Практикум по дисциплине «Химия полимеров», «Химия композиционных материалов»

Изоцианаты.
 
Изоцианаты, являясь ди- или полифункцио-
нальными реагентами, соединяют макромолекулы полиола, превращая 
систему в полимер. Реакция уретанообразования экзотермична (теп-
лота образования уретана 159-168 кДж/моль). Выделяющаяся теплота 
обеспечивает испарение инертного вспенивающего агента и отвер-
ждение пены. В случае вспенивания водой изоцианат взаимодействует 
с водой, при этом выделяется диоксид углерода и образуется поликар-
бамид, входящий в структуру полимера. Наличие уретановых и кар-
бамидных групп, образующихся в результате реакции изоцианатов с 
гидроксильными группами и водой, способствует увеличению меж-
молекулярного взаимодействия за счет водородных связей.
 
В производстве жестких и эластичных ППУ используют аромати-
ческие ди- и полиизоцианаты. Основными из них являются 2,4- и 2,6-
толуилендиизоцианаты 
(ТДИ), 
4,4’-дифенил-метандиизоцианат 
(МДИ), технические смеси изомеров ТДИ и МДИ, а также олигомер-
ные продукты с концевыми NCO-группами. 
При получении жестких ППУ по одностадийному методу диизоци-
анат вводится в значительных количествах, что обуславливает интен-
сивное тепловыделение и разогрев пенопласта до температур деструк-
ции полимера – примерно до 180 

С. 
Из числа диизоцианатов, пригодных для получения жестких ППУ 
по одностадийному методу, следует упомянуть МДИ, и олигофени-
ленметилдиизоцианаты – “полиизоцианаты” (ПИЦ), получаемые фос-
генированием анилиноформальдегидных олигомеров. В зависимости 
от условий синтеза ПИЦ получаются различной функциональности и 
средней молекулярной массы. Обычно для получения ППУ применя-
ют ПИЦ с функциональностью (по изоцианатным группам), равной 2-
3. 
Возможность регулирования функциональности и молекулярной 
массы ПИЦ позволяет направленно влиять на свойства ППУ, получа-
емых на их основе. Очень низкое давление паров ПИЦ при комнатной 
температуре и их относительно малая токсичность упрощают техно-
логию производства ППУ. Преимуществом ПИЦ является также то, 
что они получаются в виде вязких жидкостей, и такая консистенция 
сохраняется для некоторых из них до -20 

С. В отсутствие влаги поли-
изоцианаты могут храниться в течение длительного времени без из-
менений, однако, подобно другим ароматическим полиизоцианатам, 
они претерпевают химические превращения при повышенной темпе-

---

108 
ратуре. Устойчивость ПИЦ при хранении улучшается при разбавле-
нии инертными растворителями (метиленхлорид, фреон-11). 
Для производства ППУ по двухстадийному (преполимерному) ме-
тоду применяются аддукты диизоцианатов с мономерными или оли-
гомерными ди- и полиолами.