聚氨脂（新興有機高分子材料）

聚氨脂（新興有機高分子材料）

聚氨脂 （新興有機高分子材料） 次瀏覽 | 2022.11.01 11:20:25 更新 來源 ：互聯網 精選百科 本文由作者推薦 聚氨脂新興有機高分子材料

聚氨酯（polyurethane）是一種高分子材料，一種新興的有機高分子材料，被譽為“第五大塑料”。其在日常生活中的應用廣泛，如家具中的油漆和涂料，家用電器中的冰箱和冷柜，建筑業中的屋頂防水保溫層和內外墻涂料等。還可以做成各種聚氨酯材料如聚氨酯鞋底、聚氨酯纖維、聚氨酯密封膠等?？傮w來說聚氨酯制品性能可調范圍寬、適應性強、耐生物老化、價格適中。

中文名

聚氨脂

外文名

Casting Polyurethane

別名

pu

應用

家具業、建筑業、交通業、制鞋制革業、體育等行業

優點

性能可調范圍寬、適應性強；耐磨性能好；機械強度大；粘接性能好；彈性好，具有優良的復原性，可用于動態接縫；低溫柔性好；耐候性好，使用壽命長達15~20年；耐油性好；耐生物老化；價格適中。

缺點

阻燃性能差；燃燒時易產生有毒氣體

基本概述

聚氨酯是聚氨基甲酸酯的簡稱，英文名稱是polyurethane，它是一種高分子材料。聚氨酯是一種新興的有機高分子材料，被譽為“第五大塑料”，因其卓越的性能而被廣泛應用于國民經濟眾多領域。

聚氨酯可廣泛應用于水基、溶劑型以及熱熔膠黏合劑。此外，聚氨酯可以是熱塑性的或易反應的，也可以是單成分或是雙成分的系統。氨基甲酸酯的化學性質決定了聚氨Chemicalbook酯的通用性和差異性。聚氨酯主要是由異氰酸酯和醇通過縮聚反應而得到的，并且有可能是聚異氰酸酯和羥基化合物(包括多元醇)通過聚合反應形成的，如聚酯和聚醚。[1]

聚氨酯材料，用途非常廣，可以代替橡膠，塑料，尼龍等，用于機場，酒店，建材，汽車廠，煤礦廠，水泥廠，高級公寓，別墅，園林美化，彩石藝術，公園等。

聚氨酯材料

優缺點優點

（1）性能可調范圍寬、適應性強；

（2）耐磨性能好；

（3）機械強度大；

（4）粘接性能好；

（5）彈性好，具有優良的復原性，可用于動態接縫；

（6）低溫柔性好；

（7）耐候性好，使用壽命長達15~20年；

（8）耐油性好；

（9）耐生物老化；

（10）價格適中。

其環保性并非看名稱而看其游離污染物質的含量，以及其產品的穩定性，無法一概回答。

缺點

這種材料缺點在于其阻燃性能差，燃燒速度快且過程中會產生過度溶滴，容易導致火勢加速蔓延。并且，聚氨酯在燃燒時還會產生更多的有毒氣體，以一氧化碳(CO)為主。

用途家具業

家具家居

1、油漆；

2、涂料；

3、粘合劑；

4、沙發；

5、床墊；

6、座椅扶手；

7、外墻保溫材料

家用電器

1、電器絕緣漆；

2、電線電纜護套；

3、冰箱、冷柜、消毒柜、熱水器等保溫層；

4、洗衣機電子器件防水灌封膠

建筑業

1、密封膠；

2、粘合劑；

3、屋頂防水保溫層；

4、冷庫保溫；

5、內外墻涂料；

6、地板漆；

7、合成木材；

8、跑道；

9、防水堵漏劑；

10、塑膠地板

交通行業

1、飛機、汽車內飾件座椅，扶手，頭枕，門內板，儀表盤，方向盤，保險杠，減震墊，擋泥板；

2、地毯襯里，油漆；

3、保溫絕緣部件、管路；

4、密封墊圈；

5、防滑鏈

制鞋制革業

1、鞋內、外底；

2、粘合劑；

3、皮革整飾劑；

4、人造革、合成革涂層

體育行業

1、塑膠運動場地（包括籃球、排球、羽毛球、網球場地、跑道的鋪設）；

2、運動服裝（舞蹈服、泳衣、舞蹈服）；

3、運動鞋；

4、滑板車

具體應用PU軟泡Flexible PU

墊材：如座椅、沙發、床墊等，聚氨酯軟泡是一種非常理想的墊材材料，墊材也是軟泡用量最大的應用領域；

吸音材料：開孔的聚氨酯軟泡具有良好的吸聲消震功能，可用作室內隔音材料；

織物復合材料：墊肩、文胸海綿、化妝棉；玩具

PU硬泡Rigid PU

冷凍冷藏設備：如冰箱、冰柜、冷庫、冷藏車等，聚氨酯硬泡是冷凍冷藏設備的最理想的絕熱材料；

工業設備保溫：如儲罐、管道等；

建筑材料：在歐美發達國家，建筑用聚氨酯硬泡占硬泡總消耗量的70%左右，是冰箱、冰柜等硬泡用量的一倍以上；在中國，硬泡在建筑業的應用還不像西方發達國家那樣普遍，所以發展的潛力非常大；

交通運輸業：如汽車頂篷、內飾件（方向盤、儀表盤）等；

仿木材：高密度（密度300~700kg/m3）聚氨酯硬泡或玻璃纖維增強硬泡是結構泡沫塑料，又稱仿木材，具有強度高、韌性好、結皮致密堅韌、成型工藝簡單、生產效率高等特點，強度可比天然木材高，密度可比天然木材低，可替代木材用作各類高檔制品。

灌封材料：例如防水灌漿材料、堵漏材料、屋頂防水材料

花卉行業：PU花盆、插花泥等

PU半硬泡Semi-rigid PU

吸能性泡沫體：吸能性泡沫體具有優異的減震、緩沖性能，良好的抗壓縮負荷性能及變形復原性能，其最典型的應用是用于制備汽車保險杠；

自結皮泡沫體（Integral Skin Foam）：用于制備汽車方向盤、扶手、頭枕等軟化性內功能件和內部飾件。自結皮泡沫制品通常采用反應注射模塑成型（Reaction Injection Moulding，簡稱RIM）加工技術；

微孔彈性體：聚氨酯微孔彈性體最典型的應用是用于制鞋工業。

聚氨酯彈性體（PU Elastomers）

澆注型聚氨酯彈性體（簡稱CPU）：是聚氨酯彈性體中應用最廣、產量最大的一種；

熱塑型聚氨酯彈性體（簡稱TPU）：熱塑型聚氨酯彈性體約占聚氨酯彈性體總量的25%左右；

混煉型聚氨酯彈性體（簡稱MPU）：占聚氨酯彈性體總量的10%左右。

用途：實心輪胎；印刷、輸送膠輥；壓型膠輥；油封、墊圈球節、襯套軸承；O型圈；撐墊；鞋底、后根、包頭；襯里；齒輪等，不同應用領域，選擇的彈性體的硬度范圍不同。

實際應用：

（1）在礦山、冶金等行業的應用：篩板、搖床等

（2）在機械工業方面的應用：膠輥、膠帶、密封件等；

（3）在汽車工業方面的應用：油管、輪胎、密封圈等；

（4）在輕工業方面的應用：聚氨酯鞋底料、聚氨酯合成革、聚氨酯纖維；

（5）在建筑工業方面的應用：防水材、鋪裝材、灌封材等。

聚氨酯鞋底料（Shoe Sole）

聚氨酯鞋底具有諸多優點：密度低，質地柔軟，穿著舒適輕便；尺寸穩定性好，儲存壽命長；優異的耐磨性能、耐撓曲性能；優異的減震、防滑性能；較好的耐溫性能；良好的耐化學品性能等等。

聚氨酯多用于制造高檔皮鞋、運動鞋、旅游鞋等。

聚氨酯漿料

分為濕法和干法兩大類，是一種高分子的溶液體系，外觀透明或微濁，固體分含量大約（30-35）%，也就是說其中的（65-70）%是溶劑，簡單的說1噸漿料中含有（650-700）公斤的溶劑，對于干法來說就是含有這么多的甲苯和丁酮，甲苯用量大些，因為甲苯的溶解性能較好，對于濕法來說就是含有650-700公斤的純DMF，因此對于漿料來講，像甲苯、DMF的價格的變動很大程度上影響了漿料的成本，原因很簡單用量所占比重大。

聚氨酯漿料用作涂層制備聚氨酯合成革、人造革。聚氨酯合成革具有光澤柔和、自然，手感柔軟，真皮感強的外觀，具有與基材粘接性能優異、抗磨損、耐撓曲、抗老化、抗霉菌性好等優異的機械性能，同時還具備耐寒性好、透氣、可洗滌、加工方便、價格優廉等優點，是天然皮革的最為理想的替代品，廣泛應用于服裝、制鞋、箱包、家具、體育等行業。凡是真皮應用的領域，它都可替代，而且還可應用于真皮無法應用的領域，真皮的行情很容易受動物（牛、羊、豬等行情的影響，瘋牛?。?。

干法聚氨酯漿料：在應用的過程中，靠加熱蒸發將漿料中的溶劑蒸發掉，溶劑大都是用甲苯、丁酮，蒸發掉的溶劑無法回收，不僅污染環境，而且還造成了不必要的浪費。

濕法聚氨酯漿料：由于加工過程采用的是將DMF用水抽提（原因是DMF與水有無限的溶解性），比較環保，而且生產出的合成革具有良好的透濕、透氣性能，手感柔軟、豐滿、輕盈，更富于天然皮革的風格和外觀，因此發展速度極為驚人。

聚氨酯纖維（Spandex，簡稱氨綸）

氨綸的優異性能：突出的高回彈性，氨綸的高回彈性是目前所有彈性纖維都無法比擬的，它的斷裂伸長率大于400%，最高可達800%，即使在300%拉伸形變時，回彈回復率仍在95%以上；優異的抗張強度、抗撕裂強度；耐候、耐紫外線照射能力強；耐化學品、耐洗滌；與染料的親和性好。

氨綸已被廣泛應用于紡織品中，是一種高附加值的新型紡織材料，其使用形式主要有四種：裸絲、包芯紗、包復紗、合捻線。如絲襪、泳衣、舞蹈衣、萊卡（純棉包復氨綸絲）、服裝等，在傳統紡織品中，只需加入不到10%數量的氨綸，就可以使傳統織物的檔次大為提高，顯示出柔軟、舒適、美觀、高雅的風格。

聚氨酯涂料（PU Coatings）

聚氨酯涂料的應用領域主要有：飛機、船舶、車輛涂裝；木材、塑料、橡膠、皮革的表面涂裝；建筑物涂裝；防腐涂裝，等等。

水性聚氨酯涂料：以水為主要介質，具有低VOC含量、低或無環境污染、施工方便等特點，是溶劑型涂料的主要替代品之一。已在許多領域得到廣泛的應用，如：（1）木器漆及木地板漆；（2）紙張涂層；（3）建筑涂料；（4）皮革涂層；（5）織物涂層，等等。

聚氨酯膠粘劑（PU Adhesives）

聚氨酯膠粘劑中含有很強極性和化學活潑性的—NCO—（異氰酸根）、—NHCOO—（氨基甲酸酯基團），與含有活潑氫的基材，如泡沫、塑料、木材、皮革、織物、紙張、陶瓷等多孔材料，以及金屬、玻璃、橡膠、塑料等表面光潔的材料都有優良的化學粘接力；

具備優異的抗剪切強度和抗沖擊特性，適用于各種結構性粘合領域，并具備優異的柔韌特性；

聚氨酯膠粘粘劑具備優異的橡膠特性，能適應不同熱膨脹系數基材的粘合，它在基材之間形成具有軟-硬過渡層，不僅粘接力強，同時還具有優異的緩沖、減震功能；

聚氨酯膠粘劑的低溫和超低溫性能超過所有其他類型的膠粘劑；

水性聚氨酯膠粘劑：水性聚氨酯膠粘劑具有低VOC含量、低或無環境污染、不燃等特點，是聚氨酯膠粘劑的重點發展方向。

聚氨酯密封膠（PU Sealants）

密封膠是用來填充空隙（孔洞、接頭、接縫等）的材料，兼備粘接和密封兩大功能。聚氨酯密封膠與硅酮密封膠、聚硫密封膠構成了目前高檔密封膠的三大品種。

聚氨酯密封膠廣泛用于土木建筑、交通運輸等行業：

（1）在建筑方面的應用：門窗、玻璃等的填充密封；

（2）在土木方面的應用：高速公路、橋梁、飛機跑道等的嵌縫密封；

（3）在汽車方面的應用：車窗（主要是風擋玻璃）的裝配密封。

防水材料

（1）聚氨酯涂膜防水材料具有良好的延伸性和柔韌性，低溫不脆裂，高溫不流淌，耐撕裂性能好，對于因地基下沉、墻體裂縫等建筑物變形具有良好的適應性。

（2）聚氨酯防水材料耐磨性能優異，并具有良好的耐候性、耐受性、耐油、耐酸堿性能；它與水泥等基材有優異的粘接能力；使用壽命比傳統瀝青防水材料要長，服務壽命大于10年，而且維護檢修費用低。

（3）聚氨酯防水材料重量輕，能減輕房屋負荷，且局部造型的適應性強，可以自由著色，增加了屋面防水的色彩選擇性。

（4）該防水材料施工中無接縫，且施工簡便。

行業現狀

隨著近年來聚氨酯應用領域不斷拓展深化，聚氨酯制品在建筑領域、電子設備、新能源和環保等多個領域實現了產銷量的快速增長。數據顯示，2010至2018年聚氨酯的消費量持續增長，2010年我國聚氨酯產品產量為650萬噸，2018年達到1300萬噸，年均復合增長率達9.05%。中商產業研究院預測，2020年我國聚氨酯產量將達1467萬噸。

《石化和化學工業發展規劃（2016－2020年）》提出我國將加快化工新材料等新產品的應用技術開發，注重與終端消費需求結合，突破一批關鍵技術，加快培育新產品市場，在“十三五”期間，著力開發新型高性能聚氨酯擴鏈劑，用于滿足下游多樣化聚氨酯制品的生產需要。[2]

國家政策鼓勵新型聚氨酯材料的研發生產，同時對環保綠色類型產品予以適當的環保政策傾斜，加快聚氨酯行業轉型升級和提質增效，切實提高制造業的核心競爭力和可持續發展能力。聚氨酯擴鏈劑作為聚氨酯制品生產過程中的關鍵領域，受益與上述政策利好，聚氨酯材料及原料制造行業屬于國家重點發展的戰略性新興產業。[3]

參考資料