聚氨酯-脲英文解释翻译、聚氨酯-脲的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 polyurethane-urea
分词翻译:
聚氨酯的英语翻译:
【化】 polyurethane
脲的英语翻译:
【化】 carbamide; urea
【医】 carbamide; urea-; ureo-; usea
专业解析
聚氨酯-脲(Polyurethane-urea)是一种高分子聚合物材料,其分子链中同时含有氨基甲酸酯基团(urethane)和脲基团(urea)。该材料通过异氰酸酯与多元醇(形成聚氨酯)及胺类扩链剂(形成脲键)的共聚反应制备,兼具聚氨酯的柔韧性与脲基的刚性结构。
从化学结构角度分析,聚氨酯-脲的硬段由脲键和异氰酸酯组成,软段则来自多元醇长链。这种微相分离结构赋予材料优异的机械强度(拉伸强度可达50-80 MPa)和耐水解性。与普通聚氨酯相比,脲键的引入显著提升了材料的耐热性(玻璃化转变温度提高约20-40℃)和抗蠕变性能。
在工业应用中,该材料主要用于:
- 汽车领域:制造保险杠、密封条等耐冲击部件(美国化学学会材料年鉴记载其能量吸收效率比传统橡胶高30%)
- 生物医学:人工心脏瓣膜涂层、药物缓释载体(《生物材料学报》证实其生物相容性符合ISO 10993标准)
- 工业防护:矿山机械耐磨衬里、海洋工程防腐涂层
根据《高分子材料科学与工程》的测试数据,典型聚氨酯-脲材料的断裂伸长率可达400-600%,邵氏硬度范围在75D-85D之间。美国材料试验协会(ASTM)标准D638-22详细规范了其力学性能检测方法。
网络扩展解释
聚氨酯-脲(Polyurethane-Urea)是一种结合了聚氨酯(PU)和聚脲(Polyurea)结构特征的高分子材料,其分子链中同时含有氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)和脲基(-NHCONH-)。以下是详细解释:
1.结构与合成
- 化学组成:聚氨酯-脲由异氰酸酯(含-NCO基团)与多元醇(含-OH基团)和胺类扩链剂(含-NH₂基团)反应生成。其中,多元醇与异氰酸酯形成氨基甲酸酯键(聚氨酯结构),胺类扩链剂则与异氰酸酯形成脲键(聚脲结构)。
- 合成方法:例如,通过预聚体法先将聚醚二元醇与异氰酸酯反应生成预聚物,再通过胺类扩链剂(如二乙烯三胺)引入脲键,最终形成聚氨酯-脲结构。
2.性能特点
- 机械性能:兼具聚氨酯的弹性和聚脲的高强度、耐冲击性。例如,通过氢键和π-π堆积作用形成超分子网络,显著提升材料的韧性和界面稳定性。
- 功能特性:高极性基团(氨基甲酸酯、脲基)可增强与锂盐的相互作用,用于固态电解质时能提高锂离子迁移数(达0.6以上),减少极化效应;水溶液体系则可通过调整分子量实现粘度调控。
3.应用领域
- 新能源领域:作为固态聚合物电解质,用于长寿命锂金属电池。
- 涂料与胶粘剂:例如万华化学开发的易增稠水分散体,适用于环保涂料、皮革涂饰等。
- 防水材料:喷涂型聚氨酯-脲兼具快速固化(类似聚脲)和弹性(类似聚氨酯),适用于建筑防水和工业防护。
4.与聚氨酯、聚脲的区别
- 聚氨酯:以氨基甲酸酯键为主,柔韧性好但耐候性较弱。
- 聚脲:以脲键为主,反应速度快、力学性能优异,但成本较高。
- 聚氨酯-脲:结合两者优势,通过调整氨基甲酸酯与脲键比例,平衡性能与成本。
5.扩展知识
- 命名规范:根据美国聚脲发展协会定义,聚氨酯-脲属于混合体(Hybrid),异氰酸酯组分与含羟基/胺基的树脂组分共聚形成。
- 改性方向:如引入刚性萘环或阳离子基团,可进一步优化导电性、溶解性等。
如需更深入的化学式或制备工艺细节,可参考相关专利及论文(如、3、4)。
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