【正文】 業(yè)化生產(chǎn)技術。物性范圍寬，可加工性好，可以根據(jù)不同物性要求靈活設計出各種高分子結構，而且還可以現(xiàn)場加工成型。通過不同的原料配比，分子設計，可以生產(chǎn)不同性能、不同狀況的聚氨酯制品。美國于 1946 年起開展了硬質聚氨酯泡沫塑料的研究，產(chǎn)品用于飛機夾心板 材部件。 70 年代開發(fā)了聚氨酯軟泡的 Maxfoam 平頂發(fā)泡工藝、垂直發(fā)泡工藝，使塊狀聚氨酯軟泡的工藝趨于成熟。 外乳化法 該方法是使用最早的制備水性聚氨酯的方法 ,它是 1953 年美 國 DuPont 公司 W. Yandott發(fā)明的 ,其制備工藝是在有機溶劑中 ,用兩官能團的多元醇與過量的二異氰酸酯反應合成了帶有 NCO 封端的預聚體 ,再加入適當?shù)娜榛瘎?,經(jīng)強剪切力作用分散于水介質中并用二元胺進行擴鏈 ,但因該方法存在乳化劑用量大 ,反應時間長以及乳液顆粒粗而導致儲存性差 ,膠層物理機械性能不佳等缺點 ,目前生產(chǎn)基本不用該方法。目前工業(yè)生產(chǎn)主要采用丙酮法和預聚物混和法。該方法合成的水性 PU 具有優(yōu)良的硬度、防霧性能和抗沖擊強度。取樣測定粘度為 1 10 2 Pa用丙酮法制備水性 PU,它重復性好 ,乳液粒徑易控制 ,是目前使用最多的方法之一 ,但該方法要耗費大量的有機溶劑且難以回收 ,工藝復雜、成本高。 陜西科技大學卿寧 [5]等將聚酯二醇或四氫呋喃、 IPDI、 DMPA 加入反應器 A 混和于一定溫 度下反應至 NCO 含量達理論值 。該方法形成的水性 PU具有較高強度的耐磨、耐水、耐熱、抗老化性能 ,而且施工安全方便。但分散過程需特別大功率攪拌器 , 縮聚反應溫度高 , 生成的水分散體為支鏈結構 , 相對分子質量較低。除了以上提到的方法 , 還有其他方法。由異氰酸酯（單體）與羥基化合物聚合而成。 聚氨酯和其他高分子材料一樣 ,其性能受多方面因素的影響。采用低分子二胺做擴鏈劑 ,在基體內生成強極性、耐水解的脲基 ,使得制品表現(xiàn)出優(yōu)良的抗拉伸強度和抗撕裂強度 ,但扯斷伸長率和耐候性卻比較差。不同類型的催化劑在反應過程中所起到的作用存在著差異。 由于物理共混方法改性對材料性能改良的局限性 ,人們越來越多地采用化學改性的方法。結果表明 ,含有 PTMG 嵌段的聚氨酯拉伸強度和斷裂伸長率最優(yōu)。 當微觀相分離材料與血液接觸時 ,立即就會吸附血漿蛋白 ,但這種血漿蛋白的吸附是受材料表面微相結構所控制的 ,根據(jù)表面親水性程度的不同 ,不同微區(qū)會選擇吸附不同蛋白。 內交聯(lián)改性水性 PU 該方法主要是在合成水性 PU時引入三維結構 ,如華南理工大學的修玉英和深圳職業(yè)技術學院的張武英 [6]將計量好的甲苯二異氰酸酯和聚醚多元醇裝在反應器中 ,在 65—70℃反應 2 h ,滴加溶有適量二羥甲基丙基丙酸的 N 二甲基 2 二吡咯烷酮控溫在 55—60℃反應 2h 左右得到預聚體 ,再向預聚體加入三 乙胺和去離子水 ,高速攪拌 0— 15 min 后加入乙二胺和適量的交聯(lián)劑二乙烯三胺擴散 ,分散 10min ,得到微呈藍色光的乳液。華南理工大學周新華 [7]以 HDI 縮二脲為固化劑合成了雙組分水性 PU,主要原料有甲基丙烯酸甲酯 (MMA)、甲基丙烯酸羥己酯(HEMA)、丙烯酸丁酯 (BA)、丙烯酸 (AA)、丙二醇甲醚醋酸酯 (PMA)、二叔戊基過氧化物 (DTAP)、二叔丁基過氧化物 (DTBP)、二甲基己醇胺 (DMEA)正十二硫醇 (DDM)、 HDI 縮二脲 (N75)。 丙烯酸和環(huán)氧樹脂的改性 該方法采用丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂對水性 PU 進行改性。EPU②的合成 :把脫水處理的 PPG 加入到三口燒瓶中 ,再加入計量好的 TDI ,在 60℃下反應 1h ,然后加擴鏈劑 BG 和親水單體 DMPA ,繼續(xù)反應 30min 后加入環(huán)氧樹脂 ,在 50℃條件下反 應 3h 后降溫至 30℃同時加入 TEA ,保持 20min 后加去離子水分散 ,制得固體分質量分數(shù)為 40 %的環(huán)氧樹脂改性聚氨酯 (EPU)乳液。 聚氨酯品種眾多，性能變化無窮，是一種多用途產(chǎn)品。如軟質、硬質、半硬質泡沫塑料、彈性體、涂料、合成革、纖維、膠粘劑、透濕防水材料、彈性鋪裝材料、運動設備、鞋底材料、醫(yī)療器械材料等等。同時聚氨酯膠粘劑是替代脲醛膠生產(chǎn)無醛板材的最優(yōu)材料。同時通過調整配方，聚氨酯硬泡材料完全可以滿足建筑保溫材料較高的防火性能要求。目前國內主要生產(chǎn)非反應型聚氨酯醇酸漆等涂料 ,而反應型涂料產(chǎn)量較低 ,今后應加快反應型涂料的研制與開發(fā) ,使我國聚氨酯涂料更合理地發(fā)展。 云南國防工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 13 聚氨酯漆即聚氨基甲酸酯漆 隨著人們對生活質量的要求愈來愈高 ,房屋裝飾己日漸普及 ,對聚氨酯漆的需求正迅猛增加。2021 年 , 聚氨醋在家具上的消費量是 544 百萬磅 , 比 1998 年報道的 515 百萬磅增長了%, 軟泡在家庭家具中的應用最大為 94%。這一調查是由聚氨醋工業(yè)聯(lián)盟 , 美國塑料委員會發(fā)起 , 由 Ducker Research 執(zhí)行。聚氨酯鞋底材料以其輕質、耐磨、耐油、美觀、舒適成為目前世界上普遍推崇的鞋底材料。 普通合成革用纖維 纖維主要用于制造構成革體骨架的非織造布 ,如滌綸和錦綸纖維。聚酯纖維又稱滌綸 ( PET) ,強度高、模量大、穩(wěn)定性好、干濕態(tài)下機械性能沒有大的差異 ,應用范圍很廣 ,適合“耐用型”和“用即棄型”等加工工藝。云南國防工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 14 海島纖維通常采用溶出法進行開纖 ,因此海相組分多選 用易被溶出處理的聚合物 ,如聚苯乙烯 (PS)、低密度聚乙烯 (LDPE)、聚乙烯醇 (PVA)等 ,常用的減量技術是苯減量和堿減量。后者纖維手感柔軟 ,有彈性 ,多用于高檔運動鞋和休閑鞋鞋革。 海島超細纖維具有以下幾個方面的特點： (1)單絲線密度?。?(2)比表面積大； (3)覆蓋性、蓬松性、保暖性好； (4)具有顯著的防水性、透氣性和高吸附性； (5)彎曲剛度??；(6)織物手感柔軟 ,色澤柔 ,在觸感和舒適性方面具有明顯的優(yōu)勢。近 幾年發(fā)展都非常迅速 ,共同支撐國內高檔人工革市場。另外還有超細纖維 ,如 PET/PE (聚乙烯 )、 PTT(聚對苯二甲酸丙二醇酯 )/PE, PA/PET/PE、PET/PVA 等。溶劑型涂層劑的溶劑用量較大，在涂層織物的加工過程中會產(chǎn)生大量有機揮發(fā)性氣體（ VOC，給涂布加工企業(yè)增加了昂貴的環(huán)保成本，否則會對員工的身體健康造成威脅。 6. 水性 PU 涂層劑的應用 水性 PU涂層劑包括水溶液、分散液和乳液三種水性分散態(tài)。為了能得到穩(wěn)定的 PU 水性樹脂，云南國防工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 15 且能使其涂層的性能接近溶劑型樹脂，需要對親水性基團含量、異氰酸酯含量、交聯(lián)劑用量等因數(shù)對 PU 乳液及其涂層性能的影響進行評價。由于聚氨酷彈性體加工方式的多樣性和化學合成工藝的靈活性 , 通過選擇不同類別的聚合物多元醇、二異氰酸醋、擴鏈劑 ,再在一定范圍內調整其配方 , 就可以制得在結構和性能上各具特色的各種牌號的制品。美國杜邦 公司已將該產(chǎn)品商品化 , 商品名為 Hylene P, 該產(chǎn)品的許多重要性能甚至優(yōu)于 NDI 為基的 Vulkollan。降低預聚體中游離的 TDI 途徑 , 主要是控制物料配比、反應溫度、加料方式及制備工藝。當用 HER 代替 HQEE, 作擴鏈時 , 彈性體的耐熱性能提 高。因為 , 與普通橡膠輪胎相比 , 聚氨酷輪胎的生產(chǎn)工藝要簡單、快捷得多 , 項目建設投資也少得多。該公司在研制聚氨醋輪胎方面作了不少努力 , 取得了可喜的成績 , 但也為此承受了多達 1200 萬元的財務虧損。 第五章 聚氨酯的發(fā)展前景 上世紀 60 年代，我國為了軍事應用，開始在全國各地的化工研究所進行聚氨酯產(chǎn)品的研究和開發(fā)，但由于主要原料 — MDI 生產(chǎn)一直沒有得到突破，所以最終沒有實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。中國已經(jīng)被公認為全球聚氨酯市場最活躍的地區(qū)，被業(yè)內稱為全球聚氨酯市場的“發(fā)動機”。 與國外聚氨酯應用領域相比，我國聚氨酯市場也有巨大的發(fā)展?jié)摿Α? 1. PU 仿木家具 — 聚氨酯行業(yè)新亮點 PU仿木家具 [12]在聚氨酯行業(yè)也不算是個新名詞，但隨著近兩年出口數(shù)量的增加，也越來越受到人們的關注。 當然，除了良好的模塑性能外， PU 仿木家具相對于傳統(tǒng)木質家具來說，其價格更具優(yōu)勢，并且隨著天然木材的緊缺，環(huán)保意識的增加， PU 仿木家具在歐美等發(fā)達地區(qū)越來越受到歡迎。 據(jù)專家介紹，超細纖維是在 40 年前由日本專家用復合紡絲技術研制成功的，開發(fā)超細纖維超真皮革一直是國際紡織界的熱點課題。而在聚氨酯的下游產(chǎn)品中，有一塊一直都只有少數(shù)企業(yè)涉及，那就是醫(yī)用聚氨酯材料。這些優(yōu)勢保證了使用聚氨酯產(chǎn)品無論是生產(chǎn)體內或體外的醫(yī)療用具都能使其發(fā)揮出良好的性能。 聚氨酯化學灌漿材料主要應用于建筑、公路、鐵路、隧道、橋梁等諸多基礎建設領域，其市場也被不斷開發(fā)。 5. 電腦表面涂裝：小應用，大市場 隨著科技的發(fā)展，電腦正以驚人的速度發(fā)展，而電腦機箱及其它外部設備的表面涂裝 [13]也已形成了一個不小 的專業(yè)性市場。 6. 聚氨酯油墨：涉足較晚，推廣尚早 目前，我國包裝行業(yè)大部分使用以氯化聚丙烯為主的苯溶性復合油墨，易污染環(huán)境，對食品容易形成潛在隱患，隨著國內環(huán)保意識的加強及衛(wèi)生安全法規(guī) 的健全，我國軟包裝用油墨產(chǎn)品正朝著環(huán)保、衛(wèi)生方向迅速發(fā)展，聚氨酯油墨所占的比重一年比一年大。國內市場上聚氨酯油墨的使用量占整個油墨行業(yè)的 20— 30%，其中大部分的使用 在高檔產(chǎn)品的包裝印刷上，而中低端產(chǎn)品的包裝印刷仍舊使用氯丙型油墨。由于其綜合性能出眾 ,在很多領域都有重要的應用。 聚氨酯合成及應用發(fā)展的方向主要是 :天然皮革的外觀優(yōu)美性及品位的再現(xiàn)化 。生態(tài)學的應用 (非溶劑系加工、脫除有害物質、再生化、生物降解性 )。 . 以 HD I 縮二脲為固化劑的雙組分水性聚氨酯研究 [J]. 涂料工業(yè)， 2021, 35 (1):29 — 32. [8]王平華 ,伍勝利 ,劉春華 . 水性聚氨酯的改性研究 [J]. 聚氨酯工業(yè) , 2021,19 (5):26— 29. [9]王銳 . 高組成比組分構成共混纖維分散相的控制 . 紡織學報， 2021,23(5): 345— 346. [10]陳鵬等 .交聯(lián)劑對水性雙組分聚氨酯漆性能的影響 [J].涂料工業(yè) ,2021,(7). [11]朱呂民 .聚氨酯合成材料 [M].南京 :江蘇科學技術出版社 ,2021,160— 164. [12]趙瑞時 .熱塑性聚氨酯的最新動向 [J].世界橡膠工業(yè)， 2021,31(9):15— 16. [13]謝富春等 .防水透氣聚氨酯薄膜及涂層的研究和應用 [J].化學推進劑與高分子材料，2021,2(6):51— 53. 云南國防工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 22 致 謝 在畢業(yè)論文即將付梓之即，心中感慨頗多。 三年時光轉瞬即逝，然而這段短暫時光的點點滴滴都將是我生命中的美好回憶