第085篇｜OH值
第085篇｜OH值
OH Value
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一句話定義
OH值（OH Value）又稱羥值（Hydroxyl Value），是表示多元醇（Polyol）中羥基（–OH）含量的重要指標，定義為每克樣品中所含羥基數量換算後相當於多少毫克氫氧化鉀（mg KOH/g），是聚氨酯（PU）配方設計與R值計算的核心參數之一。
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為什麼重要
在PU世界裡。
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NCO決定反應能力。
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OH則決定反應需求。
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異氰酸酯提供反應位點。
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多元醇提供接收位點。
⸻
如果不知道OH值。
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工程師根本無法知道：
需要多少NCO。
⸻
也無法知道：
交聯是否足夠。
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更無法計算：
R值。
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因此。
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OH值的重要性。
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與NCO值同等級。
⸻
是PU配方設計最基礎的數據之一。
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基本原理
OH值代表：
材料中羥基含量。
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羥基結構為：
{-}OH
⸻
在PU反應中。
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OH會與NCO反應。
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形成聚氨酯鍵。
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反應如下：
R{-}OH+R’{-}NCOrightarrow R{-}NHCOO{-}R’
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因此OH數量越多。
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理論可反應位點越多。
⸻
OH值定義
OH值定義為：
每克樣品中羥基含量。
⸻
換算成：
mg KOH/g
表示。
⸻
單位雖然是：
mg KOH/g
⸻
實際上測量的是：
OH含量。
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並非KOH本身。
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這是許多初學者最容易誤解的地方。
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OH值計算概念
OH值與當量重關係如下：
EW_{OH}=frac{56100}{OH Value}
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其中：
EWOH = OH當量重
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OH Value = 羥值
⸻
56100來自：
KOH分子量 × 1000
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此公式是PU計算的重要基礎。
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為什麼使用OH值？
因為不同Polyol分子量差異極大。
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直接比較OH數量並不方便。
⸻
因此工業界利用：
OH Value
作為統一標準。
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方便計算：
• NCO需求量
• R值
• 交聯密度
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OH值與分子量關係
OH值與分子量呈反比。
⸻
可表示為：
OH Valueproptofrac{1}{Molecular Weight}
⸻
因此：
分子量越高。
⸻
OH值越低。
⸻
分子量越低。
⸻
OH值越高。
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OH值與PU性能關係
高OH值Polyol。
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通常：
• 分子量較低
• 反應點較多
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因此：
交聯密度較高。
⸻
最終得到：
• 較高硬度
• 較高強度
• 較高耐熱性
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低OH值Polyol。
⸻
則容易形成：
• 柔軟結構
• 高延伸率
• 良好柔韌性
⸻
常見Polyol OH值範圍
聚醚多元醇
類型 OH值
高分子量 20–60
中分子量 60–120
低分子量 120–300
⸻
聚酯多元醇
類型 OH值
軟質系統 30–80
中硬度系統 80–150
硬質系統 150–300
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聚碳酸酯多元醇
類型 OH值
一般級 50–120
高性能級 120–250
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OH值與R值關係
PU設計核心公式：
R=frac{NCO}{OH}
⸻
其中：
OH來自OH值計算。
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因此OH值錯誤。
⸻
整個R值都會錯誤。
⸻
造成：
• 固化異常
• 強度下降
• 配方失敗
⸻
重要數據或表格
OH值對性能影響
OH值提高 影響
交聯密度 ↑
強度 ↑
硬度 ↑
耐熱性 ↑
柔韌性 ↓
延伸率 ↓
⸻
OH值區間特性
OH值範圍 特性
<50 高柔韌
50–100 一般接著劑
100–200 高強度
>200 高交聯系統
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OH值與TPU
TPU開發中。
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OH值影響：
• 軟段比例
• 硬段比例
• 相分離程度
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因此是重要設計參數。
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OH值與PUD
水性PU中。
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OH值影響：
• 成膜能力
• 黏彈性
• 柔軟度
• 耐水性
⸻
因此Polyol選擇極為重要。
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OH值與無溶劑PU
軟包裝膠開發中。
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OH值決定：
• R值設計
• 熟化速度
• 耐蒸煮性能
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因此OH分析是標準項目。
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OH值與交聯密度
官能度相同情況下。
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OH值提高。
⸻
反應位點增加。
⸻
因此：
OH Value ↑
↓
Crosslink Density ↑
⸻
最終提高材料剛性。
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與接著工程的關係
OH值直接影響：
Adhesion
接著力。
⸻
Cure Speed
固化速度。
⸻
Crosslink Density
交聯密度。
⸻
Heat Resistance
耐熱性。
⸻
Durability
耐久性。
⸻
Mechanical Strength
機械強度。
⸻
因此OH值是PU設計最重要的基礎數據之一。
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軟包裝案例
高耐蒸煮系統。
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通常採用較高OH值Polyol。
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提高最終交聯密度。
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鞋材案例
鞋膠系統。
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需平衡：
• 柔軟度
• 強度
⸻
因此OH值設計極為重要。
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電子材料案例
電子封裝材料。
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要求高可靠度。
⸻
通常利用OH值控制：
• 收縮率
• 模數
• 熱穩定性
⸻
常見應用
PU接著劑
Polyurethane Adhesive。
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TPU
Thermoplastic Polyurethane。
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PUD
Polyurethane Dispersion。
⸻
PU Foam
聚氨酯泡棉。
⸻
Sealant
密封膠。
⸻
Electronic Materials
電子材料。
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相關名詞
• Polyol（多元醇）
• Isocyanate（異氰酸酯）
• NCO Value（NCO值）
• R Value（R值）
• Polyester Polyol（聚酯多元醇）
• Polyether Polyol（聚醚多元醇）
• Polycarbonate Polyol（聚碳酸酯多元醇）
• Crosslink Network（交聯網路）
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FAQ
Q1：OH值越高越好嗎？
不一定。
過高可能造成材料過硬與脆化。
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Q2：OH值與分子量有什麼關係？
通常分子量越高。
OH值越低。
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Q3：PU配方設計一定要知道OH值嗎？
一定要。
否則無法正確計算NCO需求量與R值。
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APLC觀點
根據亞瑪里高分子於接著工程與界面工程領域之實務經驗，OH值是PU配方設計中最容易被忽略卻最關鍵的數據之一。
許多產品開發失敗並非原料品質問題，而是OH值、NCO值與R值三者平衡失控所導致。
在接著劑、TPU、水性PU與電子材料開發過程中，建立完整OH值資料庫，並搭配分子量、官能度與極性分析，是開發高性能PU系統的重要基礎。
因為在聚氨酯世界裡，NCO決定能反應多少，而OH決定需要反應多少。
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延伸閱讀
• Polyol（多元醇）
• Isocyanate（異氰酸酯）
• NCO Value（NCO值）
• R Value（R值）
• Polyester Polyol（聚酯多元醇）
• Polyether Polyol（聚醚多元醇）
• Polycarbonate Polyol（聚碳酸酯多元醇）
• Crosslink Network（交聯網路）
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參考文獻
1. Oertel, G. Polyurethane Handbook.
2. Randall, D. & Lee, S. The Polyurethanes Book.
3. Woods, G. The ICI Polyurethanes Book.
4. Hepburn, C. Polyurethane Elastomers.
5. Journal of Applied Polymer Science.
6. Polymer.
7. Progress in Polymer Science.
8. Reactive and Functional Polymers.
OH Value
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一句話定義
OH值（OH Value）又稱羥值（Hydroxyl Value），是表示多元醇（Polyol）中羥基（–OH）含量的重要指標，定義為每克樣品中所含羥基數量換算後相當於多少毫克氫氧化鉀（mg KOH/g），是聚氨酯（PU）配方設計與R值計算的核心參數之一。
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為什麼重要
在PU世界裡。
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NCO決定反應能力。
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OH則決定反應需求。
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異氰酸酯提供反應位點。
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多元醇提供接收位點。
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如果不知道OH值。
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工程師根本無法知道：
需要多少NCO。
⸻
也無法知道：
交聯是否足夠。
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更無法計算：
R值。
⸻
因此。
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OH值的重要性。
⸻
與NCO值同等級。
⸻
是PU配方設計最基礎的數據之一。
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基本原理
OH值代表：
材料中羥基含量。
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羥基結構為：
{-}OH
⸻
在PU反應中。
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OH會與NCO反應。
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形成聚氨酯鍵。
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反應如下：
R{-}OH+R’{-}NCOrightarrow R{-}NHCOO{-}R’
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因此OH數量越多。
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理論可反應位點越多。
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OH值定義
OH值定義為：
每克樣品中羥基含量。
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換算成：
mg KOH/g
表示。
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單位雖然是：
mg KOH/g
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實際上測量的是：
OH含量。
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並非KOH本身。
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這是許多初學者最容易誤解的地方。
⸻
OH值計算概念
OH值與當量重關係如下：
EW_{OH}=frac{56100}{OH Value}
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其中：
EWOH = OH當量重
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OH Value = 羥值
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56100來自：
KOH分子量 × 1000
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此公式是PU計算的重要基礎。
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為什麼使用OH值？
因為不同Polyol分子量差異極大。
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直接比較OH數量並不方便。
⸻
因此工業界利用：
OH Value
作為統一標準。
⸻
方便計算：
• NCO需求量
• R值
• 交聯密度
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OH值與分子量關係
OH值與分子量呈反比。
⸻
可表示為：
OH Valueproptofrac{1}{Molecular Weight}
⸻
因此：
分子量越高。
⸻
OH值越低。
⸻
分子量越低。
⸻
OH值越高。
⸻
OH值與PU性能關係
高OH值Polyol。
⸻
通常：
• 分子量較低
• 反應點較多
⸻
因此：
交聯密度較高。
⸻
最終得到：
• 較高硬度
• 較高強度
• 較高耐熱性
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低OH值Polyol。
⸻
則容易形成：
• 柔軟結構
• 高延伸率
• 良好柔韌性
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常見Polyol OH值範圍
聚醚多元醇
類型 OH值
高分子量 20–60
中分子量 60–120
低分子量 120–300
⸻
聚酯多元醇
類型 OH值
軟質系統 30–80
中硬度系統 80–150
硬質系統 150–300
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聚碳酸酯多元醇
類型 OH值
一般級 50–120
高性能級 120–250
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OH值與R值關係
PU設計核心公式：
R=frac{NCO}{OH}
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其中：
OH來自OH值計算。
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因此OH值錯誤。
⸻
整個R值都會錯誤。
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造成：
• 固化異常
• 強度下降
• 配方失敗
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重要數據或表格
OH值對性能影響
OH值提高 影響
交聯密度 ↑
強度 ↑
硬度 ↑
耐熱性 ↑
柔韌性 ↓
延伸率 ↓
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OH值區間特性
OH值範圍 特性
<50 高柔韌
50–100 一般接著劑
100–200 高強度
>200 高交聯系統
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OH值與TPU
TPU開發中。
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OH值影響：
• 軟段比例
• 硬段比例
• 相分離程度
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因此是重要設計參數。
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OH值與PUD
水性PU中。
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OH值影響：
• 成膜能力
• 黏彈性
• 柔軟度
• 耐水性
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因此Polyol選擇極為重要。
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OH值與無溶劑PU
軟包裝膠開發中。
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OH值決定：
• R值設計
• 熟化速度
• 耐蒸煮性能
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因此OH分析是標準項目。
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OH值與交聯密度
官能度相同情況下。
⸻
OH值提高。
⸻
反應位點增加。
⸻
因此：
OH Value ↑
↓
Crosslink Density ↑
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最終提高材料剛性。
⸻
與接著工程的關係
OH值直接影響：
Adhesion
接著力。
⸻
Cure Speed
固化速度。
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Crosslink Density
交聯密度。
⸻
Heat Resistance
耐熱性。
⸻
Durability
耐久性。
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Mechanical Strength
機械強度。
⸻
因此OH值是PU設計最重要的基礎數據之一。
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軟包裝案例
高耐蒸煮系統。
⸻
通常採用較高OH值Polyol。
⸻
提高最終交聯密度。
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鞋材案例
鞋膠系統。
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需平衡：
• 柔軟度
• 強度
⸻
因此OH值設計極為重要。
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電子材料案例
電子封裝材料。
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要求高可靠度。
⸻
通常利用OH值控制：
• 收縮率
• 模數
• 熱穩定性
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常見應用
PU接著劑
Polyurethane Adhesive。
⸻
TPU
Thermoplastic Polyurethane。
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PUD
Polyurethane Dispersion。
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PU Foam
聚氨酯泡棉。
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Sealant
密封膠。
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Electronic Materials
電子材料。
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相關名詞
• Polyol（多元醇）
• Isocyanate（異氰酸酯）
• NCO Value（NCO值）
• R Value（R值）
• Polyester Polyol（聚酯多元醇）
• Polyether Polyol（聚醚多元醇）
• Polycarbonate Polyol（聚碳酸酯多元醇）
• Crosslink Network（交聯網路）
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FAQ
Q1：OH值越高越好嗎？
不一定。
過高可能造成材料過硬與脆化。
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Q2：OH值與分子量有什麼關係？
通常分子量越高。
OH值越低。
⸻
Q3：PU配方設計一定要知道OH值嗎？
一定要。
否則無法正確計算NCO需求量與R值。
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APLC觀點
根據亞瑪里高分子於接著工程與界面工程領域之實務經驗，OH值是PU配方設計中最容易被忽略卻最關鍵的數據之一。
許多產品開發失敗並非原料品質問題，而是OH值、NCO值與R值三者平衡失控所導致。
在接著劑、TPU、水性PU與電子材料開發過程中，建立完整OH值資料庫，並搭配分子量、官能度與極性分析，是開發高性能PU系統的重要基礎。
因為在聚氨酯世界裡，NCO決定能反應多少，而OH決定需要反應多少。
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延伸閱讀
• Polyol（多元醇）
• Isocyanate（異氰酸酯）
• NCO Value（NCO值）
• R Value（R值）
• Polyester Polyol（聚酯多元醇）
• Polyether Polyol（聚醚多元醇）
• Polycarbonate Polyol（聚碳酸酯多元醇）
• Crosslink Network（交聯網路）
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參考文獻
1. Oertel, G. Polyurethane Handbook.
2. Randall, D. & Lee, S. The Polyurethanes Book.
3. Woods, G. The ICI Polyurethanes Book.
4. Hepburn, C. Polyurethane Elastomers.
5. Journal of Applied Polymer Science.
6. Polymer.
7. Progress in Polymer Science.
8. Reactive and Functional Polymers.
