研發(fā)歷史
聚氨酯(簡稱PU)是由多異氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等擴鏈劑或交聯(lián)劑等原料制成的聚合物。通過改變原料種類及組成，可以大幅度地改變產(chǎn)品形態(tài)及其性能，得到從柔軟到堅硬的最終產(chǎn)品。聚氨酯制品形態(tài)有軟質(zhì)、半硬質(zhì)及硬質(zhì)泡沫塑料、彈性體（聚氨酯彈性體簡稱為TPU）、油漆涂料、膠粘劑、密封膠、合成革涂層樹脂、彈性纖維等，廣泛應(yīng)用于汽車制造、冰箱制造、交通運輸、土木建筑、鞋類、合成革、織物、機電、石油化工、礦山機械、航空、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等許多領(lǐng)域。 1937年德國Otto Bayer教授首先發(fā)現(xiàn)多異氰酸酯與多元醇化合物進行加聚反應(yīng)可制得聚氨酯，并以此為基礎(chǔ)進入工業(yè)化應(yīng)用，英美等國1945～1947年從德國獲得聚氨酯樹脂的制造技術(shù)于1950年相繼開始工業(yè)化。日本1955年從德國Bayer公司及美國DuPont公司引進聚氨酯工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。20世紀50年代末我國聚氨酯工業(yè)開始起步，近十幾年發(fā)展較快。
制備來源
由二元或多元異氰酸酯與二元或多元羥基化合物作用而成的高分
聚氨基甲酸酯
子化合物。 聚氨基甲酸酯，是分子結(jié)構(gòu)中含有—NHCOO—單元的高分子化合物，該單元由異氰酸基和羥基反應(yīng)而成，反應(yīng)式如下： -N=C=O+HO-→-NH-COO- 聚氨酯的發(fā)現(xiàn)：20世紀30年代，德國Otto Bayer 首先合成了TPU。在1950年前后，TPU作為紡織整理劑在歐洲出現(xiàn)，但大多為溶劑型產(chǎn)品用于干式涂層整理。20世紀60年代，由于人們環(huán)保意識的增強和政府環(huán)保法規(guī)的出臺，水系TPU涂層應(yīng)運而生。70年代以后，水系PU涂層迅速發(fā)展，PU涂層織物已廣泛應(yīng)用。80年代以來，TPU的研究和應(yīng)用技術(shù)出現(xiàn)了突破性進展。與國外相比，國內(nèi)關(guān)于PU紡織品整理劑的研究較晚。
主要用途
根據(jù)所用原料的不同，可有不同性質(zhì)的產(chǎn)品，一般為聚酯型和聚醚型兩類。可用于制造塑料、橡膠、纖維、硬質(zhì)和軟質(zhì)泡沫塑料、膠粘劑和涂料等。
生產(chǎn)規(guī)模
經(jīng)過60多年的發(fā)展，聚氨酯已成為一種重要的合成樹脂品種。世界聚氨酯消耗量1999年估計達7.7Mt，2000年聚氨酯總產(chǎn)量達到8.5Mt。近年來亞太地區(qū)成為世界聚氨酯工業(yè)發(fā)展最快的地區(qū)，而中國又是最具發(fā)展?jié)摿Φ膰?。?jù)估計，1998年聚氨酯制品總產(chǎn)量約為770kt(扣除溶劑后約為555kt)，2000年約為920kt，預(yù)計到2005年聚氨酯材料需求量將達1.4～1.5Mt。
生產(chǎn)技術(shù)
20世紀40年代，德國Bayer實驗室用二異氰酸酯及多元醇
聚氨基甲酸酯
為原料，制得了硬質(zhì)泡沫塑料等聚氨酯樣品。美國于1946年起開展了硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的研究，產(chǎn)品用于飛機夾心板材部件。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，采用蒸氣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)用范圍進一步擴大。由于價格較低的聚醚多元醇在60年代的大量生產(chǎn)，以及一步法和連續(xù)法軟泡生產(chǎn)工藝及設(shè)備的開發(fā)，聚氨酯軟泡獲得應(yīng)用。60年代中期，冷熟化半硬泡和自結(jié)皮模塑泡沫被開發(fā)，70年代在高活性聚醚多元醇的基礎(chǔ)上開發(fā)了冷熟化高回彈泡沫。70年發(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。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。
發(fā)泡工藝
聚氨酯發(fā)泡工藝分為如下三種： 一、預(yù)聚體法 預(yù)聚體法發(fā)泡工藝是將（白料）和（黑料）先制成預(yù)聚體，然后在預(yù)聚體中加入水、催化劑、表面活性劑、其他添加劑等在高速攪拌下混合進行發(fā)泡，固化后在一定溫度下熟化即可。 二、半預(yù)聚體法 半預(yù)聚體法的發(fā)泡工藝是將部分聚醚多元醇（白料）和二異氰酸酯（黑料）先制成預(yù)聚體，然后將另一部分的聚醚或聚酯多元醇和二異氰酸酯、水、催化劑、表面活性劑、其他添加劑等加入，在高速攪拌下混合進行發(fā)泡。 三、一步發(fā)泡工藝 將聚醚或聚酯多元醇（白料）和多異氰酸酯（黑料）、水、催化劑、表面活性劑、發(fā)泡劑、其他添加劑等原料一步加入，在高速攪拌下混合后進行發(fā)泡。 一步發(fā)泡工藝是目前普遍采用的工藝。另外還有手工發(fā)泡法，那是最簡便的方法，將所有原料準確稱量后，置于一個容器中，然后立即將這些原料混合均勻，注入模具或需要充填泡沫塑料的空間中即可。注意：稱量時一定要將多異氰酸酯（黑料）最后稱入。 聚氨酯硬泡一般為室溫發(fā)泡，成型工藝比較簡單。按施工機械化程度可分為手工發(fā)泡及機械發(fā)泡；按發(fā)泡時的壓力可分為高壓發(fā)泡及低壓發(fā)泡；按成型方式可分為澆注發(fā)泡及噴涂發(fā)泡。
產(chǎn)品應(yīng)用
目前聚氨酯泡沫塑料應(yīng)用廣泛。軟泡沫塑料主要用于家具及交通工具各種墊材、隔音材料等；硬泡沫塑料主要用于家用電器隔熱層、屋墻面保溫防水噴涂泡沫、管道保溫材料、建筑板材、冷藏車及冷庫隔熱材等；半硬泡沫塑料用于汽車儀表板、方向盤等。市場上已
聚氨基甲酸酯
有各種規(guī)格用途的泡沫塑料組合料(雙組分預(yù)混料)，主要用于(冷熟化)高回彈泡沫塑料、半硬泡沫塑料、澆鑄及噴涂硬泡沫塑料等。 聚氨酯彈性體可在較寬的硬度范圍具有較高的彈性及強度、優(yōu)異的耐磨性、耐油性、耐疲勞性及抗震動性，具有“耐磨橡膠”之稱。聚氨酯彈性體在聚氨酯產(chǎn)品中產(chǎn)量雖小，但聚氨酯彈性體具有優(yōu)異的綜合性能，已廣泛用于冶金、石油、汽車、選礦、水利、紡織、印刷、醫(yī)療、體育、糧食加工、建筑等工業(yè)部門。 PU是聚氨酯，PU皮就是聚氨酯成份的表皮?，F(xiàn)在服裝廠家廣泛用此種材料生產(chǎn)服裝，俗稱仿皮服裝.PU 是英文polyurethane的縮寫，化學中文名稱 聚氨酯 其質(zhì)量也有好壞，好的包包多采用進口PU 革 PU配皮是一般其反面是牛皮的第二層皮料，在表面涂上一層PU樹脂，所以也稱貼膜牛皮。其價格較便宜，利用率高。其隨工藝的變化也制成各種檔次的品種，如進口二層牛皮，因工藝獨特，質(zhì)量穩(wěn)定，品種新穎等特點，為目前的高檔皮革，價格與檔次都不亞于頭層真皮。 PU皮與真皮包各有特點，PU皮包外觀漂亮，好打理，價格較低，但不耐磨，易破；真皮價格昂貴，打理麻煩，但耐用。
編輯本段聚氨酯涂層劑
聚氨酯涂層劑是當今發(fā)展的主要種類，它的優(yōu)勢在于：涂層柔軟并有彈性；涂層強度好，可用于很薄的涂層；涂層多孔，具有透濕和通氣性能；耐磨，耐濕，耐干洗。 其不足在于：成本
聚氨基甲酸酯
較高；耐氣候性差；遇水、熱、堿要水解。 TPU涂層劑按組成分類有：聚酯系聚氨酯；聚醚系聚氨酯；芳香族異氰酸酯系聚氨酯；脂肪族異氰酸酯系聚氨酯。按使用上采用的介質(zhì)分為溶劑類和水系類。 在大分子主鏈上含有—NHCOO—基團的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的聚合物統(tǒng)稱為聚氨基甲酸酯，簡稱聚氨酯（PU）。它是由有機多異氰酸酯與聚醚型或聚酯型多元醇反應(yīng)制得。人們常見的聚氨酯塑料多以軟、硬泡沫體的形式出現(xiàn)。
