聚氨酯材料及聚氨酯制品的新技術和應用

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 　　聚氨酯材料［即大分子主鏈中含有氨基甲酸酯基，－NHCOO的高分子聚合物］自從20世紀50年代工業化生產沒放市場以后，發展很快。它與高分子橡膠材料相比，有其獨有特點。它可以根據不同使用性能需要，釆用不同數目的官能基團和不同類型的官能基，以不同的生產工藝，制造出性能，性狀各異的聚氨酯產品。

　　在橡膠膠種中，就有可以交聯的聚氨酯橡膠品種。還有不屬于橡膠范疇的，如泡沫塑料，硬塑制品，涂料，高回彈合成纖維，人造皮革，膠黏劑等等。

　　聚氨酯材料目前在各個領域中被廣泛應用，如在航空航天工業中，其硬制品，軟制品，泡沬制品，利用其比金屬材料輕，［對于航空器非常重要］且具有高回彈和不易燃，高強度，超低溫絕熱等性能，用于飛機機頭罩，減速板，雷達天線罩，飛機油箱填充物，油耗控制汽化器浮標等以及內裝飾的各種支承架和座墊，在交通運輸業保溫材料和座墊，傢倶制造業，乃至高端成人用品安全套，和輪胎，都離不開聚氨酯材料。

　　而近期開發使用在汽車減震與阻尼配件方面制品，更令人們高關注。

　　聚氨酯制品雖然種類繁多，但其制品的分類不外乎有：

軟質泡沫制品，硬質制品，和彈性體［熱塑彈性體，可硫化彈性體EU，AU］。

　　其制品成型設備，如屬混煉型聚氨酯橡膠，一般為固體，可采用硫黃，過氧化物，多異氰酯進行硫化。可按常規橡膠產品生產流程和配方設計。

　　如屬熱塑性彈性體，可以用注射或模壓成型方式進行。如屬塑料型聚氨酯，則可用澆注法生產工藝。

　　以軟質聚氨酯泡沫制品為例，配方的組成，其主反應料為聚醚，聚酯，或其它多元醇；以及多異氰酸酯。其它還有水［鏈增長劑］，交聯劑，催化劑，泡沫穩定劑，外發泡劑，阻燃劑，脫模劑，著色劑等。其生產流程一般為雙組分液體反應成型。 即一組為多元醇聚合物與異氰酸酯先混合反應，然后再將以上反應物與另一組包括水，發泡劑，穩定劑，催化劑，以及各種助劑混合，生成含有機氨甲酸酯，脲基等反應物，同時利用反應生成二氧化碳，釋放大量熱量，使加入的發泡劑產生汽化，再利用催化劑調節發泡速度，最后完成泡沫結構均勻的產品。

　　目前，汽車制造業對安全性和舒適性，耐久性不斷提高，對減震和阻尼彈性體配件的高強度工況的耐久性要求很高。一種新型的由聚氨酯軟質泡沫制造的減震器已在國外市場出現。其物理機械性能及減震效果比橡膠減震配件，略勝一籌。該產品要求密度在0。08g丿cm3，材料壓縮5％，壓縮強度在7Kpa以上，在－20－40摂氏度下產品正常工作，制品壓縮永久變形不大于10％，同時具有耐油性，在反復受壓力沖擊下，不出現斷裂。其生產工藝沒有特別之處，關鍵在于其主反應料，目前由巴斯夫公司壟斷生產供應，巴斯夫公司也學著杜邦公司對全氟醚橡膠的市場供應原則，即只賣制成產品，不賣原料，以達到減少市場競爭對手。

　　該新型聚氨酯軟質泡沫汽車減震配件，釆用先進的＂一步法＂成型工藝，即將所有配方中原料各組分，如異氰酸酯，多元醇聚合物，擴鏈劑，催化劑，泡沫穩定劑及其它助劑，按配方計量，將異氰酸酯作為單獨組分，而將多元醇聚合物，水，輔助發泡劑擴鏈劑，表面活性劑，催化劑等各種助劑預先配制成一個組分，然后一次性加入反應罐，發泡劑后加。經高速攪拌混合后進行發泡反應流程。此種一步法生產工藝特別適合加工形狀復雜，規格不大的配件。以模塑方法，將混合好的組合液，直接注入形狀復雜的模具中，在模腔內發泡，成型。此法做出的產品。規格尺寸精確，還可以根據需要，作金屬件鑲嵌產品。

　　聚氨酯產品目前應用很廣，市場需求也大，我國雖然起步晚些，但發展迅速，其全球市場的占有率已達四分之一以上，己成為全球聚氨酯制品最大制造和消費市場，唯有不足之處，關鍵的主反應料，與國外先進水平相比，仍有差距，需業內努力創新開發。

　　據報導以聚氨酯材料作胎面膠翻新輪胎，其耐磨性及環保性比天然膠要好，這一創新研發，為翻胎新工藝又開辟了一條路子。在＂十三五＂期間，聚氨酯工業將會有更大的發展空間。