聚氨酯類型和使用范圍演示文稿當前1頁，總共53頁。（優選）聚氨酯類型和使用范圍當前2頁，總共53頁。

1937年，德國拜耳(Bayer)教授首先利用異氰酸酯與多元醇化合物發生加聚反應制得聚氨酯樹脂以來，經過幾十年的發展。聚氨酯已成為當今社會繼聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料之后用量較大、發展速度最快的聚合物之一。

通常情況下，凡是在高分子結構主鏈上含有多個氨基甲酸酯基團（－NHCOO－）的聚合物，統稱聚氨酯(polyurethane)。一、聚氨酯材料的發展歷史當前3頁，總共53頁。1、發達國家

在德國1937年，德國拜耳(Bayer)教授首先利用異氰酸酯與多元醇化合物發生加聚反應制得聚氨酯樹脂。

1944年，制成線型聚氨酯樹脂，該樹脂具有熱塑性、可紡性，能制成塑料和纖維，命名為IgamidU，由這種樹脂制成的纖維稱為PerlonU.

1947年拜耳公司金屬與合成橡膠的粘接劑，用到軍用車輛的履帶上，為聚氨酯粘合劑工業奠定了基礎。

1951～1952年拜耳公司研究成功聚酯型聚氨酯軟質泡沫塑料連續發泡制造工藝。

1950年拜耳教授發表了混煉型聚氨酯(MPU)橡膠的論文

1953年米勒(Mi11er)研究成功液體澆注型聚氨酯橡膠(CPU)當前4頁，總共53頁。

在美國1947年，DuPont和Monsanto公司建立了TDI試驗車間，在GoodYearAircraft公司和LockheedAircraft公司開始進行硬質聚氨酯泡沫塑料的生產

1951制得油改性聚氨酯涂料，以后研究成功雙組分催化固化型聚氨酯涂料與單組分濕固化型涂料。

1958年GoodyearTire&Rubber公司的Schollenberger報道了熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)，并于1960年實現了工業化。當前5頁，總共53頁。

1959年杜邦公司試制成功聚醚型聚氨酯彈性纖維，牌號為萊克拉(Lycra)。

1960年美國橡膠公司制成聚酯型聚氨酯彈性纖維，牌號為維里茵(Vyrene)。

1963年6月杜邦公司研究成功聚氨酯合成皮革，其外觀與手感類似于天然皮革，牌號為科法姆(Corfam)。

1967年聚醚(polyetherpolyol)型聚氨酯泡沫塑料實現工業化。當前6頁，總共53頁。

1969年，Bayer公司首先報道了采用高壓碰撞混合法生產聚氨酯泡沫塑料，并展出第一臺具有自清潔和循環混合頭的反應注射成型（RIM）設備。

1974年，美國大量采用RIM工藝生產大型聚氨酯制件。

1979年，玻纖增強的聚氨酯RIRIM工藝生產汽車擋泥板和車體板。

1980年，SRIM（玻璃纖維增強的結構反應注射成型）問世。

1987年，聯合國制定《關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》后，有關氟氯烴(CFC)發泡劑的替代問題，經10多年的研究，已取得顯著進展。當前7頁，總共53頁。2、我國聚氨酯工業的發展史我國聚氨酯工業起始于20世紀50年代末，至今已有近60年的發展史。1958年大連染料廠開始研究甲苯二異氰酸酯1964年聚氨酯軟泡投入中試生產，1966年江蘇化工研究所與南京橡膠廠合作混煉型聚氨酯彈性體中試生產，1965年后天津化工研究院與天津油漆廠在國內最早開始涂料的研究，1976～1978年聚氨酯塑膠跑道研究到開始鋪設，1981年第一套聚氨酯人造革生產裝置在廣州建成，當前8頁，總共53頁。1983年煙臺合成革廠引進日本技術，開始生產聚氨酯合成革1984年開始生產合成革配套原料及漿料的生產1989年10月山東煙臺氨綸廠引進日本技術，建成國內第一家氨綸生產廠1984年10月“全國聚氨酯行業協作組”成立，下設：聚醚組、異氰酸酯組、泡沫塑料組、彈性體組、膠粘劑及涂料組1994年12月，中國聚氨酯協會成立當前9頁，總共53頁。

世界規模的聚氨酯工業集團主要在美國和西歐，其所在地區也是當今聚氨酯工業最發達的地區，其次是日本。

我國聚氨酯的發展發泡材料

2001

年的產量已達到55

萬噸，占聚氨酯總產量的60%以上。軟泡35

萬噸，硬泡20

萬噸。PU合成皮革

PU合成皮革2002年PU合成皮革年產近2

億平方米。

PU鞋底

PU鞋底我國現有鞋底生產線約100余條。

當前10頁，總共53頁。聚氨酯彈性體

聚氨酯彈性體我國聚氨酯彈性體生產能力約十多萬噸。聚氨酯涂料

聚氨酯涂料是一種高級耐用的合成樹脂涂料，2002年我國聚氨酯涂料產量達20萬噸以上。

當前11頁，總共53頁。聚氨酯膠粘劑

2002年我國PU膠粘劑產量4萬噸左右，需求量6萬噸左右。聚氨酯纖維

目前，我國聚氨酯纖維的生產企業有幾十家，總生產能力約為十萬噸以上。中國聚氨酯的產量已經超過200萬噸左右，尤其是進入到21世紀之后產量明顯的上了很大的一個臺階，年增長速度保持在7％左右。當前12頁，總共53頁。

聚氨酯樹脂具有可發泡性、彈性、耐磨性、粘接性、耐低溫性、耐溶劑性以及耐生物老化性等特點。因此用途十分廣泛，它是發展較快的一種高分子合成材料，聚氨酯工業已形成較大規模，1998年世界聚氨酯樹脂產品年產820萬t，2000年超過890萬t，2002年超過1000萬t，一般年增長率為4％～5%，最高達13％。當前13頁，總共53頁。地區1998年2000年2001年2002年2006年北美自由貿易區235.0267.0280.3285.5326.5南美44.8644.042.540.545.0遠東70.665.067.068.071.0日本53.551.050.052.053.5中國81.399.5167.9180.2240.7中東和非洲41.546.047.548.552.0西歐262.0291.5294.4301.8327.7總計820.26899.3987.71016.51165.0

世界聚氨酯產品產量及預測萬噸當前14頁，總共53頁。原料名稱1998年2000年2001年2002年2006年聚合MDI147.5161.7177.9193.7235.9純MDI59.064.068.069.574.5TDI120.0121.5127.6130.0145.0脂肪族異氰酸酯11.012.013.5515.020.0聚醚多元醇323.6345.0350.0355.0364.0聚酯多元醇76.594.5114.0123.0140.0總計737.6798.7851.1886.3979.9

世界聚氨酯主要原料消耗量及預測萬噸當前15頁，總共53頁。世界聚氨酯產品市場消耗比例當前16頁，總共53頁。產品類型2001年產量/萬t預測年均增長率/％硬泡27.1015.4軟泡40.21310涂料48.5096.9彈性體36.5897.5膠粘劑和密封膠15.56256.2總計167.93857.5中國聚氨酯產品2001年產量及2001～2006增長預測當前17頁，總共53頁。1981～2002中國PU產量變化返回目錄當前18頁，總共53頁。二、聚氨酯主要原料當前19頁，總共53頁。1、異氰酸酯及其結構特征一、結構特點

在分子結構中含有異氰酸酯基團(－N＝C＝O）的化合物，均稱為異氰酸酯（isocyanate）,其結構通式如下：

R－（NCO）n

式中R為烷基、芳基、脂環基等；n＝1、2、3….整數。在聚氨酯材料合成中，主要使用n≥2的異氰酸酯化合物。當前20頁，總共53頁。二、異氰酸酯的分類（1）異氰酸酯基團數量（2）異氰酸酯結構當前21頁，總共53頁。三、重要的異氰酸酯1）甲苯二異氰酸酯TDI當前22頁，總共53頁。2）二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯MDI3）多苯基甲烷多異氰酸酯（聚合MDI或粗品MDIPAPI）當前23頁，總共53頁。4）液化MDI①氨基甲酸酯(urethane)改性的液化MDI。②碳化二亞胺(carbodiimide)和脲酮亞胺

(uretonimine)型改性液化MDI③摻合型液化MDI

克服了純MDI的一些缺陷（常溫下固體，使用要融化,多次加熱影響性能）當前24頁，總共53頁。5）特殊異氰酸酯六亞甲基二異氰酸酯HDI異佛爾酮二異氰酸酯IPDI對苯二異氰酸酯PPDI萘-1,5-二異氰酸酯NDI當前25頁，總共53頁。2、低聚物多元醇化合物一、結構凡是在分子鏈上含有兩個或兩個以上以上端羥基（或氨基）的聚酯多元醇(polyesterployol)和聚醚多元醇(ployetherployol)叫作低聚物多元醇。低聚物多元醇(ployol)是制備聚氨酯合成材料的主要基礎原料之一，用量最大。R-(OH)n

當前26頁，總共53頁。二、分類當前27頁，總共53頁。3、擴鏈（交聯）劑擴鏈劑：是指能使分子鏈延伸、擴展或形成空間網狀交聯的低分子量醇類、胺類化合物。

在聚氨酯聚合物的生產中，主要用雙官能度擴鏈劑或三、四官能度的交聯劑。當前28頁，總共53頁。當前29頁，總共53頁。4、催化劑當前30頁，總共53頁。5、其它助劑發泡劑阻燃劑增塑劑防老劑紫外線吸收劑防霉劑抗靜電劑當前31頁，總共53頁。三、聚氨酯材料的主要化學特點

聚氨酯材料主要由異氰酸酯與活潑氫化合物反應而成。異氰酸酯是分子中含有異氰酸酯基（-NCO）的化合物。其化學活性主要表現在其特征基團－NCO上，該基團具有重疊雙健排列的高度不飽和健結構（),它能和各種含活潑氫的化合物進行反應，化學性質極其活潑。當前32頁，總共53頁。

由于異氰酸酯基團的高活潑性，使其可以與許多含活性氫的物質反應。可與異氰酸酯發生反應的活性氫化合物有醇、水、胺(氨)、醇胺、酚、硫酸、羧酸、脲等。反應可生成氨基甲酸酯、取代脲、脲基甲酸酯、縮二脲等化學結構。由于異氰酸酯及活潑氫化合物種類繁多，分子結構千變萬化，所以可以合成出結構、性能各異的聚氨酯（脲）材料。當前33頁，總共53頁。聚氨酯合成的主要反應異氰酸酯與醇的反應異氰酸酯與苯酚的反應異氰酸酯與水的反應異氰酸酯與羧酸的反應異氰酸酯與胺的反應異氰酸酯與氨基甲酸酯及脲的反應自聚反應異氰酸酯與環氧化合物的反應縮聚反應異氰酸酯與羧酸酐的反應當前34頁，總共53頁。當前35頁，總共53頁。

由于聚氨酯所用原材料基本上為液體材料，可以采用不同于普通橡膠、塑料等高分子材料的加工方法進行加工，制成泡沫、彈性體、粘合劑、涂料等各種制品。一）聚氨酯泡沫塑料二）聚氨酯彈性體三）聚氨酯粘合劑四）聚氨酯涂料（噴涂聚脲）五）聚氨酯的其它用途四、聚氨酯材料的種類及用途返回主頁當前36頁，總共53頁。當前37頁，總共53頁。當前38頁，總共53頁。聚氨酯泡沫塑料：由大量微細孔洞及聚氨酯樹脂孔壁組成的多孔性聚氨酯材料，一般稱之為“聚氨酯泡沫塑料”（PolyurethaneFoamorCellularPolyurethane)。聚氨酯泡沫是聚氨酯材料中用量最大的品種之一，用量在50％以上。主要特征：多孔性、低密度、比強度高、無臭、透氣性好（軟泡）、高絕熱性（硬泡）、泡孔均勻、耐老化，對金屬、木材、玻璃、纖維等具有很強的粘附性。一）、聚氨酯泡沫塑料當前39頁，總共53頁。

根據所用原料品種不同及配方用量的變化，可以制成不同密度、不同性能的軟泡、半硬質以及硬質泡沫材料，用于各種保溫隔熱材料、緩沖材料、座椅靠墊及床墊等。由于生產工藝的不同以及配方組分的可調性，聚氨酯可以制備許多不同品種的泡沫塑料，分類如下。⑴硬泡及軟泡⑵高密度及低密度泡沫⑶聚酯型、聚醚型泡沫⑷TDI型、MDI型泡沫⑸聚氨酯泡沫及聚異氰脲酸酯泡沫⑹一步法及預聚法生產⑺連續法及間歇法生產⑻塊狀泡沫和模塑泡沫當前40頁，總共53頁。1)、軟質聚氨酯泡沫定義：軟質聚氨酯泡沫塑料(flexiblePUfoam,簡稱聚氨酯軟泡)是指具有一定彈性的一類柔軟性聚氨酯泡沫塑料，它是用量最大的一種聚氨酯產品。特性：聚氨酯軟泡的泡孔結構多為開孔的。一般具有密度低、彈性回復好、吸音、透氣、保溫等性能。主要用作家具墊材、交通工具座椅墊材、各種軟性襯墊層壓復合材料，工業和民用上也把軟泡用作過濾材料、隔音材料、防震材料、裝飾材料、包裝材料及隔熱保溫材料等。在聚氨酯泡沫塑料制品中，有60%以上是軟泡。當前41頁，總共53頁。分類

A、按軟硬程度即耐負荷性能的不同：聚氨酯軟泡可分為普通軟泡、超柔軟泡沫、高承載型軟泡、高回彈泡沫等。

B、生產工藝可分為：塊狀泡沫及模塑軟泡．

塊狀泡沫：通過連續法生產的大體積泡沫再切割成所需形狀的泡沫制品。

模塑軟泡：一般為間隙法生產，原料直接在模具中發泡成型，即制成所需形狀的泡沫制品。模塑泡沫按熟化方式分，可分為熱熟化和冷熟化軟泡。

C、以多元醇原料分：聚酯型軟泡和聚醚型軟泡。當前42頁，總共53頁。主要用途1、座椅、沙發、頭枕、床墊等當前43頁，總共53頁。聚氨酯慢回彈枕頭汽車頭枕當前44頁，總共53頁。當前45頁，總共53頁。2、各種服裝襯里當前46頁，總共53頁。當前47頁，總共53頁。3、各種減震、包裝墊材當前48頁，總共53頁。4、密封條當前49頁，總共53頁。5、其它

各種玩具、超柔軟泡沫、網化泡沫、高吸水泡沫、吸音泡沫等。網化泡沫吸音泡沫當前50頁，總共53頁。2）、硬質聚氨酯泡沫塑料

硬質聚氨酯泡沫塑料(rigidPUfoam)簡稱聚氨酯硬泡，這類泡沫塑料具有絕熱效果好、重量輕、比強度大、耐化學品優良以及隔音效果好等特點。已成為一類重要的合成樹脂絕熱材料，用量僅次于聚氨酯軟泡。聚氨酯硬泡在建筑、石油化工、冷藏、造船、車輛、航空、機械、儀表等工業部門廣泛應用，作絕熱材料和結構材料。其中最主要的