聚氨酯材料及聚氨酯制品的新技術(shù)和應(yīng)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(jì)50年代工業(yè)化生產(chǎn)沒(méi)放市場(chǎng)以后，發(fā)展很快。它與高分子橡膠材料相比，有其獨(dú)有特點(diǎn)。它可以根據(jù)不同使用性能需要，釆用不同數(shù)目的官能基團(tuán)和不同類型的官能基，以不同的生產(chǎn)工藝，制造出性能，性狀各異的聚氨酯產(chǎn)品。

　　在橡膠膠種中，就有可以交聯(lián)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(gè)領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用，如在航空航天工業(yè)中，其硬制品，軟制品，泡沬制品，利用其比金屬材料輕，［對(duì)于航空器非常重要］且具有高回彈和不易燃，高強(qiáng)度，超低溫絕熱等性能，用于飛機(jī)機(jī)頭罩，減速板，雷達(dá)天線罩，飛機(jī)油箱填充物，油耗控制汽化器浮標(biāo)等以及內(nèi)裝飾的各種支承架和座墊，在交通運(yùn)輸業(yè)保溫材料和座墊，傢倶制造業(yè)，乃至高端成人用品安全套，和輪胎，都離不開(kāi)聚氨酯材料。

　　而近期開(kāi)發(fā)使用在汽車(chē)減震與阻尼配件方面制品，更令人們高關(guān)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(zhì)泡沫制品，硬質(zhì)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(shè)備，如屬混煉型聚氨酯橡膠，一般為固體，可采用硫黃，過(guò)氧化物，多異氰酯進(jìn)行硫化。可按常規(guī)橡膠產(chǎn)品生產(chǎn)流程和配方設(shè)計(jì)。

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

　　以軟質(zhì)聚氨酯泡沫制品為例，配方的組成，其主反應(yīng)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(zhǎng)劑］，交聯(lián)劑，催化劑，泡沫穩(wěn)定劑，外發(fā)泡劑，阻燃劑，脫模劑，著色劑等。其生產(chǎn)流程一般為雙組分液體反應(yīng)成型。 即一組為多元醇聚合物與異氰酸酯先混合反應(yīng)，然后再將以上反應(yīng)物與另一組包括水，發(fā)泡劑，穩(wěn)定劑，催化劑，以及各種助劑混合，生成含有機(jī)氨甲酸酯，脲基等反應(yīng)物，同時(shí)利用反應(yīng)生成二氧化碳，釋放大量熱量，使加入的發(fā)泡劑產(chǎn)生汽化，再利用催化劑調(diào)節(jié)發(fā)泡速度，最后完成泡沫結(jié)構(gòu)均勻的產(chǎn)品。

　　目前，汽車(chē)制造業(yè)對(duì)安全性和舒適性，耐久性不斷提高，對(duì)減震和阻尼彈性體配件的高強(qiáng)度工況的耐久性要求很高。一種新型的由聚氨酯軟質(zhì)泡沫制造的減震器已在國(guó)外市場(chǎng)出現(xiàn)。其物理機(jī)械性能及減震效果比橡膠減震配件，略勝一籌。該產(chǎn)品要求密度在0。08g丿cm3，材料壓縮5％，壓縮強(qiáng)度在7Kpa以上，在－20－40摂氏度下產(chǎn)品正常工作，制品壓縮永久變形不大于10％，同時(shí)具有耐油性，在反復(fù)受壓力沖擊下，不出現(xiàn)斷裂。其生產(chǎn)工藝沒(méi)有特別之處，關(guān)鍵在于其主反應(yīng)料，目前由巴斯夫公司壟斷生產(chǎn)供應(yīng)，巴斯夫公司也學(xué)著杜邦公司對(duì)全氟醚橡膠的市場(chǎng)供應(yīng)原則，即只賣(mài)制成產(chǎn)品，不賣(mài)原料，以達(dá)到減少市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

　　該新型聚氨酯軟質(zhì)泡沫汽車(chē)減震配件，釆用先進(jìn)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(kuò)鏈劑，催化劑，泡沫穩(wěn)定劑及其它助劑，按配方計(jì)量，將異氰酸酯作為單獨(dú)組分，而將多元醇聚合物，水，輔助發(fā)泡劑擴(kuò)鏈劑，表面活性劑，催化劑等各種助劑預(yù)先配制成一個(gè)組分，然后一次性加入反應(yīng)罐，發(fā)泡劑后加。經(jīng)高速攪拌混合后進(jìn)行發(fā)泡反應(yīng)流程。此種一步法生產(chǎn)工藝特別適合加工形狀復(fù)雜，規(guī)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(fù)雜的模具中，在模腔內(nèi)發(fā)泡，成型。此法做出的產(chǎn)品。規(guī)格尺寸精確，還可以根據(jù)需要，作金屬件鑲嵌產(chǎn)品。

　　聚氨酯產(chǎn)品目前應(yīng)用很廣，市場(chǎng)需求也大，我國(guó)雖然起步晚些，但發(fā)展迅速，其全球市場(chǎng)的占有率已達(dá)四分之一以上，己成為全球聚氨酯制品最大制造和消費(fèi)市場(chǎng)，唯有不足之處，關(guān)鍵的主反應(yīng)料，與國(guó)外先進(jìn)水平相比，仍有差距，需業(yè)內(nèi)努力創(chuàng)新開(kāi)發(fā)。

　　據(jù)報(bào)導(dǎo)以聚氨酯材料作胎面膠翻新輪胎，其耐磨性及環(huán)保性比天然膠要好，這一創(chuàng)新研發(fā)，為翻胎新工藝又開(kāi)辟了一條路子。在＂十三五＂期間，聚氨酯工業(yè)將會(huì)有更大的發(fā)展空間。