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在过去的1年中,由于原油价格大幅度下跌,在经济大萧条的背景下,中国聚氨酯弹性体市场同比增长较前几年发展缓慢,失调的供求比例严重导致了聚氨酯弹性体价格一路低迷。但这种现象,仅出现在传统聚氨酯产品中。科技含量以及创新度较高的弹性体产品如纳米聚氨酯弹性体材料的市场前景,还是非常可观的。

从聚氨酯涂料研发应用的角度上来说,为主流的仍然表现为双组分聚氨酯涂料,它在木器家具涂装等领域中应用范围不断扩大与提升。除此以外,单组分聚氨酯涂料仍然在汽车加工、地下室防水等领域中有着非常强的应用优势,此类涂料以聚氨酯为主要材料,在各类色漆以及清漆生产中有着非常好的应用价值。新研发丙烯酸聚氨酯漆选用缩二脲作为固化剂,在汽车修补用漆中的应用价值相当可靠。尤其对于轻型汽车、大型客车以及面包车而言,车辆加工中的涂装功能非常值得肯定,市场前景相当可观。在丙烯酸聚氨酯涂料基础之上研发的多类新型聚氨酯涂料还可以在其他制造加工领域中发挥应用价值,以满足家电、火车等加工物对加工质量所产生的要求。

受到环境保护要求以及整个涂料行业可持续性发展要求的影响,业内有关人员积极探索并研发具有环保效益的聚氨酯涂料产品,如光固化聚氨酯涂料、高固含量低黏度聚氨酯材料、以及粉末聚氨酯材料等。以粉末剂方式所呈现的聚氨酯涂料能够具备良好的物理机械性能以及耐化学品性能,同时还表现出了良好的外形美观性。水性聚氨酯分散树脂材料与其他结构的聚合物材料相比存在大量优势,且与环保要求相契合,可在水中分散,无游离的异氰酸酯,性,对底材的附着力良好。水性双组分聚氨酯涂料是由含-OH基的水性多元醇和含-NCO基的低黏度多异氰酸酯固化剂组成,其涂膜性能主要由羟基树脂的组成和结构决定。

聚氨酯胶粘剂的合成是基于异氰酸酯特的化学性质。异氰酸酯是分子中含有异氰酸酯基团(-NCO)的化合物,该基团具有重叠双键排列的高度不饱和键结构,能与各种含活泼氢的化合物进行反应。在聚氨酯胶粘剂领域,主要使用含有2个或多个-NCO特征基团的异氰酸酯。根据产品在光照下是否发生黄变现象将聚氨酯胶粘剂分为通用型异氰酸酯聚氨酯胶粘剂和耐黄变型异氰酸酯聚氨酯胶粘剂。 [6]

通用型异氰酸酯,即芳香族异氰酸酯是目前聚氨酯工业使用广泛的异氰酸酯,由于结构中与苯环相连的亚甲基易被氧化生成醌类发色基团导致材料发生黄变。常用的通用型异氰酸酯有TDI、MDI和聚甲基聚苯异氰酸酯(PAPI)等。TDI常温下为液态,使用方便,是聚氨酯工业中早使用的异氰酸酯。
尽管聚氨酯胶粘剂具有优良的性能,但容易受到诸如光、热、氧、水等外界环境的影响,降低其使用价值。随着社会的发展,聚氨酯胶粘剂单一的性能已经不能满足应用需求,对聚氨酯胶粘剂的改性研究已经成为热点领域,其中物理改性和化学改性是主要的改性方法。
物理改性主要是在聚氨酯胶粘剂制备过程中,通过一定条件掺杂一些填料、添加剂来改善胶粘剂性能的一种方法。石英粉与聚氨酯胶粘剂体系具有良好的相容性,对聚氨酯胶粘剂产品的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度有明显的提升作用。将纳米氮化硼(BN)超声分散于多元醇中,然后与MDI反应,制备用于食品包装的聚氨酯胶粘剂薄膜。与未加纳米BN的胶粘剂相比,薄膜的水蒸气透过率降低了50%,粘接强度提高了37%,剥离强度提高7.14%。将SiO2纳米纤维添加到聚氨酯基体中,发现SiO2纳米纤维表面的羟基与聚氨酯形成紧密的交联结构,提高了胶粘剂的粘接性、胶膜的硬度、拉伸强度,但也增加了胶体黏度。 [6]
化学改性是一种通过聚合物化学反应改变分子链上原子或原子团类型及其结合方式的改性方法,其中嵌段、接枝等是聚氨酯胶粘剂常用的几种化学改性方法。其中的环氧树脂改性聚氨酯胶粘剂、丙烯酸酯改性聚氨酯胶粘剂、有机硅树脂改性聚氨酯胶粘剂是行业内竞相开发的目标。环氧树脂具有良好的粘接性、耐腐蚀性、高强度等诸多优点,但是韧性较差,将环氧基引入聚氨酯体系中能够获得性能更好的产品。硅烷改性聚氨酯胶粘剂不但能够提高柔韧性还能避免传统聚氨酯胶粘剂固化易起泡、对光滑基材粘接性差的缺点。 [6]
冰箱和冰柜主要采用聚氨酯硬质泡沫作为家电的隔热材料,该材料在同体积条件下,能够有效增大冰箱、冰柜的内部容积,减少外部壳体材料的总用量,不仅能降低生产成本,还能减轻冰箱自重,提升隔热性能。在中国,制造一台标准体积的冰箱需要聚氨酯硬质泡沫重量约为6-8kg,而一台冰柜需要大约11kg的硬质泡沫塑料。中国是冰箱制造大国,已经逐渐成为世界的冰箱研发、生产、运输一体化基地;中国每年在冰箱制造行业所使用的聚氨酯硬质泡沫总量约为80万t。随着中国家电“节能减排”政策不断落实,冰箱所使用的聚氨酯的总量将会呈现下降趋势,各个生产制造企业将会走向“绿色环保”的发展路线。 [3]

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