聚氨酯
polyurethanes
聚氨酯材料是目前國際上性能最好的保溫材料。主鏈含—NHCOO—重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的一類聚合物 。英文縮寫PU。由異氰酸酯（單體）與羥基化合物聚合而成。由于含強極性的氨基甲酸酯基，不溶于非極性基團，具有良好的耐油性、韌性、耐磨性、耐老化性和粘合性。用不同原料可制得適應(yīng)較寬溫度范圍 （－50～150℃） 的材料 ，包括彈性體、熱塑性樹脂和熱固性樹脂。高溫下不耐水解，亦不耐堿性介質(zhì)。
常用的單體如甲苯二異氰酸酯、二異氰酸酯二苯甲烷等。多元醇分3類：簡單多元醇（乙二醇、丙三醇等） ；含末端羥基的聚酯低聚物，用來制備聚酯型聚氨酯；含末端羥基的聚醚低聚物，用來制備聚醚型聚氨酯。聚合方法隨材料性質(zhì)而不同。合成彈性體時先制備低分子量二元醇，再與過量芳族異氰酸酯反應(yīng)，生成異氰酸酯為端基的預(yù)聚物，再同丁二醇擴鏈，得到熱塑彈性體；若用芳族二胺擴鏈并進一步交聯(lián)，得到澆鑄型彈性體。預(yù)聚物用肼或二元胺擴鏈，得到彈性纖維；異氰酸酯過量較多的預(yù)聚體與催化劑、發(fā)泡劑混合，可直接得到硬質(zhì)泡沫塑料。如將單體、聚醚、水、催化劑等混合，一步反應(yīng)即可得到軟質(zhì)泡沫塑料。單體與多元醇在溶液中反應(yīng)，可得到涂料；膠粘劑則以多異氰酸酯單體和低分子量聚酯或聚醚在使用時混合并進行反應(yīng)。
聚氨酯彈性體用作滾筒、傳送帶、軟管、汽車零件、鞋底、合成皮革、電線電纜和醫(yī)用人工臟器等；軟質(zhì)泡沫體用于車輛、居室 、服裝的襯墊 ，硬質(zhì)泡沫體用作隔熱 、吸音、包裝、絕緣以及低發(fā)泡合成木材，涂料用于高級車輛、家具、木和金屬防護，水池水壩和建筑防滲漏材料，以及織物涂層等。膠粘劑對金屬、玻璃、陶瓷、皮革、纖維等都有良好的粘著力。此外聚氨酯還可制成乳液、磁性材料等。

一、 日常生活中的應(yīng)用是：
家具業(yè)應(yīng)用
1.沙發(fā)、2.床墊、3.粘合劑、4.涂料、5.油漆、6.座椅扶手
家用電器應(yīng)用
1. 冰箱、冷柜、消毒柜、熱水器等、2.電線電纜護套、3.電器絕緣漆、4.洗衣機電子器件與防水灌封膠
建筑業(yè)應(yīng)用
1.建筑墻體保溫、2.屋頂防水、3. 密封膠、4.粘合劑、5.內(nèi)外墻涂料、6.地板漆、7.合成木材、8.防水堵漏劑、9.塑膠地板
交通行業(yè)應(yīng)用
1.汽車內(nèi)飾件：座椅，扶手，頭枕，門內(nèi)板，儀表盤，方向盤，減震墊；外飾件：保險杠，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(yè)應(yīng)用
1.鞋底、2.粘合劑、3.皮革整飾劑、4.人造革、合成革涂層
體育行業(yè)的應(yīng)用
塑膠運動場地（籃球、排球、羽毛球、網(wǎng)球），運動服裝（舞蹈服、泳衣、）；運動鞋、滑板車
二、各種聚氨酯材料的具體應(yīng)用是：
1、PU軟泡Flexible PU
墊材——如座椅、沙發(fā)、床墊、頭枕等，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(yīng)用領(lǐng)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(nèi)隔音材料；
織物復(fù)合材料——墊肩、文胸海綿、化妝綿；玩具
2、PU硬泡（Rigid PU）
冷凍冷藏設(shè)備——如冰箱、冰柜、冷庫、冷藏車等，聚氨酯硬泡是冷凍冷藏設(shè)備的最理想的絕熱材料；
工業(yè)設(shè)備保溫——如儲罐、集裝箱、管道等；
建筑材料——在歐美發(fā)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(yè)的應(yīng)用還不像西方發(fā)達國家那樣普遍，所以發(fā)展的潛力非常大；
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一種結(jié)構(gòu)型PU泡沫塑料，又稱仿木材，具有強度高、韌性好、結(jié)皮致密堅韌、成型工藝簡單、生產(chǎn)效率高等特點，強度可比天然木材高，密度可比天然木材低，可替代木材用作高檔制品。
花卉行業(yè)——PU花盆、插花泥等
3、PU半硬泡（Semi-rigid PU）
吸能性泡沫體——吸能性泡沫體具有優(yōu)異的減震、緩沖性能，良好的抗壓縮負(fù)荷性能及變形復(fù)原性能，其最典型的應(yīng)用是用于制備汽車保險杠；
自結(jié)皮泡沫體（Integral Skin Foam）——用于制備汽車方向盤、扶手等功能件和內(nèi)部飾件。自結(jié)皮泡沫制品通常采用反應(yīng)注射模塑成型（Reaction Injection Moulding，簡稱RIM）加工技術(shù)；
4、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(yīng)用最廣、產(chǎn)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。
微孔彈性體——聚氨酯微孔彈性體最典型的應(yīng)用是用于制鞋。
在礦山等行業(yè)的應(yīng)用——篩板、搖床等
在機械工業(yè)方面的應(yīng)用——膠輥、膠帶、密封件等；
在汽車工業(yè)方面的應(yīng)用——輪胎、密封圈、保險桿、減震墊、管道、傳動帶、減震彈簧等；
在輕工業(yè)方面的應(yīng)用——聚氨酯鞋底料、聚氨酯合成革、聚氨酯纖維；
在建筑工業(yè)方面的應(yīng)用——保溫材料、防水材料、鋪裝材料、灌封材料等。
5、聚氨酯鞋底料（Shoe Sole）
聚氨酯鞋底具有諸多優(yōu)點：密度低，質(zhì)地柔軟，穿著舒適輕便；尺寸穩(wěn)定性好，儲存壽命長；優(yōu)異的耐磨性能、耐撓曲性能；優(yōu)異的減震、防滑性能；較好的耐溫性能；良好的耐化學(xué)品性能等等。聚氨酯多用于制造高檔皮鞋、運動鞋、旅游鞋等。
6、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(yōu)異、抗磨損、耐撓曲、抗老化、抗霉菌性好等優(yōu)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(yōu)廉等優(yōu)點，是天然皮革的最為理想的替代品，廣泛應(yīng)用于服裝、制鞋、箱包、家具、體育等行業(yè)。凡是真皮應(yīng)用的領(lǐng)域，它都可替代，而且還可應(yīng)用于真皮無法應(yīng)用的領(lǐng)域，真皮的行情很容易受動物（牛、羊、豬等）行情和疾病（如瘋牛病）的影響。
干法聚氨酯漿料——在應(yīng)用的過程中，靠加熱蒸發(fā)將漿料中的溶劑蒸發(fā)掉，溶劑大都是用甲苯、丁酮，蒸發(fā)掉的溶劑無法回收，不僅污染環(huán)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(huán)保，而且生產(chǎn)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(fēng)格和外觀，因此發(fā)展速度極為驚人。
7、聚氨酯纖維（Spandex，簡稱氨綸）
氨綸的優(yōu)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(fù)率仍在95%以上；優(yōu)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(xué)品、耐洗滌；與染料的親和性好。
氨綸萊卡已被廣泛應(yīng)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、包覆紗、合捻線。如絲襪、泳衣、舞蹈衣、純棉包覆絲、服裝等，在傳統(tǒng)紡織品中，只需加入不到5%數(shù)量的氨綸，就可以使傳統(tǒng)織物的檔次大為提高，顯示出柔軟、舒適、美觀、高雅的風(fēng)格。
8、聚氨酯涂料（PU Coatings）
聚氨酯涂料的應(yīng)用領(lǐng)域主要有：車輛涂裝、船舶、木材、建筑物涂裝、防腐涂裝、飛機、塑料、橡膠、皮革的表面涂裝等等。
水性聚氨酯涂料——以水為主要介質(zhì)，具有低VOC含量、低或無環(huán)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(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)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。
9、聚氨酯膠粘劑（PU Adhesives）
聚氨酯膠粘劑中含有很強極性和化學(xué)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(yōu)良的化學(xué)粘接力；
具備優(yōu)異的抗剪切強度和抗沖擊特性，適用于各種結(jié)構(gòu)性粘合領(lǐng)域，并具備優(yōu)異的柔韌特性；
聚氨酯膠粘粘劑具備優(yōu)異的橡膠特性，能適應(yīng)不同熱膨脹系數(shù)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(yōu)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(huán)境污染、不燃等特點，是聚氨酯膠粘劑的重點發(fā)展方向。
10、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?zhèn)湔辰雍兔芊鈨纱蠊δ堋＞郯滨ッ芊饽z與硅酮密封膠、聚硫密封膠構(gòu)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?shù)刃袠I(yè)：
在建筑方面的應(yīng)用——門窗、玻璃等的填充密封；
在土木方面的應(yīng)用——高速公路、橋梁、飛機跑道等的嵌縫密封；
在汽車方面的應(yīng)用——車窗（主要是風(fēng)擋玻璃）的裝配密封。
聚氨酯密封膠具有諸多優(yōu)良特性，包括：（1）性能可調(diào)范圍寬、適應(yīng)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(yōu)良的復(fù)原性，可用于動態(tài)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。

我們通常意義上所說的TDI、MDI、AA等產(chǎn)品應(yīng)該是屬于聚氨酯原料，而不能稱為聚氨酯產(chǎn)品。聚氨酯原料主要包括：異氰酸酯、聚酯多元醇（由多元醇和多元酸反應(yīng)生成，常用的多元酸有己二酸，常用多元醇有1，2丁二醇、乙二醇等）、聚醚多元醇（常用的有PPG、POP、PTMEG等）、溶劑（常用的有DMF、TOL、MEK等）、擴鏈劑（常用的有BDO），以及各種助劑。
目前，世界聚氨酯總需求量為800多萬噸，其中美國約270萬噸，歐洲約250萬噸，亞太地區(qū)約230萬噸。目前全球聚氨酯泡沫塑料的需求年均增長率一直保持在7%左右，其中南亞地區(qū)的增長速度還高于此數(shù)。預(yù)計2005年，世界聚氨酯泡沫的總需求量將超過1000萬噸，亞太地區(qū)聚氨酯工業(yè)將與歐美成三足鼎立之勢，中國和日本在這一地區(qū)的產(chǎn)量和需求量最大。
2001年我國聚氨酯產(chǎn)品的產(chǎn)量已達到100萬噸左右。“九五”期間年均增長速度保持在10%以上，預(yù)計2005年消費量將達到140萬噸。

標(biāo)簽：什么聚氨酯水箱