聚氨酯發(fā)展的前景與應(yīng)用

聚氨酯發(fā)展的前景與應(yīng)用聚氨酯的主要原料二苯甲烷二異氰酸酯（MDI）和甲苯二異氰酸酯（TDI）和聚醚，在20世紀70年代，全球聚氨酯產(chǎn)量總計只有110萬\而目前已超過了1500萬t，增長了約14倍。中國在聚氨酯行業(yè)真正開展始于20世紀80年代末，迄今為止是世界上聚氨酯行業(yè)上發(fā)展最快的國家。作為一種廣泛用于冰箱、建筑、汽車、制鞋、玩具、家具工業(yè)的新材料，中國聚氨酯市場-直十分火爆，被業(yè)內(nèi)寄予了無限的發(fā)展希望。2001?2010年，國內(nèi)聚氨酯消費量年均遞增20%以上。MDI、TDI（甲苯二異氰酸酯）、聚醚是生產(chǎn)聚氨酯的主要原材料，2008年之前在國內(nèi)一直處于供不應(yīng)求的局面。但正如國內(nèi)許多明星產(chǎn)品一樣，聚氨酯的眾多產(chǎn)品當年看似前途無量，但在無序資本的推動下，裝置盲目擴張。聚醚：在2010年，我國聚醚產(chǎn)能就達到170萬噸左右，而需求量只有120萬噸左右，2011年至少有10家左右的聚醚廠家有擴產(chǎn)的計劃，相信2011年的產(chǎn)能會爆增至200萬左右。MDI：當年MDI的緊俏仍記憶猶新。2007年10月，MDI報價為每噸27500元，而且市場供需依然偏緊，產(chǎn)品價格繼續(xù)維持上升趨勢。也正因為如此，煙臺萬華于2007年開始籌建寧波二期30萬噸MDI項目，至2010年第四季度寧波萬華二期項目產(chǎn)能在30萬噸/年的MDI裝置開始試運行后，加上寧波萬華一期產(chǎn)能30萬噸/年的MDI，上海聯(lián)恒24萬噸，煙臺萬華的25萬噸，以及浙江瑞安5萬噸和拜耳的35萬噸/年，目前國內(nèi)MDI產(chǎn)能已經(jīng)達到144萬噸/年。但國內(nèi)需求量只有100萬噸左右。聚醚：在2010年，我國聚醚產(chǎn)能就達到170萬噸左右，而需求量只有120萬噸左右，2011年至少有10家左右的聚醚廠家有擴產(chǎn)的計劃，相信2011年的產(chǎn)能會爆增至200萬左右。MDI：當年MDI的緊俏仍記憶猶新。2007年10月，MDI報價為每噸27500元，而且市場供需依然偏緊，產(chǎn)品價格繼續(xù)維持上升趨勢。也正因為如此，煙臺萬華于2007年開始籌建寧波二期30萬噸MDI項目，至2010年第四季度寧波萬華二期項目產(chǎn)能在30萬噸/年的MDI裝置開始試運行后，加上寧波萬華一期產(chǎn)能30萬噸/年的MDI，上海聯(lián)恒24萬噸，煙臺萬華的25萬噸，以及浙江瑞安5萬噸和拜耳的35萬噸/年，目前國內(nèi)MDI產(chǎn)能已經(jīng)達到144萬噸/年。但國內(nèi)需求量只有100萬噸左右。TDI：相對比MDI產(chǎn)品的不幸，TDI產(chǎn)品價格的大起大落，更加能充分說明產(chǎn)能盲目張帶來的顯著變化，TDI產(chǎn)品在2003年之前，絕大多數(shù)是依靠進口來滿足市場需求。隨著以滄州大化以及甘肅銀光等國內(nèi)企業(yè)的興起。期間經(jīng)歷了兩次較大規(guī)模的TDI產(chǎn)能集中擴張后，到2011上海拜爾25萬噸的釋放，于是從2006年的年產(chǎn)能不足10萬噸/年迅速擴張至至2011年的68萬噸/年，按照總量來計算，我國TDI總產(chǎn)能居全球第一，但國內(nèi)需求量只有40萬噸左右。如果說2010年之前，聚氨酯行業(yè)尚算是處于產(chǎn)能過剩的邊緣的話。那隨著外資項目的大步跨進業(yè)的小步追趕，2011年以后異氰酸酯項目為代表的聚氨酯類產(chǎn)品將正式進入到嚴重供大于求的局面。聚氨酯行業(yè)前景：我國聚氨酯的前景主要是在主要在建筑保溫上，我國聚氨酯在建筑保溫材料的市場份額不到10%，遠低于歐美發(fā)達國家的50%。建筑業(yè)”十二五”規(guī)劃提出新建建筑節(jié)能標準要達到100%,全行業(yè)對資源節(jié)約型社會的貢獻率明顯提高。而外保溫材料標準將修訂，聚氨酯硬泡或迎來新機遇。工信部原材料司召開的安全環(huán)保型外墻外保溫材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展座談會提出，新一代外墻外保溫材料應(yīng)當是安全環(huán)保型材料，應(yīng)滿足三個條件:一是材料生產(chǎn)過程安全環(huán)保;二是材料本質(zhì)安全度高;三是材料全壽命周期的物耗、能耗、廢棄物排放等較傳統(tǒng)材料均有進一步改善。1.保溫性能好。導(dǎo)熱系數(shù)0.025左右，比聚苯板還好，是目前建筑保溫較好的材料。2.防水性能好。泡沫孔是封閉的，封閉率達95%，雨水不會從孔間滲過去。3.因現(xiàn)場噴涂，形成整體防水層，沒有接縫，任何高分子卷材所不及，減少維修工作量。4.粘結(jié)性能好。能夠和木材、金屬、磚石、玻璃等材料粘結(jié)得非常牢固，不怕大風(fēng)揭起。5.用于新作屋面或舊屋面維修都很適宜特別是舊屋面返修，不必鏟除原有的防水層和保溫層，只需清除表面的灰、砂雜物，即可噴涂。6.施工簡便速度快。每日每工可噴200多平米，有利于搶進度。7.收頭構(gòu)造簡單。噴涂發(fā)泡聚氨酯收頭，不用特別處理，大為簡化。如使用卷材，在女兒墻處，需留凹槽，收頭在凹槽內(nèi);若不能留凹槽，需用扁鐵封釘收頭，還要涂嵌縫膏。8.經(jīng)濟效益好。如果把保溫層和防水層分開，不僅造價高，而且工期長，而發(fā)泡聚氨酯一次成活。9.耐老化好。據(jù)國外已用工程總結(jié)和研究測試獲知，耐老化年限可達30年之久。10,速度快。發(fā)泡之后耐用，可以明顯提高使用壽命。近年來聚氨酯領(lǐng)域仍然在不斷擴張，除傳統(tǒng)的聚氨酯保溫系統(tǒng)及膠黏劑、涂料等系統(tǒng)外，目前還滲透到了高鐵、航空、航海、太陽能、風(fēng)能、電能以及彈性體等N多個領(lǐng)域。未來五年國內(nèi)聚氨酯的原料的需求量將出現(xiàn)較大增幅，發(fā)展前景廣闊。聚氨酯已被認為是化工新材料中六種新材料之一，是新材料產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，是化學(xué)工業(yè)中最具活力和發(fā)展?jié)摿Φ男骂I(lǐng)域，聚氨酯品種分類及應(yīng)用領(lǐng)域聚氨酯是聚氨基甲酸酯的簡稱，英文名稱是polyurethane，它是一種高分子材料。聚氨酯是一種新興的有機高分子材料，被譽為“第五大塑料”，因其卓越的性能而被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟眾多領(lǐng)域。產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域涉及輕工、化工、電子、紡織、醫(yī)療、建筑、建材、汽車、國防、航天、航空......一、日常生活中的應(yīng)用是：家具業(yè)應(yīng)用1,油漆、2,涂料、3.粘合劑、4.沙發(fā)、5.床墊、6,座椅扶手家用電器應(yīng)用1,電器絕緣漆2,電線電纜護套3,冰箱、冷柜、消毒柜、熱水器等保溫層4,洗衣機電子器件防水灌封膠建筑業(yè)應(yīng)用1,密封膠、2,粘合劑、3,屋頂防水保溫層、4,冷庫保溫、5.內(nèi)外墻涂料6,地板漆、7,合成木材、8.跑道、9.防水堵漏劑10塑膠地板交通行業(yè)應(yīng)用1.飛機、汽車內(nèi)飾件座椅，扶手，頭枕，門內(nèi)板，儀表盤，方向盤，保險杠，減震墊，擋泥板2.地毯襯里，油漆3.保溫絕緣部件、管路4.密封墊圈5.防滑鏈制鞋、制革業(yè)應(yīng)用1.鞋內(nèi)、外底2,粘合劑3,皮革整飾劑4,人造革、合成革涂層體育行業(yè)的應(yīng)用塑膠運動場地（包括籃球、排球、羽毛球、網(wǎng)球場地、跑道的鋪設(shè)），運動服裝（舞蹈服、泳衣、舞蹈服）；運動鞋、滑板車二、各種聚氨酯材料的具體應(yīng)用是：1、 PU軟泡FlexiblePU墊材一一如座椅、沙發(fā)、床墊等，聚氨酯軟泡是一種非常理想的墊材材料，墊材也是軟泡用量最大的應(yīng)用領(lǐng)域；吸音材一一開孔的聚氨酯軟泡具有良好的吸聲消震功能，可用作室內(nèi)隔音材料；織物復(fù)合材一一墊肩、文胸海綿、化妝棉；玩具2、 PU硬泡RigidPU冷凍冷藏設(shè)^一一如冰箱、冰柜、冷庫、冷藏車等，聚氨酯硬泡是冷凍冷藏設(shè)備的最理想的絕熱材料；工業(yè)設(shè)備保溫——如儲罐、管道等；建筑材料——在歐美發(fā)達國家，建筑用聚氨酯硬泡占硬泡總消耗量的70%左右，是冰箱、冰柜等硬泡用量的一倍以上；在中國，硬泡在建筑業(yè)的應(yīng)用還不像西方發(fā)達國家那樣普遍，所以發(fā)展的潛力非常大；交通運輸業(yè)一一如汽車頂篷、內(nèi)飾件（方向盤、儀表盤）等；仿木材一一高密度（密度300?700kg/m3）聚氨酯硬泡或玻璃纖維增強硬泡是結(jié)構(gòu)泡沫塑料，又稱仿木材，具有強度高、韌性好、結(jié)皮致密堅韌、成型工藝簡單、生產(chǎn)效率高等特點，強度可比天然木材高，密度可比天然木材低，可替代木材用作各類高檔制品。灌封材料——例如防水灌漿材料、堵漏材料、屋頂防水材料花卉行業(yè)一PU花盆、插花泥等3、PU半硬泡Semi-rigidPU?吸能性泡沫體——吸能性泡沫體具有優(yōu)異的減震、緩沖性能，良好的抗壓縮負荷性能及變形復(fù)原性能，其最典型的應(yīng)用是用于制備汽車保險杠；?自結(jié)皮泡沫體（IntegralSkinFoam） 用于制備汽車方向盤、扶手、頭枕等軟化性內(nèi)功能件和內(nèi)部飾件。自結(jié)皮泡沫制品通常采用反應(yīng)注射模塑成型（ReactionInjectionMoulding，簡稱RIM）加工技術(shù)；?微孔彈性彳?一一聚氨酯微孔彈性體最典型的應(yīng)用是用于制鞋工業(yè)3、PU半硬泡Semi-rigidPU?吸能性泡沫體——吸能性泡沫體具有優(yōu)異的減震、緩沖性能，良好的抗壓縮負荷性能及變形復(fù)原性能，其最典型的應(yīng)用是用于制備汽車保險杠；?自結(jié)皮泡沫體（IntegralSkinFoam） 用于制備汽車方向盤、扶手、頭枕等軟化性內(nèi)功能件和內(nèi)部飾件。自結(jié)皮泡沫制品通常采用反應(yīng)注射模塑成型（ReactionInjectionMoulding，簡稱RIM）加工技術(shù)；微孔彈性體一一聚氨酯微孔彈性體最典型的應(yīng)用是用于制鞋工業(yè)4、聚氨酯彈性體（PUElastomers）澆注型聚氨酯彈性體（簡稱CPU）——是聚氨酯彈性體中應(yīng)用最廣、產(chǎn)量最大的一種；?熱塑型聚氨酯彈性體（簡稱TPU）——熱塑型聚氨酯彈性體約占聚氨酯彈性體總量的25%左右；?混煉型聚氨酯彈性體（簡稱MPU）——占聚氨酯彈性體總量的10%左右。?實心輪胎；印刷、輸送膠輥；壓型膠輥；油封、墊圈球節(jié)、襯套軸承；O型圈；撐墊；鞋底、后根、包頭；襯里；齒輪等，不同應(yīng)用領(lǐng)域，選擇的彈性體的硬度范圍不同。在礦山、冶金等行業(yè)的應(yīng)用——篩板、搖床等在機械工業(yè)方面的應(yīng)用——膠輥、膠帶、密封件等；在汽車工業(yè)方面的應(yīng)用——輪胎、密封圈等；在輕工業(yè)方面的應(yīng)用——聚氨酯鞋底料、聚氨酯合成革、聚氨酯纖維；在建筑工業(yè)方面的應(yīng)用——防水材、鋪裝材、灌封材等。5、聚氨酯鞋底料（ShoeSole）聚氨酯鞋底具有諸多優(yōu)點：密度低，質(zhì)地柔軟，穿著舒適輕便；尺寸穩(wěn)定性好，儲存壽命長；優(yōu)異的耐磨性能、耐撓曲性能；優(yōu)異的減震、防滑性能；較好的耐溫性能；良好的耐化學(xué)品性能等等。聚氨酯多用于制造高檔皮鞋、運動鞋、旅游鞋等。6、聚氨酯漿料分為濕法和干法兩大類，是一種高分子的溶液體系，外觀透明或微濁，固體分含量大約（30-35）%，也就是說其中的（65-70）%是溶劑，簡單的說1噸漿料中含有（650-700）公斤的溶劑，對于干法來說就是含有這么多的甲苯和丁酮，甲苯用量大些，因為甲苯的溶解性能較好，對于濕法來說就是含有650-700公斤的純DMF，因此對于漿料來講，像甲苯、DMF的價格的變動很大程度上影響了漿料的成本，原因很簡單用量所占比重大。?聚氨酯漿料用作涂層制備聚氨酯合成革、人造革。聚氨酯合成革具有光澤柔和、自然，手感柔軟，真皮感強的外觀，具有與基材粘接性能優(yōu)異、抗磨損、耐撓曲、抗老化、抗霉菌性好等優(yōu)異的機械性能，同時還具備耐寒性好、透氣、可洗滌、加工方便、價格優(yōu)廉等優(yōu)點，是天然皮革的最為理想的替代品，廣泛應(yīng)用于服裝、制鞋、箱包、家具、體育等行業(yè)。凡是真皮應(yīng)用的領(lǐng)域，它都可替代，而且還可應(yīng)用于真皮無法應(yīng)用的領(lǐng)域，真皮的行情很容易受動物（牛、羊、豬等行情的影響，瘋牛?。?干法聚氨酯漿料——在應(yīng)用的過程中，靠加熱蒸發(fā)將漿料中的溶劑蒸發(fā)掉，溶劑大都是用甲苯、丁酮，蒸發(fā)掉的溶劑無法回收，不僅污染環(huán)境，而且還造成了不必要的浪費。?濕法聚氨酯漿一一由于加工過程采用的是將DMF用水抽提（原因是DMF與水有無限的溶解性），比較環(huán)保，而且生產(chǎn)出的合成革具有良好的透濕、透氣性能，手感柔軟、豐滿、輕盈，更富于天然皮革的風(fēng)格和外觀，因此發(fā)展速度極為驚人。7、聚氨酯纖維（Spandex，簡稱氨綸）氨綸的優(yōu)異性能：突出的高回彈性，氨綸的高回彈性是目前所有彈性纖維都無法比擬的，它的斷裂伸長率大于400%，最高可達800%，即使在300%拉伸形變時，回彈回復(fù)率仍在95%以上；優(yōu)異的抗張強度、抗撕裂強度；耐候、耐紫外線照射能力強；耐化學(xué)品、耐洗滌；與染料的親和性好。氨綸已被廣泛應(yīng)用于紡織品中，是一種高附加值的新型紡織材料，其使用形式主要有四種：裸絲、包芯紗、包覆紗、合捻線。如絲襪、泳衣、舞蹈衣、萊卡（純棉包覆氨綸絲）、服裝等，在傳統(tǒng)紡織品中，只需加入不到10%數(shù)量的氨綸，就可以使傳統(tǒng)織物的檔次大為提高，顯示出柔軟、舒適、美觀、高雅的風(fēng)格。8、聚氨酯涂料（PUCoatings）聚氨酯涂料的應(yīng)用領(lǐng)域主要有：飛機、船舶、車輛涂裝；木材、塑料、橡膠、皮革的表面涂裝；建筑物涂裝；防腐涂裝，等等。水性聚氨酯涂一一以水為主要介質(zhì)，具有低VOC含量、低或無環(huán)境污染、施工方便等特點，是溶劑型涂料的主要替代品之一。已在許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，如：（1）木器漆及木地板漆；（2）紙張涂層；（3）建筑涂料；（4）皮革涂層；（5）織物涂層，等等。9、聚氨酯膠粘劑（PUAdhesives）?聚氨酯膠粘劑中含有很強極性和化學(xué)活潑性的-NCO-（異氰酸根）、-NHCOO-（氨基甲酸酯基團），與含有活潑氫的基材，如泡沫、塑料、木材、皮革、織物、紙張、陶瓷等多孔材料，以及金屬、玻璃、橡膠、塑料等表面光潔的材料都有優(yōu)良的化學(xué)粘接力；具備優(yōu)異的抗剪切強度和抗沖擊特性，適用于各種結(jié)構(gòu)性粘合領(lǐng)域，并具備優(yōu)異的柔韌特性；?聚氨酯膠粘粘劑具備優(yōu)異的橡膠特性，能適應(yīng)不同熱膨脹系數(shù)基材的粘合，它在基材之間形成具有軟-硬過渡層，不僅粘接力強，同時還具有優(yōu)異的緩沖、減震功能；?聚氨酯膠粘劑的低溫和超低溫性能超過所有其他類型的膠粘劑；水性聚氨酯膠粘劑一一水性聚氨酯膠粘劑具有低VOC含量、低或無環(huán)境污染、不燃等特點，是聚氨酯膠粘劑的重點發(fā)展方向。10、聚氨酯密封膠（PUSealants）?密封膠是用來填充空隙（孔洞、接頭、接縫等）