【正文】 要表現(xiàn)在其兼有從橡膠到塑料的許多寶貴特點(diǎn)。因此，如果能夠在技術(shù)及價格方面作進(jìn)一步的改進(jìn)，我國的聚氨酯油墨將會有著極大的發(fā)展空間。 聚氨酯油墨具有高光澤，良好的耐性（如耐溫、耐油、耐弱酸堿性）、環(huán)保性、適用性廣等特點(diǎn)，近幾年來發(fā)展速度較快，使用量不斷上升。 電腦的機(jī)箱一般采用的材料為冷軋鋼板，面板一般采用塑膠。在上海地鐵 4 號線塌方冒水事故中，僅止水一項用聚氨酯漿材就達(dá) 102 噸。 云南國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 18 4. 聚氨酯灌漿材料：起步慢，發(fā)展快 我國自 1953 年開始研發(fā)化學(xué)灌漿材料，雖說起步較晚，但發(fā)展速度飛快并擁有自己的獨(dú)創(chuàng)。 我國自 80 年起就開始研制醫(yī)用聚氨酯材料，包括膠粘劑、熱塑性彈性體等，這些材料大部分應(yīng)用于醫(yī)用聚氨酯矯形固定繃帶、人工心臟導(dǎo)管、心臟起搏機(jī)、血液過濾器、人工腎中空纖維透析器等醫(yī)療用具。超細(xì)纖維的制作過程是將皮革基布經(jīng)過特殊處理，形成像真皮的背面一樣，然后在基布表面涂上皮層，形成一種類似于真皮的合成革，而一般的合成皮基布是無紡布，沒有真皮感。 目前，在國內(nèi)生產(chǎn) PU仿木家具的企業(yè)比較少，其中稍具規(guī)模的就更少，大部分都集中在華東華南沿海地區(qū)，并且他們生產(chǎn)的產(chǎn)品全部用于出口，所以 PU 仿木家具在國內(nèi)市場具有巨大的發(fā)展空間。 PU 仿木家具是通過注塑機(jī)向模具注射 PU 材料，待凝固定形后取出進(jìn)行后期涂裝工藝等加工。如建筑和汽車行業(yè)是國外聚氨酯應(yīng)用的兩大主要市場，而我國聚氨酯在著兩個領(lǐng)域的應(yīng)用還處于發(fā)展初期。 與國外發(fā)達(dá)國家對比，目前我國的聚氨酯人均消費(fèi)量還很低，仍有很大的發(fā)展?jié)摿?。?1978 年，煙臺萬華的前身從日本引進(jìn)一套年產(chǎn) 1 萬噸的 MDI（異氰酸酯）生產(chǎn)線，從而實現(xiàn)了我國 MDI 的工業(yè)化生產(chǎn)，成為中國第一個聚氨酯生產(chǎn) 基地，后改制成為煙臺萬華聚氨酯股份公司。據(jù)稱 , 該公司已以研制出了一種新的膠料試驗數(shù)據(jù)顯示 ,用這種膠料生產(chǎn)出的聚氨醋輪胎的安全性能和使用性能可以達(dá)到或超過橡膠輪胎。從 20 世紀(jì) 50 年代起即有不少輪胎制造商注資進(jìn)行這方面的研究。為降低加工溫度 , 并延長操作有效時間 , 與可在任何溫度下混合使用 ,混用的結(jié)果對改善彈性體的機(jī)械性能也有利。 間苯二酚雙輕乙基醚（ HER）用作彈性體的擴(kuò)鏈劑 , 能最大限度維持彈性體的持久性、可塑性 , 而同時把收縮性限制到最小。與此同時Uniroyal,公司開發(fā)了 PPDI的預(yù)聚物 , 以其制得的 CPUE 具有優(yōu)良的綜合性能 , 從而使?jié)沧⑿途郯滨椥泽w的性能達(dá)到了一個新的水平。 據(jù)報道 21 世紀(jì)初 , 全球聚氨酷彈性體的產(chǎn)量將突破 100 萬大關(guān) , 2021 年全球聚氨醋彈性體的消費(fèi)量將超過 100 萬 t, 年平均增長率為 5%左右。 7. 重要的聚氨酯產(chǎn)品 聚氨酯彈性體 在聚氨醋工業(yè)中 , 彈性體是專指介于橡膠與塑料之間的一類材料 , 按加工方式可分為澆注型、熱塑型和混煉型三類聚氨醋彈性體（ PUE）。以水為介質(zhì)，體系中不含或含極少量的有機(jī)溶劑。作為玻纖涂層織物領(lǐng)域加工企業(yè)，摒棄高污染高能耗型加工方式、尋求環(huán)保型涂層劑勢在必行，無溶劑型、水溶型聚合物涂層劑等的研 究開發(fā)刻不容緩。 玻璃纖維涂 層織物廣泛使用橡膠類、樹脂類的聚合物材料作為涂層劑。 新型纖維 采用功能化纖維 ,如抗菌、調(diào)溫、抗紫外線、阻燃、異形截面纖維及表面改性纖維 ,可以改善 PU合成革產(chǎn)品的衛(wèi)生性能、抗寒保暖性、透氣性和耐磨性等。 定島型和不定島型海島纖維各有優(yōu)勢。國內(nèi)現(xiàn)在發(fā)展較多的是PET/COPET 型。海島型超細(xì)纖維在 PU 合成革應(yīng)用上分兩大類 :定島型和不定島型。聚酰胺纖維又稱錦綸 (PA) ,特點(diǎn)是強(qiáng)度高 ,耐磨性好 ,彈性回復(fù)性好。有時為達(dá)到綜合性能要求 ,同時使用幾種纖維。 5. 紡織品中的應(yīng)用 聚氨酯彈性纖維，也就是俗稱的萊卡、氨綸。 3. 聚氨酯在交通方面的應(yīng)用 各種交通工具的座椅、車體隔熱層、儀表盤、內(nèi)飾件、油漆，以及一些配件。商用家具在家具工業(yè)用軟泡的比例是 90%。 2. 聚氨酯在家電中的應(yīng)用 各種家用電器的保溫普遍采用聚氨酯硬泡保溫層。 1999 年我國聚氨酯涂料年表觀消費(fèi)量為 萬 — 3 萬噸 ,而目前國內(nèi)的年需求量已接近 萬 — 7 萬噸。 聚苯乙烯泡沫（ EPS 或 XPS）是熱塑性材料，在火災(zāi)發(fā)生時，會首先軟化變形，然后伴隨著燃燒熔化收縮，并會有灼熱的液體滴落或流淌。聚氨酯板材從 2021 年開始在我國的工業(yè)建筑上廣泛使用，但在民用建筑上的使用才剛剛開始，中國發(fā)展節(jié)能經(jīng)濟(jì)、環(huán)保經(jīng)濟(jì)，聚氨酯材料將可大顯身手。聚氨酯材料 給人類生活帶來了便利和舒服。聚氨酯可以從中間分為原料和下游制品兩部分。改性前后水性 PU 性能比較如表 2 和表 3: 云南國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 11 云南國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 12 第四章 聚氨酯的應(yīng)用 聚氨酯的隔熱、隔音和彈性是所有合成材料中最優(yōu)異的，其它材料無法比擬。合肥工業(yè)大學(xué)武勝利 [8]等采用丙酸酯、環(huán)氧樹脂對水性 PU 進(jìn)行改性 ,并比較了兩者優(yōu)缺點(diǎn)。合成原理是 : 將部分溶劑投入裝有攪拌器、冷凝管的 500ml 四口瓶中 ,用加熱套升溫至 140℃然后將引發(fā)溶劑溶液、丙烯酸酯類單體和鏈轉(zhuǎn)移劑的混和液裝入恒云南國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 10 壓漏斗 ,在 2— 4 h 同時滴入四口瓶 ,滴加完畢后補(bǔ)加少量引發(fā)劑并保持溫 2h 隨后降溫至60,℃用二甲基己醇胺進(jìn)行中和 ,保持 15min 后邊加水邊減壓蒸出部分溶劑 ,得固體含量為45%的羥基丙烯酸樹脂。該方法制備的水性 PU 常溫下可儲存 5 30d ,而且膜強(qiáng)度大 ,吸水率下降 ,性能大為改善。這種特定的蛋白質(zhì)吸附層不會激活血小板表面的糖蛋白 ,血小板的異體識別能力就體現(xiàn)不出來 ,從而抑制或阻止了凝血的發(fā)生 。而含有 PEG 嵌段的水 性聚氨酯分散性最好。秦玉軍等以端羥基液體聚丁二烯 (嘞 )、氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷 (PS)、異氟云南國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 9 二酮二異氰酸酯 (IPDL)為原料制備預(yù)聚體 ,利 用多元胺 (MOCA)為固化劑 ,合成一系列氨基硅油改性的聚氨酯 .通過對材料的力學(xué)性能、動態(tài)力學(xué)性能、表面水接觸角和對材料進(jìn)行的 ESCA表面分析表明 ,HTPB IPDI型聚氨酯具有優(yōu)良的力學(xué)性能 。叔胺類催化劑主要催化水與異氰酸酯的反應(yīng) ,有機(jī)錫類化合物主要對醇與異氰酸酯的反應(yīng)起作用 ,而對水的催化作用較小。而二醇擴(kuò)鏈劑則能同時賦予 PU 優(yōu)良的耐候、抗拉伸和抗撕裂性能。主鏈分子結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)成、分子量、分子間的作用力、結(jié)晶傾向、支化和交聯(lián) ,以及取代基的性能、位置和體積大小。由于含強(qiáng)極性的氨基甲酸酯基，不溶于非極性基團(tuán)，具有良好的耐油性、韌性、耐磨性、耐老化性和粘合性。例如 , 一種制備水性聚氨酯的方法是用含氨基甲酸酯的不飽和物與丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或其他不飽和單體進(jìn)行自由基聚合 , 該反應(yīng)不是利用氨基甲酸酯或脲基團(tuán)進(jìn)行反應(yīng) , 而是聚合形成 C— C 鍵 , 利用自身的親水性制得水性聚氨酯。 酮亞胺 /酮連氮法 該方法使用封閉型二元胺 (酮亞胺或酮連氮 )作為潛擴(kuò)鏈劑加到親水性 NCO 能封端預(yù)聚物中 , 二者不會發(fā)生作用 , 當(dāng)水分散該混合物時 , 由于酮亞胺的水解速度 比 NCO 與云南國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 8 水的反應(yīng)速度快 , 釋放出二元胺與預(yù)聚物反應(yīng) , 生成擴(kuò)鏈的聚氨酯 脲。綜上所述采用預(yù)聚物混和法制備的水性聚氨酯其工藝相比丙 酮法簡單 ,是無須使用有機(jī)溶劑 ,使成本降低 ,但產(chǎn)品質(zhì)量不如丙酮法。在反應(yīng)器 B 中加入聚酯二醇或聚四氫呋喃、IPDI、 DMPA,于一定溫度反應(yīng)至 NCO 含量達(dá)理論值 。 預(yù)聚物混和法 該方法是先制備帶親水基團(tuán)并含 NCO 端基的預(yù)聚物 ,然后分散在 水中 ,制成水分散體。 s 時 ,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器除去甲乙酮得 到固含量為 20%的水性分散體。 華南理工大學(xué)陳煥欽 [4]等將 MDI(4,4亞甲基 二苯基二異氰酸酯 )和 MEK(甲乙酮 ) 在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下加入帶有攪拌器、溫度計的四口燒瓶中 ,然后在緩慢攪拌下加入 PPG(聚丙烯二醇 ) ,混和物在 75℃下 反應(yīng)直至達(dá)到理論 NCO 值 (用二丁胺滴定 )。其合成工藝如下。 自乳化法 自乳化法通常是在聚氨酯結(jié)構(gòu)中引入部分親水基 ,使自身分散形成乳液。后來，隨著各種新型聚醚多元醇及勻泡劑的開發(fā)，還開發(fā)了各種模塑聚氨酯泡沫塑料 [3]。 1952 年， Bayer 公司報道了聚酯型軟質(zhì)聚氯酯泡沫塑料中試研究成果； 1952— 1954 年，又開發(fā)連續(xù)方法生產(chǎn)聚酯型軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料技術(shù)，并開發(fā)了相應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)備； 1961 年，采用蒸汽壓較低的多異氰酸酯 PAPI 制備硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，提高了硬質(zhì)制品的性能和減少了施工時的毒性，并應(yīng)用于現(xiàn)場噴涂工藝，使硬質(zhì)泡沫塑料的應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。如軟質(zhì)、硬質(zhì)、半硬質(zhì)泡沫塑料、彈性體、涂料、云南國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 6 合成革、纖維、膠粘劑、透濕防水材料、彈性鋪裝材料、運(yùn)動設(shè)備、鞋底材料、醫(yī)療器械材料等等。 聚氨酯品種眾多，性能變化無窮，是一種多用途產(chǎn)品。 20 世紀(jì) 50 年代末我國聚氨酯工業(yè)開始起步，近 l0 多年發(fā)展較快。如硬度范圍寬、強(qiáng)度高、耐磨、耐油、耐臭氧性能優(yōu)良 ,且具有良好的吸振 ,抗輻射和耐透氣性能 ,具有高拉伸強(qiáng) 度和斷裂伸長率 ,良好的耐磨損性、抗撓曲性、耐溶劑性 ,而且容易成型加工 ,并具有性能可控的優(yōu)點(diǎn)。聚氨酯 (PU)彈性體通常為 (AB)n 型結(jié)構(gòu) ,由軟段和硬段以嵌段、接枝或互穿網(wǎng)絡(luò)的方式組成。其中 ,彈性聚氨酯泡沫占聚氨酯需求量 40% ,其余為 :硬性聚氨酯泡沫占 % ,涂料占 % ,彈性體占 4%。泡沫制品有軟質(zhì)、硬質(zhì)、半硬質(zhì)泡沫 。由于其有其它材料無法比擬的優(yōu)異特點(diǎn)，從上世紀(jì) 60 年代后期開始，聚氨酯逐漸實現(xiàn)了規(guī)?；a(chǎn)，從上世紀(jì) 80 年代開始，聚氨酯開始在全世界高速發(fā)展，已經(jīng)成為繼聚乙烯、聚氯乙稀、聚丙烯、聚苯乙烯之后的第五大塑料，目前其年產(chǎn)量已經(jīng)超過 1000 萬噸，列全球塑料行業(yè)的第六位。聚氨酯是一種高分子材料，其主要特征是分子鏈中含有多個重復(fù)的“氨基甲酸酯”基團(tuán)，既有橡膠的彈性，又有塑料的強(qiáng)度和優(yōu)異的加工性能，因其具有橡膠和塑料的雙重優(yōu)點(diǎn)，可以認(rèn)為是橡膠和塑料優(yōu)異性能的結(jié)合體。 PU 制品分為泡沫制品和非泡沫制 品兩大類。目前 ,世界聚氨酯每年的總需求量為 700多萬噸 ,其中美國約 250 萬噸 ,歐洲約 220 萬噸 ,亞太地區(qū)約 200 萬噸。 2. 聚氨酯的發(fā)展歷史 聚氨酯 (PU)樹脂是由異氰酸酯與多元醇反應(yīng)制成的一種具有氨基甲酸酯鏈段重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的聚合物。聚氨酯的綜合性能主要表現(xiàn)在其兼有從橡膠到塑料的許多寶貴特點(diǎn)。日本 1955 年從德國 Bayer 公司及美國DuPont 公司引進(jìn)聚氨酯工