂中的仲胺反应

芳香族异氰酸酯与常规的氨基聚醚（如Jeffamine?系列）、液体类胺扩链剂（如Ethacure 100），反应速度极快， 通常凝胶时间小于3-5s， 因而存在对底材的润湿能力弱、附着力低、层间结合不理想、涂层表观状态差、涂层内应力大等一系列缺点。如果在SPUA配方中加人一部分仲胺基（尤其是位阻型）扩链剂（如Unilink?4200）或仲胺基聚醚， 可以把凝胶时间延长30至60s，涂层具有较好的流平性及附着力，同时减少了涂层的内应力。

3）半预聚物的交联反应

SPUA材料要满足使用要求，常常需要在大分子之间形成适度的化学交联。它可以提高SPUA材料的撕裂强度、耐介质性能及压缩强度，降低压缩变形率，改善施工性能等。化学交联一般可以采用如下办法获得①官能度大于2的多异氰酸酯合成的半预聚物；②官能度大于2的氨基聚醚与半预聚物反应；③过量的异氰酸酯与脲基反应生成缩二脲交联。反应生成三维立体网状结构。


化学名称：聚四亚甲基醚二醇双对氨基苯甲酸酯,P1000

分子量：1238

CAS No.：54667-43-5

聚四亚甲基醚二醇双对氨基苯甲酸酯(P1000)性能及用途：

聚四亚甲基醚二醇双对氨基苯甲酸酯,P1000为液体，因此可在室温下与预聚体混合，浇注和硫化，它可作为TDI和MDI体系的扩链剂，也可作为环氧树脂固化体系的柔性改性剂。应用领域包括浇注、涂料、黏合剂、密封剂和喷涂体系，由于它的易加工性，决定了它特别适用于现场加工。XYLINK P-1000的室温硫化体系与MDI/二醇热硫化体系相比，不仅操作工艺简单，而且性能优于后者。另外在室温下硫化所得到的弹性体的收缩率低，这也是该扩链剂的一大特点。


4）半预聚物同脲的副反应

半预聚物同氨基聚醚或胺类扩链剂反应生成脲基。在100℃以上，异氰酸酯与脲基就有适中的反应速度，生成缩二脲支链或交联。缩二脲基团的生成， 对弹性体的耐热性能、低温柔韧性以及力学强度等带来不利影响。

异氰酸酯同各种活泼氢化合物的相对反应速度

活泼氢化合物    典型结构    相对反应速度

脂肪族伯胺       R-NH2              100 000
 
脂肪族仲胺    RR’NH           20 000-50 000

芳香族伯胺      Ar-NH2              200-300

伯醇           RCH2-OH             100

水            HOH                100

羧酸           RCOOH               40

仲醇          RR’CH-OH               30

脲          R-NH-CO-NH-R       15

叔醇        RR’R’’C-OH      0.5

氨基甲酸酯   R-NH-CO-O-R          0.3

酰胺           RCO-NH2              0.1

25℃，无催化剂

醇、胺等活泼氢化合物与异氰酸酯的反应活性顺序可归纳如下：脂肪族NH2 > 脂肪族NH > 芳香族N H2 > 伯OH > 水 > 羧酸 > 仲OH > 脲 > 叔OH > 氨基甲酸酯 > 酰胺。

脂肪族伯胺或仲胺与异氰酸酯的反应速度远远大于与水分的反应速度， 因而喷涂聚脲弹性体材料受环境湿度的影响小， 材料性能稳定， 不会产生发泡现象。

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