полиуретаны

ХИМИЯ ПОЛИУРЕТАНЫ Н. И. КОЛЬЦОВ, В. А. ЕФИМОВ Чувашский государственный университет, Чебоксары ВВЕДЕНИЕ POLYURETHANES N. I. KOL’TSOV , V. A. EFIMOV The data of polyurethane chemistry and their role in modern polymer production are presented. The initial compounds for polyurethane synthesis, the methods of obtaining them, the properties and their application fields are considered. © Кольцов Н.И., Ефимов В.А., 2000 Приведены данные о химии полиуретанов и их месте в современном производстве полимеров. Рассмотрены исходные соединения для синтеза полиуретанов, способы получения, свойства и области их применения. www.issep.rssi.ru В настоящее время к полиуретанам (ПУ) относят обширный класс полимеров, зачастую сильно отличающихся химической природой, строением цепи и свойствами, но неизменно содержащих уретановые группы –NHCOO–. Иногда с целью уточнения названия из-за наличия наряду с уретановой других функциональных групп употребляют такие термины, как ПУ сложноэфирного типа, ПУ на основе простых олигоэфиров, полимочевиноуретаны. Хотя эти названия технически более точны, пользоваться ими неудобно, поэтому применяют термин “полиуретан”, который объединяет все полимеры, содержащие уретановую группу. Кратко рассмотрим историю возникновения ПУ. В начале 30-х годов Карозерс (США) провел исследования по синтезу полиамидов. На основании этих исследований в концерне “I.G.Farbenindustrie” (Германия) начались работы по созданию полимерных материалов, подобных полиамидам [1]. В результате были изобретены новые полимеры – полиуретаны. В 1937 году Байер с сотрудниками синтезировали полиуретановые эластомеры взаимодействием диизоцианатов с различными гидроксилсодержащими соединениями (полиолами). Затем на основе этих композиций они получили жесткие и эластичные пенополиуретаны. Работы того периода преследовали цель заменить полиуретанами такие стратегические материалы, как натуральный каучук, сталь, пробку. С того времени эта область химии полимеров развивалась бурными темпами. В разработку химии ПУ внесли вклад практически все промышленно развитые страны. В нашей стране интенсивные исследования в этом направлении начаты в 60-х годах группой ученых из Института химии высокомолекулярных соединений АН УССР под руководством академика Ю.С. Липатова. Велись работы также в Институте высокомолекулярных соединений РАН, Институте химической физики РАН, московском и казанском химико-технологических институтах и других вузах и научно-исследовательских институтах. В результате проведенных исследований были созданы тысячи К О Л Ь Ц О В Н . И . , Е Ф И М О В В . А . П О Л И У Р Е ТА Н Ы 31 ХИМИЯ полиуретановых композиций и многочисленные технически ценные материалы на их основе. Полиуретаны являются универсальным материалом [2]: на основе ПУ изготавливают эластичные, полужесткие и жесткие материалы. ПУ перерабатывают практически всеми существующими технологическими методами: экструзией, прессованием, литьем, заливкой. На их основе получают все известные типы материалов и изделий: наполненные, армированные, вспененные, ламинированные, в виде плит, листов, блоков, профилей, волокон, пленок. Наконец, изделия и конструкции на основе ПУ используют во всех без исключения отраслях промышленности. ОСНОВЫ СИНТЕЗА ПОЛИУРЕТАНОВ Химия ПУ детально изложена в монографии [1]. Рассмотрим реакции, лежащие в основе их синтеза. ПУ можно получать реакциями полиприсоединения и поликонденсации, из которых практическое применение получила реакция полиприсоединения, основанная на взаимодействии диизоцианатов с соединениями, содержащими не менее двух гидроксильных групп в молекуле. Это могут