聚氨酯

聚氨酯

聚氨酯即聚氨基甲酸酯。聚氨酯全稱為聚氨基甲酸酯,是主鏈上含有重複氨基甲酸酯基團的大分子化合物的統稱。聚氨酯是子我國上海後先聚氨酯引進基團。它是由有機二異氰酸酯或多異氰酸酯與二羥基或多羥基化合物加聚而成。聚氨酯材料,用途非常廣,可以代替橡膠,塑膠,尼龍等,用於機場,酒店,建材,汽車廠,煤礦廠,水泥廠,高級公寓,別墅,園林美化,彩石藝術,公園等。

基本信息

基本資料

產品產品
中文名:聚氨基甲酸酯;聚氨酯

英文名:polyurethane

用途:根據所用原料的不同,可有不同性質的產品,一般為聚酯型和聚醚型兩類。可用於製造塑膠橡膠纖維、硬質和軟質泡沫塑膠、膠粘劑和塗料等。

製備來源:由二元或多元異氰酸酯與二元或多元羥基化合物作用而成的高分子化合物。

聚氨基甲酸酯,是分子結構中含有—NHCOO—單元的高分子化合物,該單元由異氰酸基和羥基反應而成,反應式如下:—N=C=O HOˉ→—NH-COOˉ

介紹

聚氨酯聚氨酯
產品系列
1、TDI系列:主要用於清掃器,萬向腳輪,料架配件等。
聚氨酯
2、MDI系列:無毒無味,屬於環保類產品,主要使用在醫療,高檔別墅裝飾等
3、NDI系列:重型腳輪,耐溫型比較好,耐磨性能好。
4、PPDI系列:主要用於膨脹管。
產品套用
聚氨酯材料,用途非常廣,可以代替橡膠,塑膠,尼龍等,用於機場,酒店,建材,汽車廠,煤礦廠,水泥廠,高級公寓,別墅,園林美化,彩石藝術,公園等。
聚氨酯介紹
〈二〉.PU彈性體製品可分為七大類:(1)超耐磨、自潤滑PU彈性體製品類;(2)超高回彈PU彈性體製品類;(3)高吸震性PU彈性體製品類;(4)慢回彈、吸音PU彈性體製品類;(5)耐高溫130度-150度,燃燒無煙PU彈性體製品類;(6)超高硬度96D±2DPU彈性體製品類;(7)特抗靜電PU彈性體製品類。
聚氨酯產品類
聚氨酯主要經營聚氨酯清掃器,聚氨酯刮板,全聚氨酯製品;聚氨酯腳輪、軸承包膠輪;各型號聚氨酯輸送滾筒、包膠滾輪、聚氨酯(PU)切割輥、盤拉機用聚氨酯壓緊輥、規格Φ700—Φ50載重20T—0.01T高品質聚氨酯(PU)輪、各型號輸送軸承包膠輪、衝壓模具用聚氨酯(PU)彈簧(優力膠)、各種緩衝墊塊、聚氨酯(PU)清管器、盾構機聚氨酯(PU)靴板系列、聚氨酯(PU)分道柱、聚氨酯清掃器刮板、抗靜電阻燃聚氨酯(PU)托輥、波紋管聚氨酯(PU)膨脹塊、保護鋼絲繩超耐磨聚氨酯地滾、泥漿泵聚氨酯(PU)活塞、聚氨酯攪龍,聚氨酯噴砂配件、彩色混凝土地坪壓花模等等。
產品特性
(1)劃不傷,無噪音。使用壽命長,減少成本。
(2)耐溫性在零下20度~高溫120度
(3)聚氨酯產品無污染,無毒無味。

發展

聚氨酯聚氨酯
據《中國聚氨酯行業市場需求預測與投資戰略規劃分析報告前瞻》數據顯示根據BASF、BAYER、上海聯恆和煙臺萬華這幾家主要生產企業的產能規劃和建設進度,預計2016年國內四大MDI產能將達到368萬噸,到2017年我國MDI產能或達到420萬噸左右。

從MDI進口替代進程的延續性角度分析認為,在2013年底之前,國內MDI供求仍將處於緊平衡狀態,MDI新增產能將被下游需求增長有效地消化;2014年以後國內MDI行業將出現明顯的過剩產能,國內MDI行業的發展關鍵在於過剩產能是否能以出口形式進行轉移。
TDI進入產能釋放期,前瞻產業研究院總結,2013-2015年是TDI產能集中釋放期,也將進入產能過剩階段。根據目前建設進度,2013年四川江安的20萬噸、山西陽高的5萬噸裝置將投產;2014年煙臺巨力的15萬噸、煙臺萬華的30萬噸和東南電化的5萬噸裝置將投產;2015年遼寧錦化的10萬噸、山西陽高的13萬噸裝置將投產。總體來看,預計2015年我國TDI產能可達到185萬噸;加上2013年或有新的建設計畫,保守預計到2017年我國TDI產能可達到220萬噸。

行業現狀

根據現有的產能擴張情況與需求增長預測,以及MDI進口替代進程的延續性,《中國聚氨酯行業市場需求預測與投資戰略規劃分析報告前瞻》認為,在2013年底之前,國內MDI供求仍將處於緊平衡狀態,MDI新增產能將被下游需求增長有效地消化。隨著國內MDI產能的擴張,國內MDI的需求缺口將會逐漸減少,對外依存度進一步下降。根據現有的數據推斷,2014年以後國內MDI行業將出現明顯的過剩產能,國內MDI行業的發展關鍵在於過剩產能是否能以出口形式進行轉移。
預計2016年國內四大MDI產能將達到368萬噸,到2017年我國MDI產能或達到420萬噸左右。

前景簡析

2010年以來,受全球經濟不穩定因素影響,國內聚氨酯市場持續低迷,出口不暢,產能過剩問題突出。但隨著國家利好政策的出台,通過產業結構調整、疏通下游、拓展內需、加強出口渠道建設等綜合舉措,整個行業從2011年第四季度起開始好轉。

2013年,我國聚氨酯市場呈現穩定的增長態勢,行業未來發展狀況較為樂觀。行業內部通過技術自主研發和對外引進等措施,技術創新水平與能力不斷提高,產業升級步伐穩步加快;在原料領域企業積極擴張產能,產業規模不斷擴大,產品產量穩步提高。

特點

聚氨基甲酸酯的簡稱。高聚物的主鏈上含有重複的—HNCO—O—基團的樹脂,通常由多異氰酸酯、多元醇聚合物或芳香族二胺等經逐步加成聚合而成。由於聚氨酯含有強極性氨基甲酸酯基團,調節配方中NCO/OH的比例,可以製得熱固性聚氨酯和熱塑性聚氨酯的不同產物。按其分子結構可分為線型和體型兩種。體型結構中由於交聯密度不同,可呈現硬質、軟質或介乎兩者之間的性能,具有高強度、高耐磨和耐溶劑等特點

沿革

1937年,O.拜耳首先製備了聚氨酯。1943年,德國法本公司開始生產混煉型聚氨酯橡膠。50年代,實現了澆鑄型聚氨酯橡膠、軟質聚氨酯泡沫塑膠、熱塑性聚氨酯橡膠和聚氨酯纖維的工業化生產。此後聚氨酯迅速發展,1983年世界總產量已超過3Mt,其中約80%為軟質和硬質泡沫塑膠。在塑膠中,聚氨酯產量僅次於聚乙烯聚氯乙烯聚苯乙烯聚丙烯酚醛樹脂等居第六位。

聚氨酯塗層劑

聚氨酯塗層劑是當今發展的主要種類,它的優勢在於:塗層柔軟並有彈性;塗層強度好,可用於很薄的塗層;塗層多孔,具有透濕和通氣性能;耐磨,耐濕,耐乾洗。其不足在於:成本較高;耐氣候性差;遇水、熱、鹼要水解。

TPU塗層劑按組成分類有:聚酯系聚氨酯;聚醚系聚氨酯;芳香族異氰酸酯系聚氨酯;脂肪族異氰酸酯系聚氨酯。按使用上採用的介質分為溶劑類和水系類。

在大分子主鏈上含有—NHCOO—基團的重複結構單元的聚合物統稱為聚氨基甲酸酯,簡稱聚氨酯(PU)。它是由有機多異氰酸酯與聚醚型或聚酯型多元醇反應製得。人們常見的聚氨酯塑膠多以軟、硬泡沫體的形式出現。

主要品種

聚氨酯聚氨酯

以聚氨酯泡沫塑膠為主,其次還有聚氨酯橡膠、聚氨酯纖維、塗料、膠粘劑

1、聚氨酯泡沫塑膠 產量最大的泡沫塑膠產品,相對密度大多在0.03~0.06之間,硬泡熱導率僅為軟木或聚苯乙烯泡沫塑膠的40%左右,有足夠的強度、耐油性和粘接能力,是優良的防震、隔熱、隔音材料,廣泛用於家電保溫(冰櫃、冷櫃、熱水器、太陽能熱水器、熱泵熱水器、啤酒保鮮桶、保溫箱等)、設備保溫(供熱管道、原油化工管道、罐體、冷藏運輸、客車保溫等)、建築節能(外牆保溫、屋面防水保溫、冷庫、建築板材、防盜門/車庫門、捲簾門等)等隔熱保溫領域以及包裝、裝修裝飾(裝飾板、仿木家具、工藝品等)領域。聚氨酯軟質泡沫塑膠彈性好,還是理想的座墊、床墊材料。

聚氨酯軟質泡沫塑膠多採用2,4-甲苯二異氰酸酯和2,6-甲苯二異氰酯酯為80:20(或65:35)的混合物以及聚丙二醇醚作原料。甲苯二異氰酸酯過量3%~7%,以保證產物有足夠的交聯。硬質泡沫塑膠多用多亞甲基多苯基多異氰酸酯或粗品甲苯二異氰酸酯為原料,所用多元醇聚合物的分子量較低。

聚氨酯泡沫塑膠的生產工藝有預聚法、半預聚法和一步法三種。預聚法是將過量的異氰酸酯與多元醇聚合物先製成端異氰酸酯基的預聚物,然後再與擴鏈劑或其餘的多元醇聚合物反應。半預聚法與預聚法類似,僅預聚物的反應程度較低。預聚法和半預聚法適用於小批量生產,一步法則用於大批量的連續發泡或模型發泡。

2、聚氨酯橡膠 按其加工方式分混煉型、熱塑型和澆鑄型三類。混煉型生膠是飽和的或有少量雙鍵的端羥基聚氨酯,可用普通橡膠的加工方法加工成型,產量較小。熱塑型橡膠有全熱塑性和半熱塑性兩種,前者是線型結構,後者有少量交聯,它們可以用熱塑性塑膠的加工方法和設備成型。澆鑄型橡膠多採用液態的預聚物與擴鏈劑迅速混合後澆鑄成型或進行噴塗,適應性較強。目前,大約有三分之二的聚氨酯橡膠製品採用澆鑄法成型。近年來出現的反應注射成型技術,可從液體單體直接注壓而快速反應成型,具有生產效率高、設備投資少以及製件性能好等優點

聚氨酯橡膠的物理性能和力學性能優異,它在很大的硬度範圍內伸長率均能達到600%~800%。耐磨性能好,為天然橡膠的 2~10倍,耐油性和耐臭氧性也比普通橡膠好。聚氨酯橡膠廣泛套用於製造膠輥、膠輪、彈性傳動件、皮帶、設備襯裡、減震材料、汽車零部件、密封製品以及膠鞋帶。

聚氨酯聚氨酯

3、聚氨酯塗料 分雙組分和單組分兩種:雙組分聚氨酯塗料為聚醚型,將多異氰酸酯和聚醚兩組分溶液直接混合使用;單組分聚氨酯塗料為不飽和聚酯型,包括油改性型、濕固化型和封閉型三種。聚氨酯塗料採用噴霧、電沉積、浸漬等方法施工。塗層耐磨,耐汽油、油脂、水和無機酸蒸氣,具有高絕緣性和粘附力,長期色澤鮮艷。適宜於-50~130℃使用,可用於化工和電訊儀表、水池、船舶和飛機零件、混凝土建築結構、地板、家具、運動器具等。(見彩圖)

4、聚氨酯膠粘劑 一般由多異氰酸酯和含羥基聚酯化合物雙組分體系組成。可以含有固化引發劑、粉末填充劑(氧化鈦氧化鋅水泥)、溶劑丙酮、醋酸乙酯、氯代烴)。套用前將兩組分直接混合,貯存期為1~3h。固化時間在室溫下不少於24h,或在100~150℃並加壓至0.03~0.05MPa下為1~3h固化。這種膠與各種材料均具有較高的粘接力。固化後對水、礦物脂、燃料、芳烴、大氣均穩定。工作溫度 -200~120℃,價格較昂貴。套用於航空和空間技術、建築、機械等的金屬、塑膠、玻璃、陶瓷結構連結,以及聚合物薄膜的複印材料,鞋底和鞋面的膠接等。

5、鯊魚皮泳衣 它是人們根據其外形特徵起的綽號,它的核心技術在於模仿鯊魚的皮膚。生物學家發現,鯊魚皮膚表面粗糙的V形皺褶可以大大減少水流的摩擦力,使身體周圍的水流更高效地流過,鯊魚得以快速遊動。快皮的超伸展纖維表面便是完全仿造鯊魚皮膚表面製成的。此外,這款泳衣還充分融合了仿生學原理:在接縫處模仿人類的肌腱,為運動員向後划水時提供動力;在布料上模仿人類的皮膚,富有彈性。實驗表明,鯊魚皮的纖維可以減少3%水的阻力,這在1%秒就能決定勝負的游泳比賽中有著非凡意義。根本原因:“鯊魚皮”使用了能增加浮力的聚氨酯纖維材料

研發歷史

聚氨酯(簡稱PU)是由多異氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等擴鏈劑或交聯劑等原料製成的聚合物。通過改變原料種類及組成,可以大幅度地改變產品形態及其性能,得到從柔軟到堅硬的最終產品。聚氨酯製品形態有軟質、半硬質及硬質泡沫塑膠、彈性體、油漆塗料、膠粘劑、密封膠、合成革塗層樹脂、彈性纖維等,廣泛套用於汽車製造、冰櫃製造、交通運輸、土木建築、鞋類、合成革、織物、機電、石油化工、礦山機械、航空、醫療、農業等許多領域。

1937年德國Otto Bayer教授首先發現多異氰酸酯與多元醇化台物進行加聚反應可製得聚氨酯,並以此為基礎進入工業化套用,英美等國1945~1947年從德國獲得聚氨酯樹脂的製造技術於1950年相繼開始工業化。日本1955年從德國Bayer公司及美國DuPont公司引進聚氨酯工業化生產技術。20世紀50年代末我國聚氨酯工業開始起步,近lO多年發展較快。

生產規模

經過60多年的發展,聚氨酯已成為一種重要的合成樹脂品種。世界聚氨酯消耗量1999年估計達7.7Mt,2000年聚氨酯總產量達到8.5Mt。近年來亞太地區成為世界聚氨酯工業發展最快的地區,而中國又是最具發展潛力的國家。據估計,1998年聚氨酯製品總產量約為770kt(扣除溶劑後約為555kt),2000年約為920kt,預計到2005年聚氨酯材料需求量將達1.4~1.5Mt 。

生產技術

聚氨酯聚氨酯
20世紀40年代,德國Bayer實驗室用二異氰酸酯及多元醇為原料,製得了硬質泡沫塑膠等聚氨酯樣品。美國於1946年起開展了硬質聚氨酯泡沫塑膠的研究,產品用於飛機夾心板材部件。1952年,Bayer公司報導了聚酯型軟質聚氯酯泡沫塑膠中試研究成果;1952~1954年,又開發連續方法生產聚酯型軟質聚氨酯泡沫塑膠技術,並開發了相應的生產設備;1961年,採用蒸氣壓較低的多異氰酸酯PAPI製備硬質聚氨酯泡沫塑膠,提高了硬質製品的性能和減少了施工時的毒性,並套用於現場噴塗工藝,使硬質泡沫塑膠的套用範圍進一步擴大。由於價格較低的聚醚多元醇在60年代的大量生產,以及一步法和連續法軟泡生產工藝及設備的開發,聚氨酯軟泡獲得套用。60年代中期,冷熟化半硬泡和自結皮模塑泡沫被開發,70年代在高活性聚醚多元醇的基礎上開發了冷熟化高回彈泡沫。70年代開發了聚氨酯軟泡的Maxfoam平頂發泡工藝、垂直發泡工藝,使塊狀聚氨酯軟泡的工藝趨於成熟。後來,隨著各種新型聚醚多元醇及勻泡劑的開發,還開發了各種模塑聚氨酯泡沫塑膠。

產業鏈

聚氨酯產業鏈聚氨酯產業鏈

產品套用

聚氨酯聚氨酯
目前聚氨酯泡沫塑膠套用廣泛。軟泡沫塑膠主要用於家具及交通工具各種墊材、隔音材料等;硬泡沫塑膠主要用於家用電器隔熱層、屋牆面保溫防水噴塗泡沫、管道保溫材料、建築板材、冷藏車及冷庫隔熱材等;半硬泡沫塑膠用於汽車儀錶板、方向盤等。市場上已有各種規格用途的泡沫塑膠組合料(雙組分預混料),主要用於(冷熟化)高回彈泡沫塑膠、半硬泡沫塑膠、澆鑄及噴塗硬泡沫塑膠等。

聚氨酯彈性體可在較寬的硬度範圍具有較高的彈性及強度、優異的耐磨性、耐油性、耐疲勞性及抗震動性,具有“耐磨橡膠”之稱。聚氨酯彈性體在聚氨酯產品中產量雖小,但聚氨酯彈性體具有優異的綜合性能,已廣泛用於冶金、石油、汽車、選礦、水利、紡織、印刷、醫療、體育、糧食加工、建築等工業部門。

PU是聚氨酯,PU皮就是聚氨酯成份的表皮.現在服裝廠家廣泛用此種材料生產服裝,俗稱仿皮服裝.PU 是英文ploy urethane的縮寫,化學中文名稱 聚氨酯 其質量也有好壞,好的包包多採用進口PU皮。

PU配皮是一般其反面是牛皮的第二層皮料,在表面塗上一層PU樹脂,所以也稱貼膜牛皮。其價格較便宜,利用率高。其隨工藝的變化也製成各種檔次的品種,如進口二層牛皮,因工藝獨特,質量穩定,品種新穎等特點,為目前的高檔皮革,價格與檔次都不亞於頭層真皮。

PU皮與真皮包各有特點,PU皮包外觀漂亮,好打理,價格較低,但不耐磨,易破;真皮價格昂貴,打理麻煩,但耐用。

聚氨酯套用聚氨酯套用

保溫原由

建築物中使用保溫材料可以保暖隔音,提高居住的舒適度,有利於節能減排。可別小看了保溫材料對節能減排的貢獻,在“十一五”提出的建築節能發展目標中,建築節能貢獻率要達到20%,即節約1.2億噸標準煤———當然,這一切都需要建立在安全、可靠的前提下。

保溫材料可以鋪設在內牆,但實際套用起來保溫效果不夠理想,所以保溫材料通常都在外牆鋪設。市面上供應的民用外牆保溫材料主要有聚苯板、擠塑板和聚氨酯泡沫。前兩種材料的使用早於聚氨酯泡沫。仍有部分樓宇使用這些材料。與聚苯板和擠塑板相比,聚氨酯泡沫具有保溫性能好、耐熱性能好、使用壽命長、質輕、運輸及施工方便等優點,耐水性也不錯,價格則稍高。聚氨酯泡沫已經逐漸取代了它們,成為外牆保溫材料的首選。

作為一種有機保溫材料,聚氨酯泡沫也免不了所有有機保溫材料共有的缺點:易燃、耐高溫耐火性能差、高溫下釋放大量有毒有害濃煙等。同時,聚氨酯泡沫材料起火燃燒後,火焰溫度高,煙霧瀰漫,增加了消防人員施救和現場人員撤離的難度

除了這些有機保溫材料外,另有一類無機保溫材料可作為外牆保溫材料。這些材料都無毒無味無害,燃點高,耐火性能好,高溫下不發生化學反應、不產生有毒有害氣體,具有很好的環境親和性。可惜,這些無機保溫材料在用作外牆保溫時卻存在著種種困難,如保溫砂漿不能套用於高層建築,保溫效果也不盡如人意;新型的矽酸鈣系無機保溫材料用作工程領域在技術上還不成熟;耐水性差更是各種無機保溫材料的通病;最重要的問題就是無機保溫材料成本太高,如無機的岩棉板是聚氨酯泡沫價格的6倍以上。高成本一定程度上限制了各方面性能優異且綠色環保的無機絕熱材料的大規模使用,比聚氨酯耐火性能更優秀的酚醛泡沫材料就只有在鳥巢、水立方這樣的高檔公共建築中才得以使用。

最新行情

據中國聚氨酯工業協會統計,近10年間聚氨酯產量年均增長11.8%左右,年產量達到700多萬噸,占全球總產量近40%。

目前我國已形成完整的聚氨酯原料和下游產品生產體系,不僅聚氨酯泡沫、聚氨酯彈性體、聚氨酯合成革漿料產量穩居世界第一位,而且是多種聚氨酯製品的主要出口國。我國已建成了長三角、黃河三角洲、環渤海、珠三角、東北、西南等多個聚氨酯產業聚集區,形成了龍頭企業帶動、眾多中小型企業並存的原料生產和下游產品加工格局
近十年,我國聚氨酯行業持續推進產業升級,擴大專業化原料、產品生產規模;大力發展科技創新,加強安全環保生產技術的研發、環境友好型產品替代以及節能減排、降耗、資源回收利用等,科研開發能力達到新水平;產品向精細化、功能化、高性能化發展,並進一步擴大了套用領域。

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