大学毕业论文聚氨酯的应用

建筑土木在建筑/土木领域中聚氨酯也展示着其特性。住宅用硬质泡沫，作为最佳的隔热材料，应用于墙体、地坪及屋顶等方面，大幅减少冷暖气供应负荷，顺应节能要求。聚氨酯涂料也因其具有优良的耐侯性，被用于住宅装修用外墙涂料。此外，运用其防水性、耐药品性及适当的弹性，聚氨酯涂料作为医院、体育馆等建筑的地坪涂料，高层建筑和桥梁等的防腐涂料。聚氨酯还作为枕木和铁轨间的缓冲材、建筑物屋顶等的防水·密封材及木质移动住宅用粘合剂被广泛应用。并应用于全天候跑道和高尔夫球场的施工。硬质聚醚型聚氨酯泡沫塑料主要用于冷库、冷罐、管道等部门作绝缘保温保冷材料高层建筑、高层建筑、航空、汽车等部门做结构材料起保温隔音和轻量化的作用。超低密度的硬泡可做防震包装材料及船体夹层 的填充材料。硬质聚酯型聚氨酯泡沫塑料应 用领域类似于硬质聚醚型聚氨酯泡沫塑料，当制品对强度、耐温性要求较高时，用聚酯型硬泡较为合适。如雷达天线罩的夹层材料，飞机、船舶上的三层结构材料， 电器、仪表、设备的隔热材料和防震包装材料；软质聚醚型聚氨酯泡沫塑料主要用作服装、鞋帽衬里，垫肩和精密仪器的防震包装等。

水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系，也称水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。水性聚氨酯以水为溶剂，无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好、易于改性等优点。

聚氨酯泡沫塑料应用广泛。软泡沫塑料主要用于家具及交通工具各种垫材、隔音材料等；硬泡沫塑料主要用于家用电器隔热层、屋墙面保温防水喷涂泡沫、管道保温材料、建筑板材、冷藏车及冷库隔热材等；半硬泡沫塑料用于汽车仪表板、方向盘等。市场上已有各种规格用途的泡沫塑料组合料(双组分预混料)，主要用于(冷熟化)高回弹泡沫塑料、半硬泡沫塑料、浇铸及喷涂硬泡沫塑料等。聚氨酯弹性体可在较宽的硬度范围具有较高的弹性及强度、优异的耐磨性、耐油性、耐疲劳性及抗震动性，具有“耐磨橡胶”之称。聚氨酯弹性体在聚氨酯产品中产量虽小，但聚氨酯弹性体具有优异的综合性能，已广泛用于冶金、石油、汽车、选矿、水利、纺织、印刷、医疗、体育、粮食加工、建筑等工业部门。PU是聚氨酯，PU皮就是聚氨酯成份的表皮。服装厂家广泛用此种材料生产服装，俗称仿皮服装.PU 是英文polyurethane的缩写，化学中文名称 聚氨酯 其质量也有好坏，好的包包多采用进口PU 革PU配皮是一般其反面是牛皮的第二层皮料，在表面涂上一层PU树脂，所以也称贴膜牛皮。其价格较便宜，利用率高。其随工艺的变化也制成各种档次的品种，如进口二层牛皮，因工艺独特，质量稳定，品种新颖等特点,是消费者公认的高档皮革，价格与档次都不亚于头层真皮。PU皮与真皮包各有特点，PU皮包外观漂亮，好打理，价格较低，但不耐磨，易破；真皮价格昂贵，打理麻烦，但耐用。水性聚氨酯大多数水性PU主要是由自乳化法制备，以含亲水性基团的PU为主要固化成分，涂膜干燥时若亲水成分不能有效的进入交联网络中，干燥形成的涂膜遇水易溶胀。另外其缺少像双组分溶剂型PU涂膜所能得到的交联密度和高相对分子质量，因而这些水分散体涂膜的耐水性、耐溶剂性、耐热性和光泽性较差，严重地限制了其使用的范围。因此，常采用提高涂膜的交联密度来改善乳液涂膜的耐水性。常用的交联方法有两种:一种是在合成PU预聚物时，加入官能度大于2的多羟基化合物，直接生成交联PU预聚物，将上述预聚物很好地分散在水中，并扩链形成大分子，最后形成乳液。这种方法也叫前交联法，缺点是易使预聚物黏度增大，较难分散在水中，影响乳液的稳定性。新型交联剂和多官能团扩链剂的筛选与合成的活跃研究，已成为提高水性PU物理机械性能和耐水性能的主要途径之一。另一种方法为外交联法，采用带羧的阴离子PU乳液进行交联，交联反应发生在PU分子的羧基上，有氮丙啶、碳化亚胺以及金属盐类化合物，在室温条件下进行交联。这类交联剂一般在使用PU乳液时加入，因其交联反应速率很快，短时间内产生凝胶而破乳。外交联法可成功解决PU乳液涂膜的亲水性问题，但因外加交联剂，组成双组分涂饰剂给施工带来不便，此方法使用较少。聚氨酯涂层剂聚氨酯涂层剂是当今发展的主要种类，它的优势在于：涂层柔软并有弹性；涂层强度好，可用于很薄的涂层；涂层多孔，具有透湿和通气性能；耐磨，耐湿，耐干洗。 其不足在于：成本较高；耐气候性差；遇水、热、碱要水解。TPU涂层剂按组成分类有：聚酯系聚氨酯；聚醚系聚氨酯；芳香族异氰酸酯系聚氨酯；脂肪族异氰酸酯系聚氨酯。按使用上采用的介质分为溶剂类和水系类。在大分子主链上含有—NHCOO—基团的重复结构单元的聚合物统称为聚氨基甲酸酯，简称聚氨酯（PU）。它是由有机多异氰酸酯与聚醚型或聚酯型多元醇反应制得。人们常见的聚氨酯塑料多以软、硬泡沫体的形式出现。硬质聚氨酯泡沫塑料（Rigid Polyether Polyurethane Foams)理化性质密度：～(25 摄氏度)，拉伸强度：，弯曲强度：，导热系数：() 。该制品最大特点是：可根据具体使用要求，通过改变原料的规格、品种和配方，合成所需性能的产品。该产品质轻（密度可调），比强度大，绝缘和隔音性能优越，电气性能佳，加工工艺性好，耐化学药品，吸水率低，加入阻燃剂，亦可制得自熄性产品。该材料与聚醚型同一密度的硬泡相比，有较高的拉伸强度和较好的耐油、耐溶剂和耐氧化性能，但聚酯粘度大，操作较困难。主要用途主要用于冷库、冷罐、管道等部门作绝缘保温保冷材料，高层建筑、航空、汽车等部门做结构材料起保温隔音和轻量化的作用。超低密度的硬泡可做防震包装材料及船体夹层的填充材料。软质聚氨酯泡沫塑料（Flexible Polyether Polyurethane Foams）理化性质密度：～ ，拉伸强度：～117kPa ，伸长率（%）：150～300。弯曲强度：，导热系数：～()。熔点（℃）：170～190。主要用途不同密度的软泡沫塑料，其主要用途有些差别。软质聚酯型聚氨酯泡沫塑料（Flexible Polyester Polyurethane Foams）主要用作服装、鞋帽衬里，垫肩和精密仪器的防震包装等。鲨鱼皮泳衣鲨鱼皮泳衣是人们根据其外形特征起的绰号，它的核心技术在于模仿鲨鱼的皮肤。生物学家发现，鲨鱼皮肤表面粗糙的V形皱褶可以大大减少水流的摩擦力，使身体周围的水流更高效地流过，鲨鱼得以快速游动。快皮的超伸展纤维表面便是完全仿造鲨鱼皮肤表面制成的。此外，这款泳衣还充分融合了仿生学原理：在接缝处模仿人类的肌腱，为运动员向后划水时提供动力；在布料上模仿人类的皮肤，富有弹性。实验表明，鲨鱼皮的纤维可以减少3% 水的阻力，这在1秒就能决定胜负的游泳比赛中有着非凡意义。根本原因：“鲨鱼皮”使用了能增加浮力的聚氨酯纤维材料。

可用于软包装行业聚酯双组份塑料复合的胶黏剂，环保型高强度醇溶双组份复合胶,油墨用的聚氨酯油墨连接料系列等，你可以去参考下苏州旺申聚氨酯，他们在这份方面就做的很出色！

一、中国水性聚氨酯的应用拓展趋势水性聚氨酯除了在皮革领域的应用外，在涂层、纺织整理、涂料印花、涂料、胶粘剂等更多应用领域发挥着越来越重要的作用。1、织物涂层整理用的水性聚氨酯 聚氨酯涂层剂的耐低温、高弹性和高模量是其最显著的特点。但PU涂层剂大多为溶剂型，而性能好的为双组分的溶剂型PU。随着环保意识的不断增强，环保法律法规日益晚上，水性PU取代溶剂型PU已经成为必然趋势。 近年来，水性聚氨酯除成功应用于纺织涂层整理外，在羊毛防缩整理、仿麂皮绒整理、无纺布整理，植绒整理等方面都有应用。 上海新光化工厂、东华大学、宁波化工研究设计院等在该方面研究处于国内领先地位。2、涂料 目前，国内水性聚氨酯涂料主要用于木器涂饰用涂料。 早在20世纪90年代末，国内就有科研机构开展水性木器漆研究，但市场反映不强烈，更多停留在理论研究阶段。2000年以后，部分厂家开始试推广水性聚氨酯涂料，但由于性能差，硬度和耐水耐溶剂性都不达标，市场推广很艰难，遭遇索赔也较多。 近几年，随着合成技术的发展，水性聚氨酯涂料的综合性能有了很大提高。其发展思路有三个方面：其一是用双组分取代单组分，其二是与丙烯酸树脂共聚；其三是合成水性紫外光固化聚氨酯涂料。 在未来，高性能与低VOC含量相结合的水性聚氨酯涂料具有广阔的应用前景。3、胶粘剂 水性聚氨酯可成功用于PVC、密度板、ABS等的粘结，可用于制造家具、汽车内饰件、磁卡等，市场的需求在逐年扩大。 目前，国外市场水性聚氨酯胶粘剂品种多，产量大，如拜耳、大日本油墨、美国氰特等。4、水性聚氨酯玻纤浸润剂 玻纤浸润剂对玻璃纤维的生产和应用都是非常重要的，浸润剂能有效改善玻璃纤维表面缺陷和表面性质，是玻璃纤维及制品得到广泛应用。而在浸润剂中最关键的组分就是胶粘剂。聚氨酯乳液就是很重要的一类，只需要添加少量，就能提高玻纤的集束性和短切性，目前这一领域，厂家使用的主要是进口产品，国产较少。5、鞋化用树脂 水性聚氨酯应用于鞋化材料有两个用途：填充和表面光亮装饰。目前国内此方面需求用量较大，仅次于皮革生产用树脂，而产品多为进口，如美国诺誉、台湾、韩国、意大利等。二、中国水性聚氨酯的技术研究现状在中国现阶段的水性聚氨酯技术研制中，聚氨酯水分散液型产品还有一些缺点需要克服，如以蒸发潜热高的水为介质引起的干燥速度慢，对非极性基材润湿性差，初黏性低等问题；因分子含有亲水链节或侧挂的离子基团而引起的耐水性不好等问题；因以线型分子为主而引起的耐热性不够等问题。 固含量、热活化性以及交联剂的混合性是长期以来困扰水性聚氨酯应用的难点。 近年来，在上述问题的研究开发上已经取得了较大进展，现不同程度地获得解决，且在继续努力，寻找降低成本的途径。具体方法有： 1、固含量的问题，研究者多从反应工业学方面加以研究。目前所生产的水性聚氨酯的质量分数多为20-40%，干燥和运输费用较高，设法将其提高到50%以上是国外研究者的主要课题。如果将固含量提高到45%以上，在40-60℃的干燥温度下其干燥速度可与普通溶剂型聚氨酯树脂室温下的干燥速度相似。 2、采用交联可提高耐水、耐热性等。 3、采用与其他树脂共混技术，降低成本。 4、提高初黏性。有公司采用引入环氧树脂的方法制得了具有良好初黏性的产品。 5、提高稳定性。研究者从乳液的形态学着手研究，以解决粒径、粘度、贮存性与性能之间的矛盾。 以上这些问题表现在目前的研究热点方面，水性聚氨酯有关的研究项目越来越多，参与研究的科研机构及大学越来越多。其工作主要表现在以下几个方面： 1、交联改性 水性聚氨酯多数是线型结构，其耐水、耐溶剂、耐热性能较差，引入交联结构，可以得到有效提高。通过内交联的方法，引入三官能团化合物，可形成部分支化和交联结构。但此法干燥性能很差。比较可行的是外交联法，虽然该法使用上麻烦，但确实有效，且可明显提高干燥速度，且使用性能的提高尤为明显。目前市场销售的几乎都是拜耳、罗地亚等公司的产品，国内有些厂家在尝试推出，但性能和稳定性还有待提高。 2、共混改性 利用各种不同水性树脂的性能特点，通过合理的配比形成一种杂合性的产品，以提高性能，并且有效降低成本。通常可以和丙烯酸乳液、水性环氧、PVAc乳液、EVA乳液等进行混配。通过混配可以有效提高耐候性、耐水性、硬度和热活化性能等。 3、共聚改性 目前以聚氨酯和丙烯酸为基础的核壳聚合，互穿网络聚合乳液已经成为国内各科研机构研究的重点，被成为第三代水性聚氨酯。通过和丙烯酸共聚，可克服各自的缺点，发挥各自的优势，使树脂性能得到充分的改善，并且有效降低了成本。该类型产品已成功应用于水性木器漆、外墙涂料、涂料印花、木材胶粘剂等领域。 4、有机硅、氟改性 通过引入小分子的有机硅或有机氟，具有优良的拒水性以及良好的滑爽性，在涂层和医用乳胶手套上具有良好的应用前景。