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1、低游离聚氨酯预聚体聚氨酯是由多异氰酸酯和聚醚或聚酯多元醇在一定条件下反应所形成的高分子聚合物。聚氨酯的预聚体,简单地说是多异氰酸酯和多元醇控制一定比例反应而得的可反应性半成品。由于多异氰酸酯和多元醇种类繁多,反应配比各异,故可制成各种规格的预聚体。未来 MDI/TDI 过剩指日可待，目前市场上 CPU80%预聚体都是 TDI 系统，低端民营化很多，主要表现在预聚体游离单体含量高。公司的 TDI/MDI 预聚体系列产品需要占领中高端市场。开发低游离单体的预聚体，作为弹性体，胶黏剂等原料，可以大有作为。1 低游离聚氨酯预聚体产品国内大部分生产聚氨酯预聚体的厂家还是以传统的 MDI、TDI 预聚体为
2、主，表现在产品指标上游离的单体喊来能够较高，可能在环境安全和健康卫生、制品性能方面较低游离聚氨酯预聚体差。目前市面上主要生产低游离型聚氨酯预聚体的杰出企业为科聚亚公司。其低游离产品均以 LF 开头，产品品类有 LF-TDI 聚醚低游离系统、LF-TDI 聚酯低游离系统、LFM 低游离 MDI 系统、LF-PPDI低游离系统。MDI-TDI 型聚氨酯预聚物比较，MDI Adiprene/Vibrathane相比TDI 型具更低的异氰酸酯气味，同时成品具有优良的耐水解性；而TDIAdiprene/Vibrathane具有较好的操作性，如对水气不敏感、短脱模时间以及熟化条件较宽。其中低游离 TDI
3、聚酯/聚醚预聚体占有较大比重，可能主要是游离 TDI 毒性较大的原因。详细产品如下：2 低游离聚氨酯预聚体产品主要生产商-科聚亚公司科聚亚公司是一家全球性特殊化学品公司，在热浇注型聚氨酯预聚体领域保持全球领先地位。科聚亚在全球提供超过 300 种聚氨酯预聚体和交联剂，除了传统的 MDI、TDI 预聚体，科聚亚也提供各种 TDI、 MDI、 PPDI 和 HDI 种类低游离异氰酸酯预聚体。这些低游离预聚体除了提供更好的物性，操作便利外，在确保环境安全和健康卫生方面也有杰出的表现。聚氨酯业务部的增长(包括其低游离聚氨酯预聚体)驱动因素包括科聚亚高性能绿色 Adiprene、 Duracast产品线
4、的商业化以及全球对其低游离产品不断增长的需求。在中国建低游离预聚体生产基地将使科聚亚能够继续扩大其最先进的产品线，同时维持其它地区的现有产能，继续为这些地区的客户供应产品。科聚亚高新材料（南通）有限公司年产 18500 吨聚氨酯弹性体预聚物及 33200吨高性能表面活性油品项目一期工程；于 2011 年 10 月 20 日受理了科聚亚高新材料（南通）有限公司美国科聚亚公司 2011 年在南通市总投资 9000 万美元，建设年产 18500 吨聚氨酯弹性体预聚物及 33200 吨高性能表面活性油品项目一期工程项目。一期油品添加剂项目已于 2013 年 11 月竣工投产，二期聚氨酯弹性体项目正在建
5、设中，全部建成投产后预计年销售额达 14 亿元人民币。3 聚氨酯预聚体制备技术预聚体的合成方法最常用的聚氨酯预聚体是端 NCO 聚氨酯预聚体。端 NCO基的预聚体制备的一般方法是:先脱除低聚物多元醇(聚醚多元醇或聚酯多元醇等)所含的少量水分,然后在氮气的氛围下,边搅拌边将低聚物多元醇滴加到过量的多异氰酸酯中,并及时移走反应产生的热量,使反应温度控制在一定限度以内。有时根据反应的需要,可添加适当溶剂以调节体系的粘度,添加催化剂以控制预聚反应的速度。影响预聚反应的因素是多方面的,除了异氰酸酯和低聚物多元醇的性质(如羟值、酸值、水分和金属离子的含量等)外,操作工艺也是主要的影响因素。端NCO 基聚氨
6、酯预聚体的稳定性还受储存容器的密封性、容器器壁性质及容器内气体的影响。有时容器内少量空气的存在会影响预聚体,尤其是 MDI 类预聚体的稳定性。有时为改善贮存稳定性,减少增粘和凝胶机会,需要添加微量苯磺酰氯之类的稳定剂。4 聚氨酯预聚体应用聚氨酯预聚体广泛地应用于聚氨酯胶粘剂、涂料、弹性体、泡沫和纤维等诸多领域。胶粘剂、涂料预聚体技术在单、双组分涂料或胶粘剂的制备方面获得了十分广泛的应用。聚氨酯胶粘剂不但对不同被粘基材的表面有着较好的适应性,而且自身内聚能较大,具有相当高的强度。聚氨酯预聚体可作为胶粘剂的主体成分。按照预聚体的反应性大致可分为单组分反应性胶粘剂、单组分非反应性胶粘剂和双组分反应性
7、胶粘剂等三类。单组分反应性胶粘剂一般采用含活性 NCO 基团的或含被封闭的 NCO 基团的预聚体。含游离 NCO 基团的预聚体,通常可直接使用,或配制成室温固化的单组分湿固化聚氨酯胶粘剂或涂料。在制备用于单组分胶粘剂的预聚体时,无论是在本体或溶液形式,通常在聚酯多元醇与TDI 或 MDI 的扩链反应中控制 NCO 与 OH 基团的摩尔比大于 1,使得反应产物中的游离 NCO 含量控制在一定水平。端 NCO 基预聚体可用于胶粘剂、涂料、浸渍剂等许多领域。5 低游离聚氨酯预聚体工艺降低聚氨酯预聚体中游离单体含量的方法，从专利文献报道上看主要有催化深度反应、溶剂萃取蒸馏、薄膜脱除工艺。其中催化深度反
8、应工艺一般用在如三聚改性方面，但是对催化剂要求较高，从实际的反应效果看，并不适合，而且残单含量往往较高，预聚体粘度偏大，应用性能方面不佳；溶剂萃取蒸馏工艺，专利文献多有报道，但是工艺工业化可能较小，主要是对预聚体的应用性能影响较大，溶剂萃取蒸馏过程比较繁琐；脱除单体工业化采取较多的工艺为薄膜脱除工艺，主要优点是单体脱除较低，产品粘度低，应用性能较佳，但是薄膜蒸发器设备投资较大。一般薄膜脱除工艺可采用异氰酸酯过量，控制聚合反应深度，脱出过量的游离异氰酸酯，获得最终产品。公司现有低粘和高粘薄膜蒸发平台，已成功开发包括 HDI 三聚体、HDI 缩二脲和 TDI-TMP 加成物单体脱除工艺，可借助平台及开发经验，快速开发其他低游离聚氨酯预聚体工艺。
