聚ε-己內酯二醇制成的聚氨酯樹脂耐溫和水解穩定性都比己二酸系聚酯多元醇優良。聚己內酯二醇和三醇的相對分子質量范圍通常在300-4000之間。

原則上，聚己內酯二醇和三醇可用于制造各種聚氨酯制品，由于目前PCL價格較高，一般用于特殊聚氨酯彈性體、膠黏劑、涂料等，應用領域包括：澆注型聚氨酯彈性體、熱塑性聚氨酯彈性體、聚氨酯合成革樹脂、聚氨酯涂料、聚氨酯膠黏劑、密封膠、微孔彈性體、鞋底、聚氨酯薄膜和薄片、反應性稀釋以及各種樹脂改性中間體、光學透明聚氨酯透鏡、水性聚氨酯等等。

聚己內酯多元醇一般具有低色度、高純度，官能度與起始劑精確匹配（與理論官能度非常相近），分子量分布窄，通常為無色透明液體，黏度（包括溶融黏度）比一般聚酯二醇的低。PCL二醇的相對密度（55℃/20℃）約為1.07，溶解度參數9.34~9.43（cal/cm3）.制得的聚氨酯具有較高的拉伸強度、低溫柔韌性、良好彈性、耐水解性和耐候性，優良的耐撕裂和耐磨性、高溫粘附性，耐烴類溶劑和耐化學品性能。

通常，低酸值聚己內酯二醇制得的聚氨酯，耐水解性能更優異。窄分子量分布的PCL制得的聚氨酯具有改善的耐磨性和低壓縮變形。

除用于聚氨酯，聚己內酯多元醇還可以用于丙烯酸酯、聚酯樹脂、乙烯基樹脂等涂料樹脂的改性劑；用作反應性，獲得高固含量涂料體系；用于環氧樹脂涂料及灌封膠的增韌劑，還可用于單組分環氧樹脂涂料。
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