聚氨酯材料及聚氨酯制品的新技术和应用

聚氨酯材料（即大分子主链中含有氨基甲酸酯基，－NHCOO的高分子聚合物）自从20世纪50年代进入工业化生产市场以后，发展很快。它与高分子橡胶材料相比有其独有的特点：它可以根据不同使用性能需要，釆用不同数目的官能基团和不同类型的官能基，以不同的生产工艺，制造出性能、性状各异的聚氨酯产品。

在橡胶胶种中，就有可以交联的聚氨酯橡胶品种，还有不属于橡胶范畴的，如泡沫塑料、硬塑制品、涂料、高回弹合成纤维、人造皮革、胶黏剂等等。

聚氨酯材料目前在各个领域中得到了广泛的应用，如在航空航天工业中，其硬制品、软制品、泡沬制品等，利用其比金属材料轻（这对于航空器非常重要），且具有高回弹和不易燃，高強度，超低温绝热等性能，用于飞机机头罩、减速板、雷达天线罩、飞机油箱填充物、油耗控制汽化器浮标等，以及內装饰的各种支承架和座垫。

交通运输业中的保温材料和座垫，家具制造业，乃至高端成人用品安全套和轮胎，都离不开聚氨酯材料。

而近期开发使用在汽车减震与阻尼配件方面的制品，更是引起了人们的高度关注。

聚氨酯制品虽然种类繁多，但其制品的分类不外乎有这几种：软质泡沫制品，硬质制品和弹性体［热塑弹性体，可硫化弹性体EU，AU］。

其制品成型设备，如属混炼型聚氨酯橡胶，一般为固体，可采用硫黄、过氧化物、多异氰酯进行硫化，可按常规橡胶产品生产流程和配方设计；如属热塑性弹性体，可以用注射或模压成型方式进行；如属塑料型聚氨酯，则可用浇注法生产工艺。

以软质聚氨酯泡沫制品为例，配方的组成：其主反应料为聚醚、聚酯、或其它多元以及多异氰酸酯，其它还有水［链增长剂］、交联剂、催化剂、泡沫稳定剂、外发泡剂、阻燃剂、脱模剂、着色剂等。

其生产流程一般为双组分液体反应成型。 即一组为多元醇聚合物与异氰酸酯先混合反应，然后再将以上反应物与另一组包括水、发泡剂、稳定剂、催化剂以及各种助剂混合，生成含有机氨甲酸酯、脲基等反应物，同时利用反应生成二氧化碳，释放大量热量，使加入的发泡剂产生汽化，再利用催化剂调节发泡速度，最后形成泡沫结构均匀的产品。

目前，汽车制造业对汽车安全性、舒适性和耐久性的要求不断提高，对减震和阻尼弹性体配件的高強度工作耐久性要求更高。

一种新型的由聚氨酯软质泡沫制造的减震器已在国外市场出现。其物理机械性能及减震效果比橡胶减震配件略胜一筹。该产品要求密度在0.08g/cm3，材料压缩5％，压缩強度在7Kpa以上，在－20－40摂氏度下产品正常工作，制品压缩永久变形不大于10％，同时具有耐油性，在反复受压力冲击下，不出现断裂。其生产工艺沒有特别之处，关键在于其主反应料，目前由巴斯夫公司垄断生产供应，巴斯夫公司也学着杜邦公司对全氟醚橡胶的市场供应原则，即只卖制成产品，不卖原料，以达到减少市场竞争对手的目的。

该新型聚氨酯软质泡沫汽车减震配件，釆用先进的“一步法”成型工艺，即将所有配方中原料各组分，如异氰酸酯、多元醇聚合物、扩链剂、催化剂、泡沫稳定剂及其它助剂，按配方计量，将异氰酸酯作为单独组分，而将多元醇聚合物、水、辅助发泡剂、扩链剂、表面活性剂、催化剂等各种助剂预先配制成一个组分，然后一次性加入反应罐，发泡剂后加。经高速搅拌混合后进行发泡反应流程。此种“一步法”生产工艺特别适合加工形状复杂、规格不大的配件。以模塑方法，将混合好的组合液，直接注入形状复杂的模具中，在模腔内发泡、成型。此法做出的产品规格尺寸精确，还可以根据需要，作金属件镶嵌产品。

聚氨酯产品目前应用很广，市场需求也大，我国虽然起步晚些，但发展迅速，全球市场的占有率已超过四分之一，己成为全球聚氨酯制品最大制造和消费市场，唯一的不足之处便是关键的主反应料与国外先进水平相比仍有差距，需业内努力创新开发。

据报导：以聚氨酯材料作胎面胶翻新轮胎，其耐磨性及环保性比天然胶要好，这一创新研发，为翻胎新工艺又开辟了一条路子。在“十三五”期间，聚氨酯工业将会有更大的发展空间。

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