所謂彈性體是指玻璃化溫度低于室溫，扯斷伸長率＞50%，外力撤出后復原性比較好的高分子材料，而玻璃化溫度高于室溫的高分子材料稱為塑料。在彈性體中，其扯斷伸長率較大（＞200%）、100%定伸應力較小（如＜30Mpa）、彈性較好的可稱為橡膠。所以彈性體是比橡膠更為廣泛的一類高分子材料。

 

　　聚氨酯彈性體，又稱聚氨酯橡膠是彈性體中比較特殊的一大類，其原材料品種繁多，配方各種各樣，可調范圍很大。聚氨酯彈性體硬度范圍很寬，低至紹爾A10以下的低模量橡膠，高至紹爾D85的高抗沖擊橡膠彈性材料。所以聚氨酯彈性體的性能范圍很寬，是介于從橡膠到塑料的一類高分子材料。

 

　　聚酯多元醇簡稱聚酯，是聚氨酯彈性體最重要的原料之一。它是由二元羧酸和多元醇縮聚而成，最常用的二元羧酸是己二酸，最常用的多元醇有乙二醇、丙二醇、丁二醇、二乙二醇。此外，一些特殊聚酯還用戊二醇、乙二醇、三羥甲基丙烷、甘油等多元醇。由于可用的多元醇品種多，所以聚酯的分子結構多種多樣，品種牌號也較多。為了得到端羥基聚酯，必須用過量的多元醇與二元羧酸反應。         一般采用間歇法生產聚酯。其反應過程分為酯化反應和酯交換反應兩個階段。生產裝置大同小異，一般工藝流程，主要設備包括縮合釜、分餾冷凝器、冷凝器、計量罐、真空系統、加熱冷卻系統和控制系統。整個系統的氣密性要求十分嚴格。縮合釜攪拌軸可采用端面機械密封。加料順序先加多元醇和配合劑，后加已二酸，然后充氮。酯化反應從加熱升溫開始到220~250℃后約1h基本完成。此階段主要是常壓脫水過程，生成低分子聚酯和縮合水。當升溫到135℃左右時酯化反應最激烈，生成大量縮合水。由于縮合水的蒸發會發生大量氣泡上升，用1，4-丁二醇和1，6-乙二醇為原料時氣泡尤為激烈。此時應及時調節加熱功率，控制冷凝器出水速度，防止大量水蒸氣將大量分子多元醇帶出分餾冷凝器。激烈反應過后，維持適宜的出水速度，逐漸將反應溫度升到220~250℃.當酸值降至30mgKOH/g左右或出水量約等于理論水量時，由于混合物中的羥酸很少，酯化難以繼續進行，出水基本停止，酯化反應階段基本結束。

 

　　多異氰酸酯品種也不少，但產量最大的只有兩種，即二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）及其聚合物多苯基多亞甲基多異氰酸酯（PAPI）和甲苯二異氰酸酯（TDI）。多異氰酸酯我們采用德國拜耳的TDI-100。

 

　　TDI是以甲苯為基本原料，用硝酸和硫酸的混合物進行硝化生成二硝基甲苯，然后溶于甲醇中，在雷尼催化劑和15~20Mpa的氫氣壓下進行加氫還原成甲苯二胺（TDA），在經光氣化制得的。

 

　　甲苯硝化的第一階段生成鄰位、對位、間位三種硝基甲苯異構體混合物，且其含量分別為55%~60%、35%~40%和2%~5%。異構體的含量幾乎不受反應條件的影響。將上述單硝基甲苯混合物進行不硝化生成2,4-二硝基甲苯和2,6二硝基甲苯，其比例為80/20，再經還原和光化制得80/20TDI(T-80)。如單硝基甲苯混合物現經結晶分離出純的鄰位和對位單硝基苯，再分別進行第二次硝化和還原，光化，可制得65/35TDI(T-65)和純2,4-TDI（T-100）。

 

　　擴鏈劑與交聯劑是具有不同化學作用的助劑，在聚氨酯彈性體的合成中，擴鏈劑參與化學反應，是聚合物分子增長、延伸；交聯劑參加化學反應，不僅使聚合物分子增長、延伸，同時還能在聚合物鏈中產生支化，產生一定的網狀結構，進行交聯反應，一般擴鏈劑多為二元醇或二元胺類化合物。二元以上醇類和胺類化合物則具有擴鏈和交聯的雙重功能。

 

　　聚氨酯彈性體制備中所需的擴鏈劑和交聯劑都有一定的要求，特別要求含水量低于0.1%，若達不到該指標都要進行處理。

 

　　一般使用的二元胺類擴鏈劑都是芳香族的，最常用的是3，3’-二氯-4，4’-二苯基甲烷二胺（商品名為MOCA）。

 

　　MOCA是聚氨酯彈性體的擴鏈劑和交聯劑，特別是對于澆注型聚氨酯彈性體一般都用它，在MOCA的結構中氨基鄰位苯環上的氯原子取代基，使氨基電子云密度增加，降低了氨基與異氰酸酯的反應速率，從而延長了釜中壽命，這對于澆注聚氨酯彈性體制品是極其重要的。

 

　　我們加工澆注制品時，通常將MOCA的用量控制在理論用量的90%上下，其目的就是要使加工的制品具有相當的交聯密度，以改善制品的壓縮永久變形和耐溶脹等性能。

 

　　本次聚氨酯彈性體所選用的MOCA是蘇州湘原Ⅱ型MOCA.