聚氨酯合成原料进展摘 要 主要综述了目前国内外最基本聚氨酯合成的原料及其特点以及利用淀粉、松香、植物油、纤维素、木质素等生物质原料用合成氨酯泡沫塑料的研究进展以生物质替代石化原料，可以改善聚氨酯泡沫塑料生物降解性等性能，可降低产品生产成本，提高市场竞争力重点对以木质素为原料合成聚氨酯的研究进展进行了讨论，以及水性聚氨酯的合成原理及工艺进行了概述对我国聚氨酯的发展状况及其发展领域分布作了分析同时对世界聚氨酯及其原料工业的现状及进展有所描述关键词：生物质,木质素,聚氨酯泡沫塑料,水性聚氨酯合成，进展 英文题目ABSTRACTThe paper mainly describes the basic synthesis at home and abroad and its characteristics of polyurethane materials using starch, and rosin, vegetable oil, cellulose and lignin in synthetic ammonia ester foam biomass materials research progress of plastics. Biomass alternative to petrochemical materials, can improve polyurethane foam plastics biodegradation, such as performance, can reduce production cost and improve the market competitiveness. Key to the polyurethane lignin as raw material research progress of our country is discussed, And the synthesis of waterborne polyurethane principles and process were summarized ,the development status and development polyurethane field distribution was analyzed. Meanwhile to the world of its raw material industry polyurethane described present situation and development. KEY WORDS:biomass,Lignin,Polyurethane foam plastics,The water-borne polyurethane synthesis,progress 目 录前 言 1第1章 聚氨酯原料 21.1常用聚氨酯原料 21.1.1异氰酸酯 21.1.2 多元醇 31.1.3 助剂 4第2章 水性聚氨酯 52.1水性聚氨酯的合成单体 52.1.1亲水单体（亲水性扩链剂） 52.2 水性聚氨酯的合成原理 62.3水性聚氨酯的合成工艺 62.3.1丙酮法 72.3.2预聚体分散法 72.4阴离子型水性聚氨酯的合成 72.4.1合成工艺 72.5水性聚氨酯的应用 82.5.1皮革涂饰剂 82.5.2水性聚氨酯涂料 8第3章 以木质素为原料合成聚氨酯的研究进展 93.1木质素合成聚氨酯 93.1.1木质素的结构与特点 93.1.2改性木质素合成聚氨酯 113.2木质素在聚氨酯领域中的应用前景 12第4章以生物质为原料制备聚氨酯泡沫塑料的研究进展 124.1聚氨酯生物质原料 124.1.1糖、淀粉多元醇 124.1.2香酯多元醇 134.1.3植物油多元醇 144.1.4纤维素、木质素多元醇 154.2 5展望 16第5章 世界聚氨发展及其原料工业的现状及进展 185.1 聚氨酯是有发展前途的合成材料 185.1.1 市场分析和进展 185.1.2原料工业现状 205.1.3异氰酸酯的需求市场 215.1.4中国PU工业现状 225.1.5我国国内PU区域分布格局将逐渐形成 235.1.6可再生原料生产聚氨酯等将成必然趋势 24谢 辞 26参考文献 27附录题目 29外文资料翻译 30前 言聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯,是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。
它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成聚氨酯大分子 中除了氨基 甲酸酯外，还可含有醚、酯、脲、缩二脲，脲基甲酸酯等基团根据所用原料的不同，可有不同性质的产品，一般为聚酯型和聚醚型两类可用于制造塑料、橡胶 、纤维、硬质和软质泡沫塑料、胶粘剂和涂料等 聚氨酯是一种新兴的有机 高分 子材料，被誉为 “第五大塑料”，因其卓越的性能而被广泛应用于建筑、汽车、轻工、纺织、石化、冶金 、电子、国防、医疗、机械等众多领域 1937年德国Otto Bayer教授首先发现多异氰酸酯与多元醇化合物进行加聚反应可制得聚氨酯，并以此为基础进入工业化应用，英美等国1945～1947年从德国获得聚氨酯树脂的制造技术于1950年相继开始工业化 日本1955 年从德国Bayer公司及美国DuPont公司引进聚氨酯工业化生产技术20世纪50年代末我国聚氨酯工业开始起步，近10多年发展较快第1章 概述1.1聚氨酯发展史聚氨酯(简称TPU)是由多异氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等扩链剂或交联剂等原料制成的聚合物通过改变原料种类及组成，可以大幅度地改变产品形态及其性能，得到从柔软到坚硬的最终产品。
聚氨酯制品形态有软质、半硬质及硬质泡沫塑料、弹性体、油漆涂料、胶粘剂、密封胶、合成革涂层树脂、弹性纤维等，广泛应用于汽车制造、冰箱制造、交通运输、土木建筑、鞋类、合成革、织物、机电、石油化工、矿山机械、航空、医疗、农业等许多领域 1937年德国Otto Bayer教授首先发现多异氰酸酯与多元醇化合物进行加聚反应可制得聚氨酯，并以此为基础进入工业化应用，英美等国1945～1947年从德国获得聚氨酯树脂的制造技术于1950年相继开始工业化日本1955年从德国Bayer公司及美国DuPont公司引进聚氨酯工业化生产技术20世纪50年代末我国聚氨酯工业开始起步，近lO多年发展较快 经过多年的发展，聚氨酯已成为一种重要的合成树脂品种世界聚氨酯消耗量1999年估计达7.7Mt，2000年聚氨酯总产量达到8.5Mt近年来亚太地区成为世界聚氨酯工业发展最快的地区，而中国又是最具发展潜力的国家据估计，1998年聚氨酯制品总产量约为770kt(扣除溶剂后约为555kt)，2000年约为920kt，2005年聚氨酯材料需求量将达1.4～1.5Mt最近发展更为迅速1.2 聚氨酯的类型品种聚氨酯粘胶剂、聚氨酯密封胶、聚氨酯涂料、聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯革、聚氨酯漆、聚氨酯纤维等。
1.2.1聚氨酯粘胶剂聚氨酯胶粘剂又称乌利当胶英文名（Polyurethane Adhesive）是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团（－NHCOO－）或异氰酸酯基（－NCO）的胶粘剂聚氨酯胶粘剂分为多异氰酸酯和聚氨酯两大类多异氰酸酯分子链中含有异氰基（-NCO）和氨基甲酸酯基（-NH-COO-），故聚氨酯胶粘剂表现出高度的活性与极性与含有活泼氢的基材，如泡沫、塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料，以及金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有优良的化学粘接力其粘接原理是异氰酸酯发生化学反应而固化聚氨酯胶粘剂应用聚氨酯胶粘剂是目前正在迅猛发展的聚氨酯树脂中的一个重要组成部分，具有优异的性能，在许多方面都得到了广泛的应用，是八大合成胶粘剂中的重要品种之一 聚氨酯胶粘剂具备优异的抗剪切强度和抗冲击特性，适用于各种结构性粘合领域，并具备优异的柔韧特性聚氨酯胶粘粘剂具备优异的橡胶特性，能适应不同热膨胀系数基材的粘合，它在基材之间形成具有软-硬过渡层，不仅粘接力强，同时还具有优异的缓冲、减震功能 聚氨酯胶粘粘剂的低温和超低温性能超过所有其他类型的胶粘剂水性聚氨酯胶粘剂具有低VOC含量、低或无环境污染、不燃等特点，是聚氨酯胶粘剂的重点发展方向。
聚氨酯胶粘剂的多样性为许多粘接难题都准备了解决的方法，且特别适用于其他类型胶粘剂不能粘接或粘接有困难的地方 此外，聚氨酯胶粘剂还具有韧性可调节、粘合工艺简便、极佳的耐低温性能以及优良的稳定性等等特性正是由于聚氨酯胶粘剂这种优良的粘接性能和对多种基材的粘接适应性，使其应用领域不断扩大，在国内外近年来成为发展最快的胶粘剂 1、汽车用聚氨酯胶粘剂 新型汽车结构中引入大量的轻质金属、复合材料和塑料，造成汽车用胶粘剂和密封胶持续增长在汽车上应用最为广泛的聚氨酯胶粘剂主要有装配挡风玻璃用单组分湿固化聚氨酯密封胶;粘接玻璃纤维增强塑料和片状模塑复合材料的结构胶粘剂、内装件用双组分聚氨酯胶粘剂及水性聚氨酯胶等汽车内饰件也是胶粘剂用量增长的一个领域在过去相当长的一段时间内，我国汽车制造业一直从国外进口聚氨酯挡风玻璃胶，直到“八五”期间，研制开发这种胶才被列入国家重点科技攻关项目汽车上应用广泛的水性聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂大多数水性聚氨酯是线性热塑性聚氨酯，由于其涂膜没有交联，分子质量较低，因而耐水性、耐溶剂性、胶膜强度等性能还较差，必须对其进行改性，以提高其性能聚酯和丙烯酸的杂和分散体与脲二酮和异氰脲酸酯配合，制备的汽车修补清漆，不需要高速搅拌设备，容易混合在一起，具有良好的粘附性能。
2、木材用聚氨酯胶粘剂 随着世界性森林资源急剧减少和我国天然林资源保护工程的实施，小木材拼大板就要求胶粘剂粘接强度和耐久耐候等性能优于木材本身胶粘剂用量的多少，已成为衡量木材工业技术发展水平的标志过去人们用的木材胶粘剂多为以甲醛为主要原料的脲醛树脂，酚醛树脂和三聚氰氨甲醛树脂，但由于游离的甲醛存在，产品使用期间会逐渐向周围散发甲醛气体，造成环境污染木材加工行业已开始将目光投向新型的环保胶粘剂聚氨酯胶，以期减少对环境的污染木工行业使用的单组分湿气固化聚氨酯胶粘剂是液态的，在室温下使用通常其粘接强度高、柔韧性和耐水性好，并能和许多非木基材(如纺织纤维、金属、塑料、橡胶等)粘接单组分聚氨酯胶粘剂在测试中所表现出的干、湿强度均要好于酚醛胶粘剂粘接前，在粘接基材表面涂布羟甲基间苯二酚(HMR)偶合剂可以提高粘接强度，HMR可以加强所有热固型木材胶粘剂的粘接强度当木材表面预涂HMR偶合剂时，单组分聚氨酯胶粘剂的强度和耐久性可以满足大部分严格的测试要求 3、鞋用聚氨酯胶粘剂 我国是一个制鞋大国，鞋用胶粘剂的发展经历3代后，随着全球性环保意识的提高，以及石油危机的加剧，促使第4代环保无溶剂型和水基型鞋用粘胶剂的出现。
近年来，水性聚氨酯的制备工艺已日趋成熟对于一些低极性鞋材如SBS等材质的粘接，聚氨酯胶粘剂的剥离强度达不到要求通过添加增粘树脂等进行改性，可开发出具有结晶度高、结晶速度快、内聚强度大和剥离强度较理想的聚氨酯鞋用胶粘剂 4、包装用聚氨酯胶粘剂 软包装又称软罐头，以其轻质方便、保鲜期长、卫生、易贮存运输、易拆开、垃圾量少及货架效应良好等独特的综合性能，现已超过硬包装如塑料、玻璃瓶和罐等聚氨酯胶粘剂由于其优异的性能，可将不同性质的薄膜材料粘接在一起得到耐寒、耐油、耐药品、透明、耐磨等各种性能的软包装用复合薄膜目前在国内外市。