聚氨酯(PU)作為一種高分子材料，用途很廣，如粘合劑、密封膠、涂料、保溫材料、填充材料、發(fā)泡材料、工程塑料、橡膠制品、纖維等等，建筑防水行業(yè)應(yīng)用的多的聚氨酯材料是聚氨酯防水涂料。近幾年出現(xiàn)了聚脲(PUA)防水涂料，逐步為人們所熟悉。聚脲防水涂料與聚氨酯防水涂料有何相似點(diǎn)，又有何相異點(diǎn)，則是本文要著重介紹的。聚氨酯與聚脲分子結(jié)構(gòu)上的異同點(diǎn)

 

　　聚氨酯是由含端異氰酸酯化合物與含多羥基化合物經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)，形成具有氨酯鍵的高分子材料。該反應(yīng)需要一定的溫度，并且需要催化劑。其所形成的高分子材料固化成膜后，高分子鏈上含有多種化學(xué)鍵，如：碳碳鍵、醚鍵、酯鍵、氨酯鍵，也含有少量脲鍵等。

 

　　聚脲是含端多異氰酸酯與端多元胺(包括樹(shù)脂和擴(kuò)鏈劑)反應(yīng)所形成的具有脲鍵的高分子材料。它無(wú)需催化劑，也不須加熱即可迅速反應(yīng)。噴涂聚脲(SPUA)需加熱，以調(diào)節(jié)粘度，便于均勻噴出成膜。其固化后高分子鏈中含有碳碳鍵、醚鍵、脲鍵、酯鍵、氨酯鍵等。

 

　　1、相同點(diǎn)

 

　　1)聚氨酯固化成膜后和聚脲固化成膜后，分子鏈中所含的化學(xué)鍵種類是相同的或相似的。

 

　　2)無(wú)論是聚氨酯還是聚脲，必須先制成含端基為異氰酸酯的預(yù)聚體或半預(yù)聚體或齊聚物。也有人將聚脲稱為一種特殊的聚氨酯或高力學(xué)性能的聚氨酯。

 

　　2、不同點(diǎn)

 

　　1)盡管聚氨酯和聚脲固化成膜后，所含化學(xué)鍵的種類相同或相似，但聚氨酯橡膠膜中對(duì)其物理性能起關(guān)鍵作用的官能團(tuán)為氨酯鍵，而聚脲固化后對(duì)其性能起關(guān)鍵作用的官能團(tuán)為脲鍵。在聚氨酯和聚脲中都會(huì)有氨酯鍵和脲鍵，但由于在聚氨酯固化后的橡膠膜中，氨酯鍵數(shù)量大大超過(guò)脲鍵，其性能主要由氨酯鍵所決定;而聚脲地坪固化后的橡膠膜中脲鍵的數(shù)量超過(guò)氨酯鍵數(shù)量，其性能主要由脲鍵所決定。

 

　　2)脲鍵強(qiáng)度大大超過(guò)氨酯鍵強(qiáng)度，并且脲鍵很穩(wěn)定。

 

　　3)對(duì)于市場(chǎng)上常見(jiàn)的噴涂聚氨酯(脲)或稱雜合聚脲(hybride)，在雙組分中除采用氨基聚醚以及端氨基擴(kuò)鏈劑外，還有羥基類物質(zhì)(如聚醚、聚酯等)以及催化劑。雜合聚脲中氨類物質(zhì)的量在交聯(lián)固化劑中應(yīng)在20%～80%，如果低于20%則稱為聚氨酯。

 

　　4)單組分聚氨酯固化過(guò)程中，1個(gè)水分子消耗2個(gè)NCO，產(chǎn)生1個(gè)脲鍵，分子結(jié)構(gòu)中氨酯鍵的數(shù)量仍大大超過(guò)脲鍵數(shù)量，其力學(xué)性能遠(yuǎn)低于單、雙組分聚脲(包括雜合聚脲)。即使加入潛伏性固化劑，其氨酯鍵仍然大于脲鍵數(shù)量。常見(jiàn)的潛伏性固化劑為羥基和氨基同時(shí)封端化合物，解封后，與NCO(異氰酸酯)反應(yīng)形成氨酯鍵和脲鍵。潛伏性固化劑只不過(guò)抑制CO2氣泡的數(shù)量，抑制肉眼可見(jiàn)泡孔的產(chǎn)生。相當(dāng)部分的NCO還是靠水分子反應(yīng)形成脲鍵，只不過(guò)所產(chǎn)生CO2的速度和數(shù)量大大減少，不形成氣孔。交聯(lián)點(diǎn)有脲鍵，也有氨酯鍵。