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聚氨酯樹脂的技術發展動態 |
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發達國家對于聚氨酯樹脂新技術的開展都很重視，除基本原料大型化外，對制品的工藝技術及其先進的設備不斷地在市場上出現，新原料和新品種的開發，更促使聚氨酯樹脂工業發展，下面對近年來聚氨酯工業發展的新技術作一歸納。
1.5.1 低不飽和度聚醚多元醇
General Tire公司首先開發成功了不飽和度降到0.005mol/kg以下的聚醚多元醇，Arco化學公司取得許可證。選用的催化劑是六氰鈷酸鋅絡合物，催化劑用量在10-6級，制得的聚醚多元醇分子量非常接近理論值，不但使聚醚多元醇的質量進一步提高，而且使后處理工藝簡化。由它制得的聚氨酯產品具有更好的物理性能。低不飽和度聚醚多元醇制得聚氨酯彈性體，其性能大幅度提高，尤以伸長率的提高最為顯著，達到1000%以上，比一般聚醚型彈性的伸長率提高1倍。這種類型彈性體與聚四氫呋喃氨酯彈性體相比，性能上各有特點，在很多場合可以替代使用，而前者價格比較低廉。該低不飽和度聚醚多元醇制得聚氨酯密封劑具有優秀的物理性能，甚至可以與其它類型的高檔密封劑媲美，而價格又低，因此應用前景很好。
1.5.2 真空絕熱板
ICI公司開發成功硬質聚氨酯開孔泡沫，泡沫開孔率為100%，泡孔之間連通，通過抽真空脫除內部的氣體。加入氣體吸附劑并以保護膜密封，板材具有優良的絕熱性能，其絕熱效率四倍于傳統聚氨酯或三聚異氰酸酯泡沫體。這種真空絕熱板，內壓降至0.5Pa時，導熱系數低達7mW/（m·K）。該產品有效壽命能達到15年。該真空板用于冰箱絕熱，結合澆注硬質聚氨酯泡沫，使之充滿空隙，形成復合的絕熱結構，在原冰箱結構設計不變的情況下，采用真空絕熱板替代35%的澆注硬泡，可使能耗降低25%。
1.5.3 液態二氧化碳發泡技術
Cannon公司首先開發成功制備軟質聚氨酯泡沫的一種新方法，是把液體二氧化碳作為物理發泡劑，引入多元醇中后，在改進的設備上成功地生產出低密度的軟泡沫，該方法是以二氧化碳為基礎的，稱“CarDio”法。其工藝過程是把活化劑摻入多元醇后進入標準的Maxfoam混合頭，在這里預混合，接著把摻合物轉移到DarDio容器，在這里摻入二氧化碳，然后把摻合物轉移到CarDio混合頭，加入TDI，這種反應性混合物以后通過疊置的裝置（laydown device），將混合物在降落板（fall plate）上起泡。該方法用二氧化碳發泡，除環保方面具有重要意義外，也是發泡技術一種重大改進。該方法較好地解決生產軟泡中低密度品種的質量問題，目前已能生產14kg/m3低密度的軟泡沫，而且能夠保證該泡沫的均勻性及良好的綜合性能。
1.5.4 噴涂聚脲彈性體
噴涂聚脲彈性體（SPUA）技術是近十年來為適應環保需求的研制開發的一種新型綠色涂裝技術，它是在反應注射成型（RIM）技術的基礎上發展起來的，其主要原料是美國Texaco/Huntsman公司首先開發的端氨基聚氧化丙烯醚（端氨基聚醚），商品牌號為Jeffamine。由端氨基聚醚、液態胺擴鏈劑、顏料、填料以及助劑組成色漿（R組分），另一組由異氰酸酯與低聚物二元醇或三元醇反應制得（A組分）。A組分與R組分通過美國Gusmer生產的H系列主機和GX-7系列噴槍進行噴涂或澆注聚脲彈性體。
噴涂聚脲彈性體優點如下。
①不含催化劑，快速固化，可在任意曲面、斜面及垂直面上噴涂成型，不產生流掛現象，快至5s左右可凝膠，1min即可達到步行強度。對水分及混合不敏感，施工中不受環境溫度、濕度的影響。②100%固含量，無污染。③優異的柔韌性、耐磨性以拉伸強度等物理性能。④具有良好的熱穩定性，可在150℃下長期使用，可承受35℃的短時間熱沖擊。⑤可加入各種顏料、填料，制成不同顏色的制品。⑥調配方，其制品硬度可從邵氏A30到邵氏D65間調節。⑦組分中可加入短切玻璃纖維增加制品強度。⑧使用成套噴涂、澆注設備，施工方便，效率高。設備配有多種切換模式，可以變換體積比進行噴涂或澆注，一次施工達到厚度要求。因此，噴涂聚脲彈性體的應用前景是很廣闊的。
1.5.5 改性聚氨酯彈性體
耐性聚氨酯彈性體是國外許多公司投入大量人力、物力進行試驗研究的項目，主要研究方法是在分子主鏈上引入噁唑烷酮及異氰脲酸酯結構。目前日本已在電器和電子工業中將以此技術工業化。德國Bayer公司采用新型硅灰石纖維增強的RRIM技術制得聚氨酸復合擋泥板，能耐190℃高溫。
以1，4-亞苯基二異氰酸酯（para-phenylene diisocyanate，簡稱PPDI）為基合成的聚氨酯彈性體，具有突出的動態力學性能，與MDI為基合成的彈性體相比，在較高的溫度（150℃）下仍能保持優良的回彈性和撓曲性。DuPont已使該產品商品化，商品名為Hylene-P的產品，其重要的性能甚至優于以NDI為基的Vulkollan。Uniroyal公司也開發了PPDI基聚酯和聚醚預聚體，制得的澆注型彈性體具有優良的綜合物理性能，使澆注型聚氨酯彈性體的性能達到了一個新水平。
1.5.6 氟氯烴化合物（CFC）替代技術
1987年聯合國環境計劃署在加拿大蒙特利爾召開國際會議，制訂了控制CFC的法規，即《關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》，及其后來制訂的修正案，要求發達國家的生產廠家在1995年底以前禁止使用CFC產品，而發展中國家在2005年底前禁止使用。
聚氨酯泡沫體中使用的CFC發泡劑替代技術，經過10年的探索與實踐逐步成熟，不同國家和地區根據自身的實際情況，在選擇替代品和替代路線方面有差別。 |
| 日期：2016-5-28
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