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文檔簡(jiǎn)介
2010-2013年中國(guó)聚氨酯(PU)行業(yè)進(jìn)展態(tài)勢(shì)分析報(bào)告正文目錄\t"標(biāo)題4,4"第一章聚氨酯(PU)相關(guān)概述 81.1聚氨酯簡(jiǎn)介 81.1.1聚氨酯的定義 81.1.2聚氨酯材料的優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用環(huán)境限制 81.1.3聚氨酯的應(yīng)用領(lǐng)域 111.1.4聚氨酯廢舊料的三種回收方法 141.2聚氨酯行業(yè)的進(jìn)展歷程 231.2.1世界聚氨酯行業(yè)進(jìn)展簡(jiǎn)史 231.2.2中國(guó)聚氨酯行業(yè)進(jìn)展簡(jiǎn)史 25第二章國(guó)際聚氨酯行業(yè)分析 272.1國(guó)際聚氨酯行業(yè)進(jìn)展概況 272.1.1世界聚氨酯工業(yè)進(jìn)展特點(diǎn) 272.1.2全球聚氨酯市場(chǎng)進(jìn)展分析 292.1.3世界聚氨酯工業(yè)迅猛進(jìn)展,中國(guó)市場(chǎng)成焦點(diǎn) 302.2世界要緊大洲聚氨酯行業(yè)進(jìn)展分析 312.2.1北美聚氨酯行業(yè)進(jìn)展回憶 312.2.2亞洲熱塑性聚氨酯市場(chǎng)進(jìn)展簡(jiǎn)況 322.2.3以后幾年歐洲聚氨酯市場(chǎng)進(jìn)展態(tài)勢(shì) 332.3美國(guó) 342.3.1美國(guó)聚氨酯市場(chǎng)歷史回憶 342.3.22010年美國(guó)聚氨酯樹(shù)脂需求預(yù)測(cè) 342.3.3美國(guó)聚氨酯模塑市場(chǎng)需求預(yù)測(cè) 342.4日本 352.4.1日本聚氨酯膠粘劑生產(chǎn)及貿(mào)易簡(jiǎn)況 352.4.2日本聚氨酯制品市場(chǎng)需求情況 362.4.3日本聚氨酯產(chǎn)業(yè)進(jìn)展態(tài)勢(shì) 372.4.4日本聚氨酯發(fā)泡劑的應(yīng)用情況分析 392.5其他國(guó)家聚氨酯行業(yè)進(jìn)展分析 412.5.1德國(guó)聚氨酯產(chǎn)業(yè)面臨的進(jìn)展形勢(shì) 412.5.22010-2013年印度聚氨酯市場(chǎng)需求預(yù)測(cè) 41第三章中國(guó)聚氨酯行業(yè)分析 423.1中國(guó)聚氨酯行業(yè)的進(jìn)展 423.1.1中國(guó)聚氨酯行業(yè)進(jìn)展綜述 423.1.2中國(guó)聚氨酯進(jìn)展方向 433.1.32010聚氨酯市場(chǎng)在寒冬中破冰而出 443.2中國(guó)聚氨酯市場(chǎng)分析 463.2.1回憶2009展望2010年我國(guó)防水業(yè)市場(chǎng)進(jìn)展趨勢(shì) 463.2.22010年我國(guó)聚氨酯行業(yè)進(jìn)展趨勢(shì)分析 473.2.3我國(guó)聚氨酯產(chǎn)業(yè)進(jìn)展空間巨大 483.2.4從經(jīng)濟(jì)角度看新型材料聚氨酯的進(jìn)展 493.3中國(guó)聚氨酯市場(chǎng)需求分析 503.3.1中國(guó)聚氨酯市場(chǎng)需求概況 503.3.2以后我國(guó)聚氨酯建材進(jìn)展空間寬敞 513.3.3全球建材化工經(jīng)濟(jì)將全面復(fù)蘇 523.3.4中國(guó)聚氨酯市場(chǎng)需求展望 533.4中國(guó)聚氨酯產(chǎn)業(yè)進(jìn)出口分析 553.4.1中國(guó)聚氨酯進(jìn)出口情況回憶 553.4.22002-2009年中國(guó)聚氨酯相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)口關(guān)稅調(diào)整情況 553.4.3我國(guó)聚氨酯產(chǎn)業(yè)進(jìn)展的幾大閃光點(diǎn) 563.4.42009年中國(guó)出口退稅調(diào)整對(duì)聚氨酯產(chǎn)業(yè)的要緊阻礙 563.5中國(guó)聚氨酯行業(yè)存在的問(wèn)題 583.5.1中國(guó)聚氨酯工業(yè)快速進(jìn)展面臨的障礙 583.5.2中國(guó)聚氨酯產(chǎn)業(yè)進(jìn)展面臨的不利因素 593.5.3中國(guó)聚氨酯行業(yè)進(jìn)展的要緊瓶頸 603.5.4聚氨酯市場(chǎng)原料充足2010年進(jìn)展空間寬敞 603.5.5聚氨酯需求占建材市場(chǎng)的主導(dǎo)地位 613.5.62009聚氨酯原料盤點(diǎn)2010年原料產(chǎn)業(yè)預(yù)測(cè) 623.6中國(guó)聚氨酯行業(yè)進(jìn)展對(duì)策 633.6.1中國(guó)聚氨酯產(chǎn)業(yè)可持續(xù)進(jìn)展的建議 633.6.2中國(guó)聚氨酯產(chǎn)業(yè)進(jìn)展關(guān)鍵在于自主創(chuàng)新 643.6.3聚氨酯產(chǎn)業(yè)進(jìn)展與國(guó)家投資刺激 66第四章水性聚氨酯分析 674.1水性聚氨酯概述 674.1.1水性聚氨酯的概念 674.1.2水性聚氨酯的分類 674.1.3制備水性聚氨酯的原料 674.1.4水性聚氨酯的制備方法 704.2水性聚氨酯進(jìn)展分析 714.2.1水性聚氨酯的進(jìn)展歷程 714.2.2水性聚氨酯的要緊用途 724.2.3水性聚氨酯的產(chǎn)業(yè)化概況 774.2.42009年中國(guó)水性聚氨酯市場(chǎng)狀況分析 774.3水性聚氨酯進(jìn)展展望 784.3.1世界水性聚氨酯進(jìn)展展望 784.3.2國(guó)內(nèi)水性聚氨酯研發(fā)方向 794.3.3改性聚氨酯將迎來(lái)市場(chǎng)普及 80第五章聚氨酯原料及助劑分析 815.1聚氨酯原料及助劑進(jìn)展概況 815.2聚醚多元醇 835.3MDI 865.4TDI 885.5MDI對(duì)TDI的替代解析 915.6聚氨酯各類原料的環(huán)保問(wèn)題及進(jìn)展措施 93第六章聚氨酯相關(guān)制品 946.1聚氨酯制品 946.1.1當(dāng)車遇上聚氨酯——車用聚氨酯 946.1.22010年中國(guó)聚氨酯制品研發(fā)進(jìn)展和應(yīng)用 976.2發(fā)泡聚氨酯 996.2.1發(fā)泡聚氨酯介紹 996.2.2聚氨酯發(fā)泡技術(shù)的最新進(jìn)展 996.2.3水泡發(fā)泡劑及發(fā)泡技術(shù)淺談 1016.2.4外墻保溫工程應(yīng)用新技術(shù)解析 1026.3聚氨酯彈性體 1046.3.1聚氨酯彈性體的分類及優(yōu)缺點(diǎn) 1046.3.2聚氨酯彈性體的生產(chǎn)狀況 1096.3.3聚氯酯彈性體的進(jìn)展趨勢(shì) 1116.4聚氨酯涂料 1126.4.1聚氨酯涂料的要緊特點(diǎn)、分類 1126.4.2水性聚氨酯涂料的特性及分類 1136.4.3聚氨酯化學(xué)灌漿材料概況 1146.5聚氨酯膠粘劑 1166.5.1聚氨酯膠粘劑概述 1166.5.2聚氨酯膠粘劑應(yīng)用 1176.5.3中國(guó)水性聚氨酯膠粘劑進(jìn)展概況 1186.5.4聚氨酯膠粘劑以后市場(chǎng)將擴(kuò)充 1246.5.5高性能水性聚氨酯膠粘劑優(yōu)勢(shì)突顯 1276.6氨綸(聚氨酯彈性纖維) 1306.6.1氨綸簡(jiǎn)介 1306.6.2國(guó)外氨綸的進(jìn)展歷程 1316.6.3氨綸漲勢(shì)領(lǐng)航化纖行業(yè) 134第七章聚氨酯在各行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用分析 1357.1建筑工業(yè) 1357.1.1建筑用品中聚氨酯等材料具有更多優(yōu)勢(shì) 1357.1.2陶氏外墻外保溫系統(tǒng)推動(dòng)中國(guó)綠色建筑業(yè)進(jìn)展 1377.1.3三大外墻外保溫系統(tǒng)對(duì)接建筑節(jié)能 1387.1.4聚氨酯設(shè)備企業(yè)在建筑保溫市場(chǎng)的進(jìn)展 1397.2輪胎行業(yè) 1407.2.1聚氨酯輪胎的研制 1407.2.2聚氨酯輪胎存在的問(wèn)題及解決措施 1427.2.3聚氨酯輪胎以后進(jìn)展展望 1437.3人造革合成革工業(yè) 1447.3.12009年我國(guó)皮革工業(yè)進(jìn)出口回憶 1447.3.2合成革基材的現(xiàn)狀和進(jìn)展新動(dòng)向 1457.3.3人造革合成革用聚氨酯市場(chǎng)展望 1507.4包裝業(yè) 1517.4.1膠粘劑在軟包裝上的運(yùn)用優(yōu)勢(shì) 1517.4.2復(fù)合包裝用聚氨酯膠粘劑進(jìn)展?fàn)顩r及趨勢(shì)分析 1527.4.3中國(guó)包裝產(chǎn)業(yè)的“e”化 1537.5熱塑性聚氨酯(TPU)在涂層中的應(yīng)用分析 1557.5.1TPU的特性 1557.5.2TPU(熱可塑性聚氨酯)塑料的卓越功能和應(yīng)用范圍 1567.5.3TPU密封件技術(shù)的創(chuàng)新進(jìn)展 1577.6關(guān)注聚氨酯領(lǐng)域進(jìn)展方向 161第八章聚氨酯行業(yè)技術(shù)分析 1688.1聚氨酯技術(shù)進(jìn)展概況 1688.1.1中國(guó)聚氨酯工業(yè)技術(shù)進(jìn)展 1688.1.2聚氨酯行業(yè)技術(shù)新進(jìn)展 1708.1.3高性能水性聚氨酯膠粘劑優(yōu)勢(shì) 1728.1.4我國(guó)環(huán)保型防水材料及體系的趨勢(shì)分析 1758.2水性聚氨酯樹(shù)脂的各種改性技術(shù) 1768.2.1水性聚氨酯樹(shù)脂的交聯(lián)改性 1768.2.2水性聚氨酯樹(shù)脂的丙烯酸酯改性 1808.2.3水性聚氨酯樹(shù)脂的互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)(IPN)改性 182第九章重點(diǎn)企業(yè) 1839.1煙臺(tái)萬(wàn)華聚氨酯股份有限公司 1839.2浙江華峰氨綸股份有限公司 1849.3河北滄州大化股份有限公司 1859.4藍(lán)星清洗股份有限公司 1869.5山東華魯恒升化工股份有限公司 1879.6山西三維集團(tuán)股份有限公司 1889.7浙江江山化工股份有限公司 1909.8江蘇三木集團(tuán)有限公司 1919.9無(wú)錫阿科力化工 192第十章聚氨酯行業(yè)投資及前景分析 19210.1中國(guó)聚氨酯行業(yè)投資分析 19310.1.1中國(guó)聚氨酯市場(chǎng)區(qū)域投資雄起 19310.1.2展望2010年全球化工業(yè)的投資前景 19310.2中國(guó)聚氨酯行業(yè)前景趨勢(shì) 19410.2.1中國(guó)聚氨酯工業(yè)具有巨大進(jìn)展空間 19410.2.2聚氨酯建筑節(jié)能面面觀 19510.2.3化工回暖聚氨酯行業(yè)“鈔票”景看好 196圖表目錄TOC\h\z\t"樣式1"\c圖表世界聚氨酯需要量和預(yù)測(cè) 29圖表日本聚氨酯原料需給動(dòng)向 35圖表日本聚氨酯市場(chǎng)需要?jiǎng)酉?36圖表日本涂料市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)分析 38圖表聚氨酯大型企業(yè)產(chǎn)能情況 45圖表2010年我國(guó)防水業(yè)的進(jìn)展趨勢(shì) 47圖表2009年中國(guó)聚氨酯進(jìn)出口數(shù)據(jù) 55圖表TDI結(jié)構(gòu)圖 88圖表09年1-12月皮革制革工業(yè)進(jìn)口量值表金額單位:千美元 144圖表09年1-12月皮革制革工業(yè)出口量值表金額單位:千美元 145圖表2005-2010年中國(guó)各地區(qū)聚氨酯產(chǎn)量和年均增長(zhǎng)率 169圖表最近幾年聚氨酯產(chǎn)品需求情況 195第一章聚氨酯(PU)相關(guān)概述1.1聚氨酯簡(jiǎn)介1.1.1聚氨酯的定義聚氨酯,中文名稱聚氨基甲酸酯。英文名:polyurethane,是主鏈上含有重復(fù)氨基甲酸酯基團(tuán)(NHCOO)的大分子化合物的統(tǒng)稱。它是由有機(jī)二異氰酸酯或多異氰酸酯與二羥基或多羥基化合物加聚而成。聚氨酯大分子中除了氨基甲酸酯外,還可含有醚、酯、脲、縮二脲,脲基甲酸酯等基團(tuán)。用途:依照所用原料的不同,可有不同性質(zhì)的產(chǎn)品,一般為聚酯型和聚醚型兩類??捎糜谥圃焖芰?、橡膠、纖維、硬質(zhì)和軟質(zhì)泡沫塑料、膠粘劑和涂料等。制備來(lái)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+HOˉ→—NH-COOˉ聚氨酯的發(fā)覺(jué):20世紀(jì)30年代,德國(guó)OttoBayer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(jì)60年代,由于人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和政府環(huán)保法規(guī)的出臺(tái),水系TPU涂層應(yīng)運(yùn)而生。70年代以后,水系PU涂層迅速進(jìn)展,PU涂層織物已廣泛應(yīng)用。80年代以來(lái),TPU的研究和應(yīng)用技術(shù)出現(xiàn)了突破性進(jìn)展。與國(guó)外相比,國(guó)內(nèi)關(guān)于PU紡織品整理劑的研究較晚。1.1.2聚氨酯材料的優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用環(huán)境限制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(qiáng)(2)耐磨性能好;(3)機(jī)械強(qiáng)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(dòng)態(tài)接縫;(6)低溫柔性好;(7)耐候性好,使用壽命長(zhǎng)達(dá)15~20年;(8)耐油性好;(9)耐生物老化;(10)價(jià)格適中。聚氨酯保溫工程在管道保溫、冷庫(kù)保溫、墻體保溫、外墻保溫中的優(yōu)勢(shì)差不多逐漸被人們所認(rèn)可,聚氨酯噴涂、聚氨酯發(fā)泡等也逐漸成為屋面防水和管道保溫行業(yè)不約而同選擇的材料。與其他單功能保溫或防水材料相比,聚氨酯硬泡在管道保溫中的優(yōu)勢(shì)要緊體現(xiàn)在一下幾點(diǎn)。首先,管道保溫使用的聚氨酯硬泡具有一才多用的功能,同時(shí)具有保溫、防水、隔音、吸振等諸多功能;其次,聚氨酯硬泡是目前國(guó)內(nèi)所有建材中導(dǎo)熱系數(shù)最低(≤0.024,綠色環(huán)保無(wú)氟發(fā)泡技術(shù))、熱阻值最高的保溫材料,導(dǎo)熱系數(shù)僅為EPS發(fā)泡聚苯的一半,其卓越的保溫性能令其他冷庫(kù)保溫、墻體保溫材料望塵莫及;第三,聚氨酯硬泡體連續(xù)致密的表皮和近于100‰的高強(qiáng)度互聯(lián)壁閉孔,具有理想的不透水性。采納噴涂法施工能夠使管道保溫、冷庫(kù)保溫的防水保溫層連續(xù)無(wú)接縫,形成無(wú)縫屋蓋和整體外墻保溫殼體,從而使管道保溫工程防水抗?jié)B性能優(yōu)異。第四則在于聚氨酯硬泡具有超強(qiáng)的自粘性能,在管道保和氣墻體保溫工程的施工中無(wú)需任何中間粘結(jié)材料,即可實(shí)現(xiàn)與屋面及外墻粘結(jié)牢固,抗風(fēng)揭和抗負(fù)風(fēng)壓性能良好。超強(qiáng)的自黏性能(無(wú)需任何中間黏結(jié)材料),與屋面及外墻黏結(jié)牢固,抗風(fēng)揭和抗負(fù)風(fēng)壓性能良好;整體噴涂施工,完全消除“熱節(jié)”和“冷橋”;柔性漸變技術(shù)可有效阻止防水層開(kāi)裂;機(jī)械化作業(yè)、自動(dòng)配料、質(zhì)量均一、施工快、周期短。在管道保溫、冷庫(kù)保溫、墻體保溫、外墻保溫等保溫工程領(lǐng)域,聚氨酯材料具有無(wú)可替代的優(yōu)勢(shì)。包括聚氨酯噴涂、聚氨酯發(fā)泡在內(nèi)的整個(gè)聚氨酯保溫工程,構(gòu)成了我國(guó)保溫領(lǐng)域的主力,他們?cè)诠艿辣亍⒗鋷?kù)保溫方面發(fā)揮了自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。第五化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,使用壽命長(zhǎng),對(duì)周圍環(huán)境不構(gòu)成污染;離明火自熄,且燃燒時(shí)只炭化不滴淌,炭化層尺寸和外形差不多不變,能有效隔斷空氣的進(jìn)入,阻止火勢(shì)的蔓延,防火安全性能好。作為目前唯一的保溫防水一體化新型建材,聚氨酯硬泡保溫材料在國(guó)內(nèi)建筑業(yè)的應(yīng)用尚處于初始時(shí)期??上驳氖?,為加快建筑保溫材料的革新,促進(jìn)聚氨酯硬泡在建筑節(jié)能領(lǐng)域的推廣應(yīng)用,建設(shè)部專門成立了“聚氨酯建筑節(jié)能應(yīng)用推廣工作組”,以推進(jìn)聚氨酯硬泡保溫防水材料在國(guó)內(nèi)建筑節(jié)能行業(yè)的應(yīng)用。聚氨酯硬泡與其聚氨酯材料相比,也有自己獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),除了前篇文章中差不多提過(guò)的一才多用、導(dǎo)熱系數(shù)低、不透水性和超強(qiáng)的自粘性等特點(diǎn)外,聚氨酯硬泡在管道保溫、冷庫(kù)保溫、墻體保溫、外墻保溫等方面還有以下優(yōu)勢(shì):聚氨酯硬泡的整體噴涂施工,能夠完全消除“熱節(jié)”和“冷橋”;聚氨酯的柔性漸變技術(shù),可有效阻止防水層開(kāi)裂;聚氨酯硬泡的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,使用壽命長(zhǎng),對(duì)周圍環(huán)境不構(gòu)成污染;聚氨酯硬泡離明火自熄,且燃燒時(shí)只炭化不滴淌,炭化層尺寸和外形差不多不變,能有效隔斷空氣的進(jìn)入,阻止火勢(shì)的蔓延,防火安全性能好。下面是PU的一般優(yōu)點(diǎn):硬度范圍寬(ShoreA15~邵D90)耐磨在相同硬度下,比其它的彈性體承載能力高抗沖擊性高回彈范圍廣適于高頻撓曲應(yīng)用低溫柔順性好采納專門的配方,140℃下穩(wěn)定濕汽傳遞-適于微孔材料不受臭氧侵蝕的阻礙耐輻射可做成阻燃性材料抗霉菌高、低磨擦可在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備上加工可與木材、金屬和大部分塑料粘接可制成降噪音材料模塑和加工成本低廣泛耐油、脂和化學(xué)品總成本專門經(jīng)濟(jì)(人工和材料)在許多情況下,PU與金屬相比,有如下優(yōu)點(diǎn):1重量輕2低噪音3耐損耗4加工費(fèi)用低5耐腐蝕大多數(shù)情況下,PU與塑料相比具有以下優(yōu)點(diǎn)。1不發(fā)脆2具有彈性經(jīng)歷3耐磨PU與橡膠相比有以下優(yōu)點(diǎn)。1耐磨2耐切割,耐撕裂3高承載性4透明,半透明5耐臭氧6可灌封,可澆注7硬度范圍廣PU在大多數(shù)的應(yīng)用中,如下環(huán)境有限制。1一定的化學(xué)環(huán)境2高溫(>150℃)使用3濕熱環(huán)境1.1.3聚氨酯的應(yīng)用領(lǐng)域1、PU軟泡FlexiblePU墊材——如座椅、沙發(fā)、床墊等,聚氨酯軟泡是一種特不理想的墊材材料,墊材也是軟泡用量最大的應(yīng)用領(lǐng)域;吸音材料——開(kāi)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、化妝棉;玩具2、PU硬泡RigidPU冷凍冷藏設(shè)備——如冰箱、冰柜、冷庫(kù)、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(chǔ)罐、管道等;建筑材料——在歐美發(fā)達(dá)國(guó)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(guó),硬泡在建筑業(yè)的應(yīng)用還不像西方發(fā)達(dá)國(guó)家那樣普遍,因此進(jìn)展的潛力特不大;交通運(yùn)輸業(yè)——如汽車頂篷、內(nèi)飾件(方向盤、儀表盤)等;仿木材——高密度(密度300~700kg/m3)聚氨酯硬泡或玻璃纖維增強(qiáng)硬泡是結(jié)構(gòu)泡沫塑料,又稱仿木材,具有強(qiáng)度高、韌性好、結(jié)皮致密堅(jiān)韌、成型工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn),強(qiáng)度可比天然木材高,密度可比天然木材低,可替代木材用作各類高檔制品。灌封材料——例如防水灌漿材料、堵漏材料、屋頂防水材料花卉行業(yè)——PU花盆、插花泥等3、PU半硬泡Semi-rigidPU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(xiǎn)杠;自結(jié)皮泡沫體(IntegralSkinFoam)——用于制備汽車方向盤、扶手、頭枕等軟化性內(nèi)功能件和內(nèi)部飾件。自結(jié)皮泡沫制品通常采納反應(yīng)注射模塑成型(ReactionInjectionMoulding,簡(jiǎn)稱RIM)加工技術(shù);微孔彈性體——聚氨酯微孔彈性體最典型的應(yīng)用是用于制鞋工業(yè)。4、聚氨酯彈性體(PUElastomers)澆注型聚氨酯彈性體(簡(jiǎn)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(jiǎn)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(jiǎn)稱MPU)——占聚氨酯彈性體總量的10%左右。實(shí)心輪胎;印刷、輸送膠輥;壓型膠輥;油封、墊圈球節(jié)、襯套軸承;O型圈;撐墊;鞋底、后根、包頭;襯里;齒輪等,不同應(yīng)用領(lǐng)域,選擇的彈性體的硬度范圍不同。在礦山、冶金等行業(yè)的應(yīng)用——篩板、搖床等在機(jī)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——防水材、鋪裝材、灌封材等。5、聚氨酯鞋底料(ShoeSole)聚氨酯鞋底具有諸多優(yōu)點(diǎn):密度低,質(zhì)地柔軟,穿著舒適輕便;尺寸穩(wěn)定性好,儲(chǔ)存壽命長(zhǎng);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(yùn)動(dòng)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)%,也確實(shí)是講其中的(65-70)%是溶劑,簡(jiǎn)單的講1噸漿料中含有(650-700)公斤的溶劑,關(guān)于干法來(lái)講確實(shí)是含有這么多的甲苯和丁酮,甲苯用量大些,因?yàn)榧妆降娜芙庑阅茌^好,關(guān)于濕法來(lái)講確實(shí)是含有650-700公斤的純DMF,因此關(guān)于漿料來(lái)講,像甲苯、DMF的價(jià)格的變動(dòng)專門大程度上阻礙了漿料的成本,緣故專門簡(jiǎn)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(qiáng)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(jī)械性能,同時(shí)還具備耐寒性好、透氣、可洗滌、加工方便、價(jià)格優(yōu)廉等優(yōu)點(diǎn),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(wú)法應(yīng)用的領(lǐng)域,真皮的行情專門容易受動(dòng)物(牛、羊、豬等行情的阻礙,瘋牛病)。干法聚氨酯漿料——在應(yīng)用的過(guò)程中,靠加熱蒸發(fā)將漿料中的溶劑蒸發(fā)掉,溶劑大差不多上用甲苯、丁酮,蒸發(fā)掉的溶劑無(wú)法回收,不僅污染環(huán)境,而且還造成了不必要的白費(fèi)。濕法聚氨酯漿料——由于加工過(guò)程采納的是將DMF用水抽提(緣故是DMF與水有無(wú)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、輕快,更富于天然皮革的風(fēng)格和外觀,因此進(jìn)展速度極為驚人。7、聚氨酯纖維(Spandex,簡(jiǎn)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(wú)法比擬的,它的斷裂伸長(zhǎng)率大于400%,最高可達(dá)800%,即使在300%拉伸形變時(shí),回彈回復(fù)率仍在95%以上;優(yōu)異的抗張強(qiáng)度、抗撕裂強(qiáng)度;耐候、耐紫外線照耀能力強(qiáng);耐化學(xué)品、耐洗滌;與染料的親和性好。氨綸已被廣泛應(yīng)用于紡織品中,是一種高附加值的新型紡織材料,其使用形式要緊有四種:裸絲、包芯紗、包覆紗、合捻線。如絲襪、泳衣、舞蹈衣、萊卡(純棉包覆氨綸絲)、服裝等,在傳統(tǒng)紡織品中,只需加入不到10%數(shù)量的氨綸,就能夠使傳統(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(PUCoatings)聚氨酯涂料的應(yīng)用領(lǐng)域要緊有:飛機(jī)、船舶、車輛涂裝;木材、塑料、橡膠、皮革的表面涂裝;建筑物涂裝;防腐涂裝,等等。水性聚氨酯涂料——以水為要緊介質(zhì),具有低VOC含量、低或無(wú)環(huán)境污染、施工方便等特點(diǎn),是溶劑型涂料的要緊替代品之一。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(PUAdhesives)聚氨酯膠粘劑中含有專門強(qiáng)極性和化學(xué)爽朗性的-NCO-(異氰酸根)、-NHCOO-(氨基甲酸酯基團(tuán)),與含有爽朗氫的基材,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(qiáng)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(guò)渡層,不僅粘接力強(qiáng),同時(shí)還具有優(yōu)異的緩沖、減震功能;聚氨酯膠粘劑的低和氣超低溫性能超過(guò)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(wú)環(huán)境污染、不燃等特點(diǎn),是聚氨酯膠粘劑的重點(diǎn)進(jìn)展方向。10、聚氨酯密封膠(PUSealants)密封膠是用來(lái)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?。聚氨酯密封膠與硅酮密封膠、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(yùn)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(jī)跑道等的嵌縫密封;在汽車方面的應(yīng)用——車窗(要緊是擋風(fēng)玻璃)的裝配密封。1.1.4聚氨酯廢舊料的三種回收方法廢舊PU材料的回收方法一般有三種:①物理回收,②化學(xué)回收,③燃燒法。一般采取物理回收的方法回收廢舊PU,但關(guān)于生產(chǎn)泡沫塑料的廠家來(lái)講,由于邊角廢料占材料的12%~20%左右(軟泡占12%左右,硬泡占20%左右),常采納化學(xué)方法回收單體。1.物理回收物理回收,即直接回收。它是在不破壞高分子聚合物本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)、不改變其組成的情況下,采納物理方法加以直接回收利用。廢舊PU材料的回收方法包括熱壓成型、粘合加壓成型、擠出成型和用作填料等,而以粘合加壓成型為主。1.1加壓成型加壓成型法是將PU廢料在常壓下切割成0.5~3mm的顆粒,于140~200℃預(yù)熱2~12min,然后在高溫(185~195℃)、高壓(30~80MPa)、高剪切力作用下1~3min,PU分子間的氨基甲酸酯鏈節(jié)(-NHCOOR)和脲素鏈節(jié)(-NHCONHR)有可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成新的化學(xué)鍵,或通過(guò)配位鍵或氫鍵的方式粘接起來(lái),使PU顆粒結(jié)合,壓制成成品或半成品。熱壓成型廢舊PU所得的再生制品拉伸強(qiáng)度、彈性模量、斷裂伸長(zhǎng)率下降較大,而硬度抗撕裂性下降較小,且制品的表面光潔度較差,因此只適用于對(duì)斷裂伸長(zhǎng)率與表面性能要求不高的領(lǐng)域,如車輪罩、備輪罩、掛泥板、翼子板襯里、小工具箱等客車部件,一般只要求良好的尺寸穩(wěn)定性、耐熱性和耐老化性熱壓成型法中還有一種熱機(jī)械降解捏合回收廢舊PU的技術(shù),即在熱和機(jī)械剪切力的作用后,與某些熱塑性高分子材料(樹(shù)脂)混煉,最后再熱壓成制品。該技術(shù)的要點(diǎn)是,將回收的廢舊PU在捏合機(jī)中加熱到150℃,使其轉(zhuǎn)化成軟化的塑料態(tài),由于捏合產(chǎn)生較大的摩擦熱,溫度達(dá)200℃時(shí),PU發(fā)生分解,隨后冷卻到室溫,在粉碎機(jī)中粉碎成粉末,再與聚異氰(PI)粉末混合,于150℃,20MPa下壓制成品。這種技術(shù)中發(fā)生了熱機(jī)械降解,使聚合物結(jié)構(gòu)高度立體支化,帶有專門多官能團(tuán),因而易與高濃度PI發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),得到高硬度制品,其性能類似于硬質(zhì)橡膠,可制作外殼、工具箱、封裝品、底架等厚壁或薄壁產(chǎn)品。1.2粘合加壓成型這是廢舊PU回收利用中最普遍的方法。其要點(diǎn)是:先將廢舊PU粉碎成細(xì)片狀,涂撒PU粘合劑等,再直接通入水蒸氣等高溫氣體,使PU粘合劑熔融或溶解對(duì)粉狀的廢舊PU粘接,然后加壓固化成一定形狀的泡沫。粘合加壓成型法對(duì)各種廢舊PU的回收利用都有效,但用于回收利用廢舊軟質(zhì)PU泡沫塑料的歷史最長(zhǎng),最近也有將此法用于半硬質(zhì)泡沫塑料、硬質(zhì)泡沫塑料、反應(yīng)型聚氨酯(RIM)等廢PU的回收再生。這種方法最大的缺陷是再生后的泡沫制品性能下降,只適用于做家俱及汽車襯里等低檔部件,應(yīng)用面窄,而且工藝繁瑣、勞動(dòng)量大,經(jīng)濟(jì)價(jià)值也不高。此外,該技術(shù)還開(kāi)始用于廢聚烯烴塑料的再生。1.3擠出成型將帶皮的PU廢料與EPDM(三元乙丙橡膠)、NBR(丁腈橡膠)、SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)三類熱塑性彈性體混合后,通過(guò)擠出機(jī)造粒,再采納注射成型、擠出成型或壓延成型進(jìn)行加工,即得成品。文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo),EPDM、NBR、SBS這些烯烴類多元共聚的橡膠彈性體在制品中對(duì)PU起改性作用,由于PU材料的強(qiáng)度要緊由氫鍵力和微晶提供,在高溫下氫鍵完全破壞,材料形成熔體狀態(tài),因此,當(dāng)加入的橡膠彈性體含量較少時(shí),橡膠彈性體與PU以“互穿網(wǎng)絡(luò)”(IPN)結(jié)構(gòu)起要緊作用,導(dǎo)致物理機(jī)械性能隨彈性體含量的增加而提高;當(dāng)彈性體含量較高時(shí),PU材料強(qiáng)度的氫鍵力削弱起主導(dǎo)作用,制品的性能隨之下降。關(guān)于NBR而言,研究表明,這一轉(zhuǎn)折點(diǎn)時(shí)NBR的含量為PU量的15%。文獻(xiàn)還同時(shí)報(bào)導(dǎo):NBR與PU的相容性最好,SBS使用方便且成本較低,而抗老化性和綜合性能好的是EPDM,這是因?yàn)槠浞肿渔溨袩o(wú)不飽和雙鍵,且常采納酚醛樹(shù)脂進(jìn)行交聯(lián)。1.4用作填料這種方法是將各種PU廢料通過(guò)篩選、清洗后先粉碎成粒徑為3mm左右的粒子,然后研磨成180~300μm的粉末,作為填料,混入新奇的PU原料中制成成品。據(jù)美中化學(xué)公司報(bào)導(dǎo),廢PU作為填料要緊用于生產(chǎn)RIM(反應(yīng)注塑)制品,吸能泡沫和隔音泡沫。文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo),假如將得到的廢PU粉末投加到生產(chǎn)原部件的原料中,再次生產(chǎn)相同部件,則由于粉末具有與原料相同的結(jié)構(gòu),用量可達(dá)20%,而最終制品的機(jī)械性能沒(méi)有明顯的削弱。在日本,已將廢硬質(zhì)PU泡沫塑料用作灰漿的輕質(zhì)量料。另外,廢PU彈性體粉碎后可用作田徑賽場(chǎng),多用途場(chǎng)地等的彈性層或表面材料。此外,PU廢料的粉末作為填料還可用于熱塑性的塑料中。例如,將PP與PU按1:1的重量比制成成品,在密度相同的情況下,它們的彈性模量均為850N/mm2,但混合料成品的拉伸強(qiáng)度由25MPa降低到9.4~13.8MPa,斷裂伸長(zhǎng)率由250%降低到25%~35%。2.化學(xué)回收PU廢料的回收技術(shù)歸納起來(lái)有六種:醇解法、水解法、堿解法、氨解法、熱解法、加氫裂解法。各種方法所產(chǎn)生的分解產(chǎn)物不同。在所有化學(xué)法回收利用PU廢料的研究中,醇解法研究得最多,技術(shù)比較成熟,且已形成了一定的工業(yè)規(guī)模。2.1醇解法2.1.1原理以醇類化合物為分解劑,在加熱的情況下,PU廢料被分解為聚醚多元醇的方法,即為醇解法。由于在聚氨酯的化學(xué)結(jié)構(gòu)中,除含氨基甲酸酯-NHCOOR-外,還存在脲基甲酸酯-NHCONHR-,因此,其醇解反應(yīng)式有以下兩種形式:a)氨基甲酸酯基團(tuán)的醇解反應(yīng)b)脲基甲酸酯基團(tuán)的反應(yīng)同時(shí)還有氨基甲酸酯和脲基甲酸酯基團(tuán)的熱降解等副反應(yīng)醇解法的特點(diǎn)是再生的聚醚多元醇能夠直接用于二次發(fā)泡制備PU泡沫塑料依照醇解所用醇解劑、助醇解劑的不同,醇解法又可分為二元醇解法、醇胺法、醇涂法和醇磷法,而又以二元醇法較為普遍。二元醇法中所用的主醇解劑常為低分子量的二元醇,如乙二醇、丙二醇1,4-丁二醇,一縮乙二醇,一縮丙二醇等。助醇解劑為叔胺。醇解反應(yīng)中,用金屬有機(jī)化合物作催化劑有效地促進(jìn)醇解反應(yīng)的進(jìn)行,減少產(chǎn)物中多元胺的含量。得到的產(chǎn)物羥值和粘度較適中,不僅能夠用來(lái)制造硬質(zhì)泡沫,還能夠用于制造軟質(zhì)泡沫以及其他用途的PU制品。2.1.2醇解法分類為了提高醇解反應(yīng)速度,降低反應(yīng)溫度,縮短反應(yīng)時(shí)刻,提高醇解反應(yīng)能力,降低醇解劑的用量。在醇解反應(yīng)中往往加入助醇解劑或稱改性醇解劑。在有些工藝分類中,把醇解劑和助醇解劑的配合分類為二醇法、醇胺法、醇涂法(亦稱醇?jí)A金屬氫氧化物法)、醇-磷酸酯法。綜合比較4種工藝方法可看出,醇涂法分解溫度低,反應(yīng)時(shí)刻短,分解泡沫體比例倍數(shù)高,且醇解產(chǎn)物可直接用作發(fā)泡原料,而不必與新奇聚醇摻混使用。1.二醇法表一中二醇法工藝確實(shí)是利用二醇作醇解劑,在加熱條件下,借助酯交換反應(yīng)使PU鏈斷裂。醇解液分為兩層,上層以聚醚多元醇為主,下層以氟基化合物為主。不同的PU品種結(jié)構(gòu)和醇解劑類型所產(chǎn)生的醇解效能也不盡相同,加入少量叔胺化合物可有效地促進(jìn)醇解,為了獲得均相的聚醚多元醇,可使用含有支化甲基的二醇,如3-甲基戊二醇等。表二中列出不同醇解劑的醇解作用。例如下列配方1的PU半硬質(zhì)泡沫體使用一縮二丙二醇的醇解劑,回收泡沫與醇解劑比例為50:50,甚至可達(dá)60:40,回收生成的聚醚二醇羥值為130,25℃時(shí)的粘度為3000mPa·S。以TDI為基礎(chǔ)的PU軟質(zhì)泡沫(配方2)廢料,可用丙二醇、1,4-丁二醇或3-甲基戊二醇作醇解劑,與泡沫體比例可達(dá)50:50,回收的聚醇羥值約為80~120,能夠用于再發(fā)泡工藝。二醇法回收產(chǎn)物將產(chǎn)生分層,占多數(shù)量的上層是聚醇,少量的下層漿狀物是二胺類化合物,在兩層之間有部分互溶現(xiàn)象,分離較為困難,故二胺化合物只能用作環(huán)氧樹(shù)脂固化劑等方面?;厥盏木鄞伎晒胶系叫戮鄞贾惺褂?。2.醇磷法針對(duì)二胺化合物回收難度大的缺點(diǎn),設(shè)想醇解生成液為液-固態(tài)的產(chǎn)物,大大地便利了分離回收,這確實(shí)是醇磷法,它是使用分子量較大的聚醚多元醇,如分子量400~3000的聚丙二醇醚取代低分子量二醇化合物作醇解劑,以鹵代磷酸酯如三氯乙基磷酸酯或三氯丙基磷酸酯作助醇解劑,如此,醇解產(chǎn)物是液體聚醚二醇和固體沉淀磷酸銨,從而使回收分離更易進(jìn)行。此外,在許多阻燃性PU泡沫中,已添加了鹵代磷酸酯阻燃劑,在回收中可不必另外添加鹵代磷酸酯助醇解劑,使回收操作更加簡(jiǎn)便。以聚酯或以聚醚多元醇為基礎(chǔ)的PU鞋底廢料,也能夠使用一般的亞烷基二醇作醇解劑,加熱醇解,回收的多元醇可重新使用,但性能稍有降低。3.醇胺法使用高官能度聚醇制備的硬質(zhì)PU泡沫體,其交聯(lián)度較高,醇解反應(yīng)條件較軟質(zhì)PU泡沫苛刻,獲得的回收產(chǎn)品其粘度也較高。為此,對(duì)硬質(zhì)PU泡沫的醇解多使用醇胺法,即使用90%~95%的低分子量二醇化合物和5%~10%的醇胺化合物,醇解溫度通常為190~210℃,回收產(chǎn)物為均相聚醚多元醇,幸免了回收產(chǎn)物分層,簡(jiǎn)化了后處理工序,回收的聚醇可按40:60之比例與新奇聚醚摻混,再用于發(fā)泡,再生泡沫體的性能變化不大4.醇涂法醇涂法亦稱醇-金屬氧化物法,簡(jiǎn)稱醇化合物法。使用醇化合物法醇解PU硬質(zhì)泡沫體?;厥盏木勖芽芍苯佑糜谠侔l(fā)泡,而無(wú)需與新奇聚醚混合使用。而且,醇解泡沫體比例高達(dá)1:1,回收溫度較低,醇解時(shí)刻較短,顯示出專門好的回收效益。醇涂法所用的醇解劑通常是由分子量為300~400的三官能度聚丙二醇醚和KOH混合,使生成聚醚二醇鉀齊聚物與二胺化合物配合使用,操縱其醇解溫度在140℃下醇解3~5h,降溫至100℃析出K2CO3沉淀,過(guò)濾分離,獲得的再生聚醚可直接用于硬泡生產(chǎn)工藝,或者用于再聚合生產(chǎn)精制聚醚。聚異氰脲酸酯泡沫廢料,也能夠使用上述方法醇解回收,醇解劑的用量稍大,泡沫體與醇解劑的比例一般在30:70,醇解結(jié)果能獲得羥基當(dāng)量70~90、粘度(25℃)為350~700mPa·s的回收聚醚。綜合以上4種醇解工藝不難看出,醇涂法有較大優(yōu)勢(shì)。這要緊得益于醇解劑與堿金屬氫氧化物生成醇?jí)A金屬化合物,稱醇涂,更有利于低溫醇解,同時(shí)在回收液中析出K2CO3沉淀,更利于分離,更便于再生聚醚的精制和加工。此外,人們也在不斷地探究利用簡(jiǎn)單的化學(xué)反應(yīng)獲得產(chǎn)物制備通用型粘合物、涂料等二次產(chǎn)品的方法。例如,有文獻(xiàn)介紹了前蘇聯(lián)曾使用聚氨酯廢料與聚酯多元醇、胺類化合物以質(zhì)量比100:66:6混合,然后在120~140℃的溫度下,攪拌混合8~18h,直接制得褐色粘稠狀物質(zhì),然后再與異氰酸酯按基團(tuán)比例-NCO/-OH為2:1反應(yīng),可直接制得再生型聚氨酯粘合物。2.1.3醇解法阻礙因素(1)醇解劑種類的阻礙在相同條件下,用DPG(即一縮丙二醇)作為醇解劑,醇解反應(yīng)速率比用DEG(即二甘醇,學(xué)名一縮乙二醇)作醇解劑要慢,得到的產(chǎn)物更粘稠;在產(chǎn)物粘度和羥值相同時(shí),用DEG作醇解劑則可調(diào)節(jié)PU和二元醇的最佳比例。(2)反應(yīng)物料配比的阻礙從醇解反應(yīng)式可知,PU的比例過(guò)大,只發(fā)生部分酯化反應(yīng),產(chǎn)物的密度和粘度也會(huì)隨之增加;假如醇解劑二元醇的比例過(guò)高,則產(chǎn)物中殘留的二元醇較多,使產(chǎn)物的后處理困難,同時(shí),含游離二元醇的醇解產(chǎn)物儲(chǔ)存時(shí)刻較短,在室溫下有形成固體物的趨勢(shì)。這種不利的因素可通過(guò)加入高官能度的聚醚多元醇予以解決,同時(shí)可使得到的PU泡沫具有尺寸穩(wěn)定性。(3)反應(yīng)溫度的阻礙PU的合成是一可逆反應(yīng),反應(yīng)溫度的增加盡管對(duì)提高醇解反應(yīng)速度和縮短反應(yīng)時(shí)刻有利,但使最終產(chǎn)物中游離胺的含量增加;同時(shí)提高反應(yīng)溫度對(duì)氨基甲酸酯降解反應(yīng)速度的增加比酯交換反應(yīng)速度的增加更明顯,從而又使最終產(chǎn)物的羥值升高,阻礙到產(chǎn)物的用途(羥值高只適合于制硬質(zhì)泡沫塑料)。因此,PU廢料醇解時(shí)的溫度沒(méi)有PU水解和熱解時(shí)的溫度高。一般操縱在150~200℃,而以170~180℃最好。(4)反應(yīng)時(shí)刻的阻礙從PU的醇解反應(yīng)可知,醇解反應(yīng)時(shí)刻越長(zhǎng),含羥基的醇解產(chǎn)物越多。由此導(dǎo)致最終產(chǎn)物具有高羥值,而高羥值的醇解物如前所述,只適合于制硬質(zhì)泡沫塑料,不適合于用作其它PU制品的原料,因此,醇解反應(yīng)時(shí)刻一般應(yīng)操縱在2~3h左右。醇解法回收的聚醚多元醇和多元胺為理論量的95%~100%?;厥盏木勖讯嘣寄軌蛑苯佑糜诙伟l(fā)泡制備PU泡沫塑料,制造搖臂板、側(cè)板、側(cè)擋泥板、儀表板、車內(nèi)裝飾部件、包裝材料、絕緣件、交通臺(tái)墊塊、工業(yè)用地板涂層等等;回收的多元胺可作為環(huán)氧樹(shù)脂交聯(lián)劑、PU泡沫塑料的增強(qiáng)劑以及聚氨酯橡膠的交聯(lián)劑等。實(shí)例:將PU-RRIM(增強(qiáng)反應(yīng)注射成型的PU)研磨成粉,按PU-RRIM:DPG的質(zhì)量比1:1投料,DPG和催化劑應(yīng)先預(yù)熱至180~200℃并投入到反應(yīng)器中,在200℃的溫度和強(qiáng)力攪拌下反應(yīng)3h,然后在醇解得到的低粘度產(chǎn)物中加入與PU-RRIM等量的三元醇,以降低最終產(chǎn)物的羥值和粘度,然后在150℃,6.5kPa的壓力下減壓蒸餾2~4h,除去DPG,蒸出的DPG回收使用,醇后產(chǎn)物的性能為:羥值(KOH用量)215mg/g,粘度(25℃)4.175Pa.s總胺值(KOH用量)為40mg/g,游離DPG質(zhì)量分?jǐn)?shù)5.1%,DETDA(二乙基甲苯二胺)質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.22%,DADPM(二氨基二苯甲烷)質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.51%,以所得的產(chǎn)物再制成PU-RRIM,與原始多元醇得到的產(chǎn)品比較,除彎曲模量較高(約高20%),熱變形溫度稍低外,其它性能差不多接近,可滿足汽車工業(yè)的機(jī)械性能要求。2.1.4醇解法的技術(shù)進(jìn)展情況在日本,目前只有專門小規(guī)模的廠內(nèi)廢棄物回收車間運(yùn)作。Bayer公司差不多用RIM廢料生產(chǎn)出高產(chǎn)率的醇解多元醇,用60%的回收多元醇與40%的新多元醇混合,制得的零件與用100%新的原料制成的RIM零件具有相同的性能。這種加工方法能處理含有填料和內(nèi)脫模劑及上過(guò)漆的聚氨酯制件。BASF公司和美國(guó)一家資源回收公司Philip服務(wù)公司合資成立了化學(xué)回收法的1個(gè)“示范”工廠,該廠采納BASF公司開(kāi)發(fā)的二元醇解法化學(xué)回收工藝,將聚氨酯廢料分解成多元醇和異氰酸酯。對(duì)各種硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料及汽車RIM廢舊部件的回收能力約4500t/a。BASF公司稱該公司研究的第二代醇解技術(shù)采納1步法就能得到殘留胺含量小于0.1%的再生多元醇。該法采納一縮二乙二醇(DEG)及有機(jī)金屬催化劑,在常壓和溫度200℃以下進(jìn)行醇解反應(yīng),再對(duì)醇解產(chǎn)物中的少量芳香族胺進(jìn)行端羥基化,得到回收硬泡多元醇。能夠采納最多100%回收多元醇制成多種具有良好物性的硬質(zhì)及半硬質(zhì)泡沫。該廠在1997年秋天建成投產(chǎn),據(jù)BASF公司稱,回收多元醇要緊用于汽車部件的制造,它在價(jià)格上有競(jìng)爭(zhēng)力。ICI聚氨酯公司重點(diǎn)研究了回收汽車內(nèi)的廢舊軟質(zhì)泡沫塑料來(lái)得到再生聚醚多元醇,最近報(bào)道了全MDI聚氨酯軟泡回收的“分相”醇解工藝。該工藝將廢軟泡顆粒、DEG及催化劑的混合物加熱到200℃,使泡沫顆粒溶解,反應(yīng)3h后,停止攪拌,過(guò)濾未反應(yīng)固體后靜置0.5h以內(nèi),二元醇解產(chǎn)物分成兩相。頂層要緊由軟泡聚醚多元醇組成,用DEG洗滌除去芳香族雜質(zhì),再蒸去DEG,即得到高質(zhì)量的再生的軟泡聚醚多元醇,可用于生產(chǎn)床具及墊材泡沫。底層要緊由DEG及MDI衍生的胺組成。除去過(guò)量的DEG,得到約35%的DEG及65%的MDA組成的中等粘度的暗棕液體混合物,進(jìn)行氧化丙烯化,可制適用于硬泡及半硬泡的聚醚多元醇。ICI聚氨酯公司和英國(guó)DuVergier公司1998年在建1個(gè)中試廠。陶氏化學(xué)工業(yè)和Mobius技術(shù)公司在瑞士梅林的陶氏技術(shù)開(kāi)發(fā)中心設(shè)置了回收利用廢舊聚氨酯的示范系統(tǒng),在Mobius技術(shù)公司開(kāi)發(fā)的工藝中,將聚氨酯泡沫粉碎成50微米的大小顆粒,混合于多元醇再生產(chǎn)新的泡沫。據(jù)稱,粉末狀廢舊泡沫替代超過(guò)12%的新的多元醇,從而可減少聚氨酯的生產(chǎn)費(fèi)用。2.2水蒸汽裂解法在高壓水蒸汽和高溫下,PU廢料可水解成二元胺、多元醇和CO2,這種方法稱為PU的水蒸汽裂解法,其反應(yīng)式如下:水蒸汽裂解回收PU廢料,要比熱裂解法優(yōu)越,這不僅僅是因?yàn)樗鉁囟鹊?,耗能少,更重要的是因?yàn)榛厥沼杏玫幕瘜W(xué)物數(shù)量多,品種全。水蒸汽裂解溫度一般為218~399℃,最佳裂解溫度是245~343℃,反應(yīng)區(qū)的壓力為50~150kPa。當(dāng)PU廢料置于高溫,高壓水蒸汽下時(shí),PU迅速分解,20min后,二胺類化合物與水蒸汽一起從上部排氣口排出,經(jīng)冷卻捕集。聚醇類化合物以滴液形式從泡沫下面捕集器收集。采納水蒸汽法裂解PU廢料所回收的聚醇,能夠5%的比例制備PU軟泡,與原泡沫比較,除了撕裂強(qiáng)度略有下降外,其密度、拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率均有所提高。2.3堿解法以苛性堿為廢PU塑料的分解劑,回收聚醚多元醇和芳香族二胺的方法,稱為PU的堿解法:PU廢料堿解反應(yīng)中的堿,除了能夠是NaOH外,也能夠是LiOH、KOH、Ca(OH)2中的一種或多種的混合物。PU廢料的堿解過(guò)程是由PU的分解、甲苯二胺分離回收,聚醚多元醇的精制回收三部分組成。與醇解法和水蒸汽裂解法相比,堿解法分解PU廢料,回收聚醚醇和多元胺的設(shè)備要簡(jiǎn)單些,反應(yīng)溫度要低些(160~180℃),且不需要高壓,堿解法回收的甲苯二胺純度&;gt;98.5%,凝固點(diǎn)82~84.5℃,異構(gòu)比2,4體/2,6體=75~80/25~20,盡管比PU所要求的TDI規(guī)格中2,4體含量偏低,但可用水重結(jié)晶制得純品。堿解法回收的聚醚醇,其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到軟泡用的正規(guī)聚醚醇的技術(shù)指標(biāo),以其為原料可直接應(yīng)用于軟質(zhì)PU泡沫塑料,再生泡沫物與正常軟泡專門接近,采納堿解法分解PU廢料,一般1000kg軟泡可回收550~560kg聚醚醇以及220~230kg甲苯二胺,回收率較高,因而具有工業(yè)價(jià)值。2.4氨解法2.4.1氨解法在超臨界狀態(tài)下,用氨將PU廢料(由MDI和聚酯多元醇制得)彈性體和軟質(zhì)泡沫的脲鍵與氨基甲酸乙酯鍵切斷,回收生成的多元醇、胺(種類由所使用的異氰酸酯決定)和非取代的脲的方法,稱為PU的氨解。由于生產(chǎn)條件苛刻,工業(yè)技術(shù)尚不成熟,PU廢料的氨解目前還只處于實(shí)驗(yàn)室研究時(shí)期。2.4.2氨解法技術(shù)進(jìn)展情況Dow塑料公司1992年推出一種可行的胺解法化學(xué)回收工藝。該工藝包括2個(gè)步驟:用烷基醇胺和催化劑把廢舊聚氨酯分解成高濃度分散狀氨酯、脲、胺和多元醇;然后進(jìn)行烷基化反應(yīng),去除回收物中的芳香族胺后,得到性能較好、色澤較淺的多元醇。該法可回收多種聚氨酯泡沫,回收多元醇可用于多種聚氨酯材料。該公司已在荷蘭Terneuaen的工廠成功地采納此工藝。該公司還采納化學(xué)回收工藝從RRIM制件獲得回收多元醇,重新用于增強(qiáng)RIM制件中,用量可高達(dá)30%。2.5熱解法PU廢料的熱解,有兩種形式,一種形式是在惰性氣體氣氛或氧化氣氛及高溫(250~1200℃)下進(jìn)行裂解,產(chǎn)物為氣態(tài)與液態(tài)餾分的混合物。采取這種方法熱裂解時(shí),產(chǎn)物依熱裂解溫度而異。例如,在200~300℃下裂解PU廢料,產(chǎn)物為等量的異氰酸酯和多元醇,在700~800℃下進(jìn)行裂解時(shí),產(chǎn)物為熱解氣、油和焦碳,得到的熱解氣用來(lái)作為熱解反應(yīng)的燃料,以節(jié)約熱解費(fèi)用,油則被加工制成新的塑料或其它化工制品。另一種形式是在燃燒爐中氧氣氣氛下部分燃燒,利用燃燒釋放的熱能分解其它未參與燃燒的廢PU,以回收聚醚多元醇,制再生泡沫。氧化燃燒的裂解反應(yīng)溫度為400℃左右,氧氣的濃度在21%左右,聚醚醇的回收率為50%~55%,回收聚醚醇的羥值與原始聚醚醇的羥值接近,以其為原料代替原始聚醚醇進(jìn)行發(fā)泡試驗(yàn),其發(fā)泡制品的密度、回彈性、壓縮負(fù)荷(25%)等性能無(wú)變化。由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的緣故,熱解PU廢料以回收單體尚未達(dá)到有用化時(shí)期。2.6加氫裂解法將PU廢料粉碎后置于加氫反應(yīng)器中,在40MPa和500℃下反應(yīng),PU即裂解為油和氣,這一方法稱為PU的加氫裂解。與熱解法相比,加氫裂解廢PU,不僅得到的油和氣與煉油廠得到的產(chǎn)品類似,油的純度高,而且幸免了熱解法中含碳的殘余物。加氫裂解油的產(chǎn)率取決于廢料的類型,一般在60%~80%。同熱解PU一樣,加氫裂解PU制氣和油近年內(nèi)專門難走出實(shí)驗(yàn)室。3.燃燒法PU燃燒時(shí)發(fā)熱量約為7000kcal/kg,介于聚烯烴與PVC之間,因此,在沒(méi)有其它回收利用方法可選的情況下,將PU廢料粉碎成細(xì)粒,作為燃料代替煤、油和天然氣回收能量,應(yīng)用于焙燒水泥或發(fā)電。這種方法盡管能夠使PU廢料“減容”,例如在700℃時(shí)焚燒PU硬質(zhì)泡沫,廢料體積縮小85%,然而卻帶來(lái)了二次污染,在回收能量的過(guò)程中,同時(shí)還大量生成了對(duì)環(huán)境十分有害的NOx、HCl以及痕量的CHCl3等氣體。盡管有文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)正在研究PU廢料和其它廢塑料或煤混合燃燒的方法來(lái)處理廢
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