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1、25CHINA PETROLEUM AND CHEMICAL INDUSTRY 中国石油和化工【技术】CPCITechnology栏 目 协 办杭州华纳塔器分离工程有限公司地址：浙江省杭州勾庄工业园沈港路6 号邮编： 3 1 1 1 1 2 电话 ： 0 5 7 1 - 8 8 7 7 2 8 5 6 8 8 7 7 9 0 3 0传真 ： 0 5 7 1 - 8 8 7 7 2 8 5 5手机 ： 1 3 3 0 6 5 0 8 3 2 2 网址：h t t p : / / w w w . h u a n a t w . c o mE - m a i l ： h u a n a t w _
2、c n 1 6 3 . n e t聚氨酯橡胶( P U R ) 也称聚氨酯弹性体, 是一类在分子链中含有较多的氨基甲酸酯( - N H C O O - ) 特性基团的弹性聚合物材料, 是以平均相对分子质量6 0 0 4 0 0 0 的长链多元醇、相对分子质量6 1 - 4 0 0 的扩链剂和多异氰酸酯为原料制得的。 由于共聚物分子结构中存在硬、 软两种嵌段结构, 同时它在化学结构上没有或很少有化学交联, 分子链基本上是线性的, 但存在一定量的物理交联, 故而 P U R是一种既有橡胶弹性又有塑料热塑性的高分子材料。P U R最大特点是在硬度范围内( 邵氏A 1 0 度至邵氏D 7 5度) 保持
3、较高的弹性( 伸长率可达4 0 0 % 1 0 0 0 % ) , 耐磨性卓越( 约为天然橡胶的3 1 0 倍) , 有良好的机械强度、 耐油性和耐臭氧性, 低温性能也很出色。 其应用面很广, 因此一经问世便迅速发展。根据加工方式的不同, 聚氨酯橡胶可分为浇注型、混炼型和热塑型三种。 其中热塑性聚氨酯( T P U ) 发展最快, 占聚氨酯总量的2 5 % 左右; 浇注型聚氨酯( C P U ) 品种最多, 产量最大, 是一种应用范围很广的液体橡胶, 约占6 5 % , 其物理机械性能十分优良, 加工工艺简便, 制品硬度可通过配方调整在较宽的范围内任意改变; 混炼型聚氨酯( M P U ) 的
4、产量最小, 仅占总量的1 0 % 左右, 其最大优点是能采用通用橡胶机械加工成型, 添加炭黑等填充剂也很容易, 但从总体上看, 其物理机械性能不如 C P U和T P U , 硬度调节范围也较窄。由于P U R 具有非常良好的综合性能, 因此应用领域十分广泛, 几乎遍及工业、农业、医疗、国防等各个方面: 在矿山、冶金等行业的应用, 如筛板、摇床等;在机械工业方面的应用, 如胶辊、 胶带、 密封件等; 在汽车工业方面的应用, 如轮胎、 密封圈等; 在轻工业方面的应用如聚氨酯鞋底料、聚氨酯合成革、聚氨酯纤维; 在建筑工业方面的应用, 如防水材、铺装材、灌封材等。我国 P U R 研发始于 2 0
5、世纪 6 0 年代初。7 0 年代中期,混炼型聚氨酯橡胶实现了工业化生产, 浇注型和热塑型聚氨酯橡胶也相继开发成功。 8 0 年代后, 随着较先进的反应注射成型生产线和双螺杆塑胶生产线陆续引进, 国内聚氨酯橡胶生产迅速发展, 制品品种、 生产能力及产量都成倍增长, 技术水平明显提高。由于聚氨酯弹性体综合性能优异, 加工方便, 应用范围越来越广, 品种越来越多, 已成为今世界六大合成材料之一, 生产规模也日趋扩大, 逐渐由特种合成橡胶变成了人们所熟悉的通用橡胶。近几年来, 中国的聚氨酯工业步人蓬勃发展的阶段,聚氨酯橡胶的各类产品均发展迅速, 形成了以民为主、 军民两用的新格局, 制品品种、 生产
6、规模及实际产量都成倍增长, 技术水平明显提高, 应用领域也由国防、航天部门扩大到冶金、石油、采矿、 汽车、 水利、纺织、印 周萌萌聚氨酯橡胶生产现状及发展前景26CHINA PETROLEUM AND CHEMICAL INDUSTRY 中国石油和化工【技术】CPCITechnology刷、 医疗、体育、粮食加工、建材等众多工业部门, 科技队伍不断成长壮大, 生产设备和测试仪器也日趋完善。上世纪9 0 年代至本世纪初, 聚氨酯橡胶的使用范围进一步扩大, 产品品种及产量稳步增长,原材料、 新技术、 先进设备正在成龙配套, 成为新世纪初的一个朝阳产业。我国聚氨酯的消费基本结构为: 氨纶3 2 .
7、3 % , 建筑材料3 2 . 3 % ,鞋类( C P U / T P U ) 2 5 . 8 % , 铺装材料9 . 6 % . 迅速发展的聚氨酯橡胶主要经历了用普通橡胶机械加工的混炼型聚氨酯, 采用注射和挤出成型技术成型的浇注型的热塑型聚氨酯以及采用反应注时成型(RIM)和增强反应注射成型( R R I M ) 技术的新一代聚氨酯等几个阶段。尤其是适于多种便捷加加工技术的新型P U R的不断出现, 使其应用展现了可喜的前景。新开发的重要产品有反应注射模塑聚氨酯弹性体、 聚氨酯乳液、 医用聚氨酯橡胶和磁性材料胶黏剂等。据业内人士预测氨纶、铺面材料、防水涂料、 鞋防、 喷涂等领域是具有潜力的
8、应用领域, 预计未来几年将保持快速发展态势。在应用开发上, 杠铃、哑铃、高尔夫球、冲浪板、保龄球、曲棍球盘中心、组合P U 地板材、热塑性可复绷带、 高性能氨纶、 彩色无溶剂防水涂料、 印刷业的耐溶剂胶车辊、刮板等产品是近期开发和应用的热点; 而耐热、 耐溶剂、阻燃、抗静电、导电等功能型产品是聚氨酯新产品开发的热点; 随着市场需求不断增加, 生物降解聚氨酯弹性体、 高阻尼聚氨酯弹性体、液晶聚氨酯弹性体、改性聚氨酯弹性体等各种新型聚氨酯弹性体应运而生; 聚氨酯环氧树脂、聚氨酯-丙烯酸酯互穿网络技术( I P N ) 以及聚氨酯合金的研究以及聚氨酯与其他材料的共混等仍是科研领域的工作重点; 环保型聚氨酯如水系、 生物降解等则是聚氨酯技术的发展方向。CPCI值得注意的新消费变化是汽车工业已成为热塑性聚氨酯橡胶的最大应用领域。 T P U可广泛应用在保险杠、 仪表板、车内电缆包覆层、车后窗、门窗密封条、变速换档旋钮、油封及减震垫等许多零部件上。 据中国汽车工业协会根据我国汽车的生产和消费情况统计分析指出, 2 0 0 5 年消耗P U R 1 . 1 8 万吨, 其中生产用量约为 0 . 6万吨、社会维修用量约 0 . 7 2 万 吨, 预计 2 0 1 0 年总需求量将达到 1 . 7 万吨, 其中生产用量约为0 . 6 7 万吨、社会维修用量约为1 . 0 3万吨。
