聚氨酯的前景與應(yīng)用課件

2022/12/9專業(yè)成就未來1

聚氨酯發(fā)展的前景與應(yīng)用

楊秀清聚氨酯行業(yè)發(fā)展與前景：

聚氨酯的主要原料二苯甲烷二異氰酸酯（MDI）和甲苯二異氰酸酯（TDI）和聚醚，在20世紀(jì)70年代，全球聚氨酯產(chǎn)量總計(jì)只有110萬t，而目前已超過了1500萬t，增長(zhǎng)了約14倍。

中國(guó)在聚氨酯行業(yè)真正開展始于20世紀(jì)80年代末，迄今為止是世界上聚氨酯行業(yè)上發(fā)展最快的國(guó)家。作為一種廣泛用于冰箱、建筑、汽車、制鞋、玩具、家具工業(yè)的新材料，中國(guó)聚氨酯市場(chǎng)一直十分火爆，被業(yè)內(nèi)寄予了無限的發(fā)展希望。2001～2010年，國(guó)內(nèi)聚氨酯消費(fèi)量年均遞增20%以上。MDI、TDI（甲苯二異氰酸酯）、聚醚是生產(chǎn)聚氨酯的主要原材料，2008年之前在國(guó)內(nèi)一直處于供不應(yīng)求的局面。但正如國(guó)內(nèi)許多明星產(chǎn)品一樣，聚氨酯的眾多產(chǎn)品當(dāng)年看似前途無量，但在無序資本的推動(dòng)下，裝置盲目擴(kuò)張。

TDI：相對(duì)比MDI產(chǎn)品的不幸，TDI產(chǎn)品價(jià)格的大起大落，更加能充分說明產(chǎn)能盲目張帶來的顯著變化，TDI產(chǎn)品在2003年之前，絕大多數(shù)是依靠進(jìn)口來滿足市場(chǎng)需求。隨著以滄州大化以及甘肅銀光等國(guó)內(nèi)企業(yè)的興起。期間經(jīng)歷了兩次較大規(guī)模的TDI產(chǎn)能集中擴(kuò)張后，到2011上海拜爾25萬噸的釋放，于是從2006年的年產(chǎn)能不足10萬噸/年迅速擴(kuò)張至至2011年的68萬噸/年，按照總量來計(jì)算，我國(guó)TDI總產(chǎn)能居全球第一，但國(guó)內(nèi)需求量只有40萬噸左右。如果說2010年之前，聚氨酯行業(yè)尚算是處于產(chǎn)能過剩的邊緣的話。那隨著外資項(xiàng)目的大步跨進(jìn)業(yè)的小步追趕，2011年以后異氰酸酯項(xiàng)目為代表的聚氨酯類產(chǎn)品將正式進(jìn)入到嚴(yán)重供大于求的局面。2022/12/9專業(yè)成就未來6聚氨酯行業(yè)前景：我國(guó)聚氨酯的前景主要是在主要在建筑保溫上，我國(guó)聚氨酯在建筑保溫材料的市場(chǎng)份額不到10%，遠(yuǎn)低于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的50%。建筑業(yè)"十二五"規(guī)劃提出新建建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要達(dá)到100%,全行業(yè)對(duì)資源節(jié)約型社會(huì)的貢獻(xiàn)率明顯提高。而外保溫材料標(biāo)準(zhǔn)將修訂,聚氨酯硬泡或迎來新機(jī)遇。工信部原材料司召開的安全環(huán)保型外墻外保溫材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展座談會(huì)提出,新一代外墻外保溫材料應(yīng)當(dāng)是安全環(huán)保型材料,應(yīng)滿足三個(gè)條件:一是材料生產(chǎn)過程安全環(huán)保;二是材料本質(zhì)安全度高;三是材料全壽命周期的物耗、能耗、廢棄物排放等較傳統(tǒng)材料均有進(jìn)一步改善。

聚氨酯在建筑保溫上的應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)：1.保溫性能好。導(dǎo)熱系數(shù)0.025左右，比聚苯板還好，是目前建筑保溫較好的材料。

2.防水性能好。泡沫孔是封閉的，封閉率達(dá)95%,雨水不會(huì)從孔間滲過去。

3.因現(xiàn)場(chǎng)噴涂，形成整體防水層，沒有接縫，任何高分子卷材所不及，減少維修工作量。

4.粘結(jié)性能好。能夠和木材、金屬、磚石、玻璃等材料粘結(jié)得非常牢固，不怕大風(fēng)揭起。

5.用于新作屋面或舊屋面維修都很適宜特別是舊屋面返修，不必鏟除原有的防水層和保溫層，只需清除表面的灰、砂雜物，即可噴涂。6.施工簡(jiǎn)便速度快。每日每工可噴200多平米，有利于搶進(jìn)度。

7.收頭構(gòu)造簡(jiǎn)單。噴涂發(fā)泡聚氨酯收頭，不用特別處理，大為簡(jiǎn)化。如使用卷材，在女兒墻處，需留凹槽，收頭在凹槽內(nèi);若不能留凹槽，需用扁鐵封釘收頭，還要涂嵌縫膏。

8.經(jīng)濟(jì)效益好。如果把保溫層和防水層分開，不僅造價(jià)高，而且工期長(zhǎng)，而發(fā)泡聚氨酯一次成活。

9.耐老化好。據(jù)國(guó)外已用工程總結(jié)和研究測(cè)試獲知，耐老化年限可達(dá)30年之久。

10.速度快。發(fā)泡之后耐用，可以明顯提高使用壽命。2022/12/9專業(yè)成就未來10聚氨酯品種分類及應(yīng)用領(lǐng)域

聚氨酯是聚氨基甲酸酯的簡(jiǎn)稱，英文名稱是polyurethane，它是一種高分子材料。聚氨酯是一種新興的有機(jī)高分子材料，被譽(yù)為“第五大塑料”，因其卓越的性能而被廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)眾多領(lǐng)域。產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域涉及輕工、化工、電子、紡織、醫(yī)療、建筑、建材、汽車、國(guó)防、航天、航空……

一、

日常生活中的應(yīng)用是:

家具業(yè)應(yīng)用

1.油漆、2.涂料、3.粘合劑、4.沙發(fā)、5.床墊、6.座椅扶手

家用電器應(yīng)用

1.電器絕緣漆

2.電線電纜護(hù)套

3.冰箱、冷柜、消毒柜、熱水器等保溫層

4.洗衣機(jī)電子器件防水灌封膠

建筑業(yè)應(yīng)用

1.密封膠、2.粘合劑、3.屋頂防水保溫層、4.冷庫保溫、5.內(nèi)外墻涂料

6.地板漆、7.合成木材、8.跑道、9.防水堵漏劑

10

塑膠地板

交通行業(yè)應(yīng)用

1.

飛機(jī)、汽車內(nèi)飾件座椅，扶手，頭枕，門內(nèi)板，儀表盤，方向盤，保險(xiǎn)杠，減震墊，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.

鞋內(nèi)、外底

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(yùn)動(dòng)場(chǎng)地（包括籃球、排球、羽毛球、網(wǎng)球場(chǎng)地、跑道的鋪設(shè)），運(yùn)動(dòng)服裝（舞蹈服、泳衣、舞蹈服）；運(yùn)動(dòng)鞋、滑板車

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(xiǎn)杠；

自結(jié)皮泡沫體（Integral

Skin

Foam）——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)皮泡沫制品通常采用反應(yīng)注射模塑成型（Reaction

Injection

Moulding，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)5、聚氨酯鞋底料（Shoe

Sole）

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）%，也就是說其中的（65-70）%是溶劑，簡(jiǎn)單的說1噸漿料中含有（650-700）公斤的溶劑，對(duì)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?yàn)榧妆降娜芙庑阅茌^好，對(duì)于濕法來說就是含有650-700公斤的純DMF，因此對(duì)于漿料來講，像甲苯、DMF的價(jià)格的變動(dòng)很大程度上影響了漿料的成本，原因很簡(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)用于真皮無法應(yīng)用的領(lǐng)域，真皮的行情很容易受動(dòng)物（牛、羊、豬等行情的影響，瘋牛?。?。

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(fèi)。

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(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、耐紫外線照射能力強(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，其使用形式主要有四種：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：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(diǎn)，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(qiáng)極性和化學(xué)活潑性的-NCO-（異氰酸根）、-NHCOO-（氨基甲酸酯基團(tuán)），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(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(diǎn)，是聚氨酯膠粘劑的重點(diǎn)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?。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（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(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)格適中中投顧問化工行業(yè)研究員常軼智指出，我國(guó)聚氨酯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展開始于20世紀(jì)50年代末，最初發(fā)展相對(duì)較為緩慢。但是到了20世紀(jì)末，由于我國(guó)制造業(yè)、建筑工業(yè)、紡織鞋帽產(chǎn)業(yè)、涂料工業(yè)、汽車工業(yè)等下游市場(chǎng)發(fā)展迅速，國(guó)內(nèi)聚氨酯產(chǎn)業(yè)以30%的年均增長(zhǎng)率高速發(fā)展，目前已經(jīng)形成了一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。

2022/12/9專業(yè)成就未來20據(jù)中投顧問發(fā)布的《2010-2015年中國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)投資分析及前景預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示，2007年，我國(guó)聚氨酯制品的產(chǎn)量高達(dá)340萬噸，消費(fèi)量比2006年增加了13.9%左右。而2009年，我國(guó)聚氨酯產(chǎn)品的出口雖然受到全球金融危機(jī)的影響，但是國(guó)內(nèi)聚氨酯的消費(fèi)量仍然在以8%-9%的速度增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)2010年，國(guó)內(nèi)聚氨酯的消費(fèi)增長(zhǎng)率大約為8%左右。2