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        聚氨酯材料及聚氨酯制品的新技術和應用

        更新日期:2021年3月10日 大字 小字
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        聚氨酯材料[即大分子主鏈中含有氨基甲酸酯基,-NHCOO的高分子聚合物]自從20世紀50年代工業化生產沒放市場以后,發展很快。它與高分子橡膠材料相比,有其獨有特點。它可以根據不同使用性能需要,釆用不同數目的官能基團和不同類型的官能基,以不同的生產工藝,制造出性能,性狀各異的聚氨酯產品。
        在橡膠膠種中,就有可以交聯的聚氨酯橡膠品種。還有不屬于橡膠范疇的,如泡沫塑料,硬塑制品,涂料,高回彈合成纖維,人造皮革,膠黏劑等等。
        聚氨酯材料目前在各個領域中被廣泛應用,如在航空航天工業中,其硬制品,軟制品,泡沬制品,利用其比金屬材料輕,[對于航空器非常重要]且具有高回彈和不易燃,高強度,超低溫絕熱等性能,用于飛機機頭罩,減速板,雷達天線罩,飛機油箱填充物,油耗控制汽化器浮標等以及內裝飾的各種支承架和座墊,在交通運輸業保溫材料和座墊,傢倶制造業,乃至高端成人用品安全套,和輪胎,都離不開聚氨酯材料。
        而近期開發使用在汽車減震與阻尼配件方面制品,更令人們高關注。
        聚氨酯制品雖然種類繁多,但其制品的分類不外乎有:
        軟質泡沫制品,硬質制品,和彈性體[熱塑彈性體,可硫化彈性體EU,AU]。
        其制品成型設備,如屬混煉型聚氨酯橡膠,一般為固體,可采用硫黃,過氧化物,多異氰酯進行硫化??砂闯R幭鹉z產品生產流程和配方設計。
        如屬熱塑性彈性體,可以用注射或模壓成型方式進行。如屬塑料型聚氨酯,則可用澆注法生產工藝。
        以軟質聚氨酯泡沫制品為例,配方的組成,其主反應料為聚醚,聚酯,或其它多元醇;以及多異氰酸酯。其它還有水[鏈增長劑],交聯劑,催化劑,泡沫穩定劑,外發泡劑,阻燃劑,脫模劑,著色劑等。其生產流程一般為雙組分液體反應成型。即一組為多元醇聚合物與異氰酸酯先混合反應,然后再將以上反應物與另一組包括水,發泡劑,穩定劑,催化劑,以及各種助劑混合,生成含有機氨甲酸酯,脲基等反應物,同時利用反應生成二氧化碳,釋放大量熱量,使加入的發泡劑產生汽化,再利用催化劑調節發泡速度,最后完成泡沫結構均勻的產品。
        目前,汽車制造業對安全性和舒適性,耐久性不斷提高,對減震和阻尼彈性體配件的高強度工況的耐久性要求很高。一種新型的由聚氨酯軟質泡沫制造的減震器已在國外市場出現。其物理機械性能及減震效果比橡膠減震配件,略勝一籌。該產品要求密度在0。08g丿cm3,材料壓縮5%,壓縮強度在7Kpa以上,在-20-40摂氏度下產品正常工作,制品壓縮永久變形不大于10%,同時具有耐油性,在反復受壓力沖擊下,不出現斷裂。其生產工藝沒有特別之處,關鍵在于其主反應料,目前由巴斯夫公司壟斷生產供應,巴斯夫公司也學著杜邦公司對全氟醚橡膠的市場供應原則,即只賣制成產品,不賣原料,以達到減少市場競爭對手。
        該新型聚氨酯軟質泡沫汽車減震配件,釆用先進的"一步法"成型工藝,即將所有配方中原料各組分,如異氰酸酯,多元醇聚合物,擴鏈劑,催化劑,泡沫穩定劑及其它助劑,按配方計量,將異氰酸酯作為單獨組分,而將多元醇聚合物,水,輔助發泡劑擴鏈劑,表面活性劑,催化劑等各種助劑預先配制成一個組分,然后一次性加入反應罐,發泡劑后加。經高速攪拌混合后進行發泡反應流程。此種一步法生產工藝特別適合加工形狀復雜,規格不大的配件。以模塑方法,將混合好的組合液,直接注入形狀復雜的模具中,在模腔內發泡,成型。此法做出的產品。規格尺寸精確,還可以根據需要,作金屬件鑲嵌產品。
        聚氨酯產品目前應用很廣,市場需求也大,如冷庫冷鏈保溫、外墻保溫、屋面保溫、管道保溫工程等,我國雖然起步晚些,但發展迅速,其全球市場的占有率已達四分之一以上,己成為全球聚氨酯制品最大制造和消費市場,唯有不足之處,關鍵的主反應料,與國外先進水平相比,仍有差距,需業內努力創新開發。
        據報導以聚氨酯材料作胎面膠翻新輪胎,其耐磨性及環保性比天然膠要好,這一創新研發,為翻胎新工藝又開辟了一條路子。在"十三五"期間,聚氨酯工業將會有更大的發展空間。

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