聚氨酯与聚脲的区别

　　聚氨酯(PU)作为一种高分子材料，用途很广，如粘合剂、密封胶、涂料、保温材料、填充材料、发泡材料、工程塑料、橡胶制品、纤维等等，建筑防水行业应用的多的聚氨酯材料是聚氨酯防水涂料。近几年出现了聚脲(PUA)防水涂料，逐步为人们所熟悉。聚脲防水涂料与聚氨酯防水涂料有何相似点，又有何相异点，则是本文要着重介绍的。聚氨酯与聚脲分子结构上的异同点

 

　　聚氨酯是由含端异氰酸酯化合物与含多羟基化合物经过化学反应，形成具有氨酯键的高分子材料。该反应需要一定的温度，并且需要催化剂。其所形成的高分子材料固化成膜后，高分子链上含有多种化学键，如：碳碳键、醚键、酯键、氨酯键，也含有少量脲键等。

 

　　聚脲是含端多异氰酸酯与端多元胺(包括树脂和扩链剂)反应所形成的具有脲键的高分子材料。它无需催化剂，也不须加热即可迅速反应。喷涂聚脲(SPUA)需加热，以调节粘度，便于均匀喷出成膜。其固化后高分子链中含有碳碳键、醚键、脲键、酯键、氨酯键等。

 

　　1、相同点

 

　　1)聚氨酯固化成膜后和聚脲固化成膜后，分子链中所含的化学键种类是相同的或相似的。

 

　　2)无论是聚氨酯还是聚脲，必须先制成含端基为异氰酸酯的预聚体或半预聚体或齐聚物。也有人将聚脲称为一种特殊的聚氨酯或高力学性能的聚氨酯。

 

　　2、不同点

 

　　1)尽管聚氨酯和聚脲固化成膜后，所含化学键的种类相同或相似，但聚氨酯橡胶膜中对其物理性能起关键作用的官能团为氨酯键，而聚脲固化后对其性能起关键作用的官能团为脲键。在聚氨酯和聚脲中都会有氨酯键和脲键，但由于在聚氨酯固化后的橡胶膜中，氨酯键数量大大超过脲键，其性能主要由氨酯键所决定;而聚脲地坪固化后的橡胶膜中脲键的数量超过氨酯键数量，其性能主要由脲键所决定。

 

　　2)脲键强度大大超过氨酯键强度，并且脲键很稳定。

 

　　3)对于市场上常见的喷涂聚氨酯(脲)或称杂合聚脲(hybride)，在双组分中除采用氨基聚醚以及端氨基扩链剂外，还有羟基类物质(如聚醚、聚酯等)以及催化剂。杂合聚脲中氨类物质的量在交联固化剂中应在20%～80%，如果低于20%则称为聚氨酯。

 

　　4)单组分聚氨酯固化过程中，1个水分子消耗2个NCO，产生1个脲键，分子结构中氨酯键的数量仍大大超过脲键数量，其力学性能远低于单、双组分聚脲(包括杂合聚脲)。即使加入潜伏性固化剂，其氨酯键仍然大于脲键数量。常见的潜伏性固化剂为羟基和氨基同时封端化合物，解封后，与NCO(异氰酸酯)反应形成氨酯键和脲键。潜伏性固化剂只不过抑制CO2气泡的数量，抑制肉眼可见泡孔的产生。相当部分的NCO还是靠水分子反应形成脲键，只不过所产生CO2的速度和数量大大减少，不形成气孔。交联点有脲键，也有氨酯键。