聚氨酯在建筑节能墙体领域的最新发展动态

    在所有人都在信心满满的认为中国聚氨酯行业进入快速发展阶段时，我们更加应该关注聚氨酯未来的发展方向，技术在哪里接受最困难的革新挑战，利益在哪里得到最大额度提升。2007年，乃至后数的几年内，我们的视角应该更多的停留在哪些领域，希望看过下面的文章，能够有所收获。

聚氨酯在建筑节能墙体领域的最新发展动态

    聚氨酯硬泡与建筑节能聚氨酯硬质

    泡沫是目前所有的墙体保温材料中保温性能最好的隔热产品，也是世界上最具前瞻性的保温材料。建设部科技司已成立了聚氨酯建筑节约应用推广工作组，并于2006年10月10日在北京召开了“聚氨酯墙体节能应用技术国际交流会”。会议一致认为聚氨酯材料是目前国际上性能最好的保温材料，具有质量轻、保温、防潮、隔音、耐热、防震、耐腐蚀、容易与其他材料粘结、燃烧不产生熔滴等优异性能。目前，聚氨酯硬泡在我国主要应用在供热、制冷、造船、石油、化工、汽车、交通运输等行业，用在建筑墙体保温的份额还不足10%，欧美等发达国家在建筑保温材料中约49%为聚氨酯材料。随着国内建筑节能标准的进一步完善，围绕保温节能领域而开展一系列研究的机构和企业也逐步增加，硬质聚氨酯类产品将在建筑领域“大展宏图”。

    聚氨酯轮胎聚氨酯弹性体一种既具有塑料的高硬度,又具有橡胶高弹性的高分子合成材料。基于优异的力学性能,从20世纪60年代开始就进行了聚氨酯弹性体在轮胎中的应用研究。特别是浇注型聚氨酯弹性体是目前最耐磨的弹性体,具有可着色、高耐切割性、吸振、减震、负重容量非常大以及优良的耐油及耐化学品等优点,而且对人体无毒害作用,又能完全生物降解,还不必添加炭黑和芳烃油,是制造轮胎胎面的理想材料。聚氨酯轮胎采用浇注工艺制造,其结构和目前生产的轮胎有很大区别。全聚氨酯充气轮胎是由胎体、带束层和胎面3部分构成。部分聚氨酯充气轮胎有两种形式:一种是胎体为浇注的聚氨酯,而胎面则为制造普通轮胎用的橡胶;另一种是胎体为子午线胎体,而胎面则是聚氨酯。聚氨酯充气轮胎与普通钢丝子午线轮胎相比具有下列优点:(1)耗油量平均低10%;(2)胎面磨耗低51%;(3)重量轻30%;(4)滚动阻力低35%以上;(5)均匀性更好,且不会出现胎面剥离现象。

    PU轮胎有全PU轮(PP型)及橡胶外胎PU内胎(RP型)两种，适用各种电动助行车、轮椅、儿童手推车等等。产品优点︰吸震力佳、耐摩擦、不怕铁钉、不会泄气、不用补胎安全、省钱。但目前聚氨酯轮胎研究中仍然存在一些要解决的问题,即提高聚氨酯轮胎的牵引制动性能、提高耐水解性能、载重汽车轮胎的多次注射成型工艺等。在开发聚氨酯轮胎过程中,耐高温性能是影响聚氨酯轮胎实用化的主要因素。

    废旧聚氨酯回收环境保护是崛起中的聚氨酯工业面临的又一重大问题。随着聚氨酯材料在国民经济中的用途越来越广，用量越来越大，其废弃物的回收再利用也日益受到人们的重视。废旧聚氨酯主要包括生产厂的边角废料、模具溢出料，报废汽车、冰箱中的聚氨酯泡沫及弹性体，废旧鞋底和废旧PU革、氨纶旧衣物等。当前聚氨酯的回收利用主要有三种方法：物理法、化学法、能源法。

    对废旧聚氨酯制品的回收利用，欧盟率先出台了电器产品废旧塑料回收的法律法规，原则是谁生产谁回收;我国也应该加快聚氨酯制品尤其是泡沫制品的回收利用。

    聚氨酯的回收利用无疑对环境保护和资源利用是有利的，但是主要问题还在于回收废聚氨酯是否有经济效益。由于聚氨酯的用量较大，而近期原料价格居高不下，其废弃物回收市场前景看好，但以前使用的回收方法经济性普遍不强，未能广泛推广，因此，开发一种经济可行的回收方法已经成为业界研究的热点。

    聚氨酯仿木聚氨酯仿木材料是通过注塑机向模具注射聚氨酯组合料，待凝固定形后取出进行后期涂装工艺等加工。聚氨酯产品具有密度小、质量轻、尺寸稳定性好、不易变形等特性，可配合内埋木棒及铁条来做家具的结构性支撑部件。聚氨酯仿木材料利用模型的方法模制出各种复杂的结构及雕刻图案，可刨、可钉、可锯，有“合成木材”的美称。当然，除了良好的模塑性能外，聚氨酯仿木家具相对于传统木质家具来说，其价格更具优势，并且随着天然木材的紧缺，环保意识的增加，聚氨酯仿木家具在欧美等发达地区越来越受到欢迎。目前，在国内生产PU仿木家具的企业比较少，其中稍具规模的就更少，大部分都集中在华东华南沿海地区，并且他们生产的产品全部用于出口，所以聚氨酯仿木家具在国内市场具有巨大的发展空间。03～04年国内从事聚氨酯仿木家具生产的厂家他们产品的出口量并不多，但随着05年以后，原料价格的逐步走低，这些厂家的海外订单也逐渐增加，每个厂家都满负荷开工，有些甚至开始扩产。据粗算，05年仿木硬泡的使用量达到了2万吨。按照目前的国际形势来看，PU仿木家具未来几年在国内的发展速度将会逐步加快。
    喷涂聚脲弹性体喷涂聚脲弹性体(SprayPolyureaElastomer，简称SPUA)技术是国外近十年来，继高固体份涂料、水性涂料、辐射固化涂料、粉末涂料等低(无)污染涂装技术之后，为适应环保需求而研制、开发的一种新型无溶剂、无污染的绿色施工技术，它是在反应注射成型(RIM)技术的基础上发展起来的，其主要原料是端氨基聚氧化丙烯醚(端氨基聚醚)。端氨基聚醚与液态胺扩链剂、颜料"target="_blank">颜料、填料以及助剂组成色浆(R祖分)，另一组分则有异氰酸酯与低聚物二元醇或三元醇反应制得(A组分)。A组分与R组分通过喷涂设备进行喷涂制得聚脲弹性体。该工艺属快速反应喷涂体系，原料体系不含溶剂、固化速度快、工艺简单，可很方便的在立面、曲面上喷涂十几毫米厚的涂层而不流挂。SPUA技术全面突破了传统环保型涂装技术的局限,相比之下该产品具有更优异的耐磨性、耐老化、防腐蚀性、热稳定性。因此，使得该技术一问世，便得到迅猛的发展。

    非光气法生产异氰酸酯非光气法的优点是：省去危险性光气的使用，不产生腐蚀性氯化氢目前具有一定实用价值的非主流异氰酸酯制备方法主要有一氧化碳法(羰基化法)和碳酸二甲酯法等。一氧化碳法是硝基化合物在高温高压下与一氧化碳反应而制得有机异氰酸酯。其工艺过程可分一步法和二步法两种。工艺较简单，节省原料消耗;缺点是需贵重金属催化剂，收率不高。但总的说来，该法若工业化，装置建设费用及生产成本比光气化大为降低。该法设备简单、无公害，解决了光气法的诸多弊病。只是由于碳酸二甲酯的价格较高，在经济性方面不如传统方法。随着碳酸二甲酯的不断开发，生产规模不断扩大，其价格将逐渐降低。相信在环境问题日益被重视的今天，该法将更具有生命力。

    过氧化氢生产环氧丙烷工艺加快推向工业化过氧化氢生产环氧丙烷工艺(HPPO)与其他常规环氧丙烷生产工艺相比，优点是生产过程中只生产终端产品环氧丙烷和水，不产生副产品(常规的是苯乙烯或叔丁醇)，不存在其他化学品的推销问题。

    常规的氯醇法或苯乙烯单体法生产环氧丙烷，会分别产生含氯废物或大量苯乙烯单体。在HPPO工艺中，过氧化氢可完全转化，丙烯转化接近定量值。少量的丙烯排气流进入现有的丙烯网络或循环至反应器。新建装置占地面积非常小，需要配套的基础设施少，可大大节省投资。HPPO法环氧丙烷生产工艺过氧化氢转化率达99%，环氧丙烷选择性高达95%。过氧化氢生产环氧丙烷工艺(HPPO)加快了推向工业化的速度。2006年初在比利时安特卫普建设第一套HPPO装置，新建装置能力为30万吨/年环氧丙烷，将于2008年投产。除安特卫普外，2009年在美国吉斯玛建设HPPO工艺生产环氧丙烷装置。巴斯夫和陶氏化学目前也考虑2010年前在亚洲建HPPO法环氧丙烷装置。

    水性聚氨酯水性聚氨酯分散树脂(PUDs)与其它结构的聚合物比具有许多优点，而且符合环保要求，主要表现在：•分散于水中，无游离的异氰酸酯，无毒性;•对底材有良好的附着力和良好的物理机械性能，如耐磨性和抗冲击性;•和其它水性聚合物如丙烯酸类，有良好的相容性;•溶剂含量少，符合VOC排放要求，甚至可做到零VOC。•以水为介质，无毒不燃，无公害、无危险，气味小，不污染环境，节省能源，适用于易被有机溶剂侵蚀的基材。

    缺点是：干燥速度慢，初始粘性低，耐水性不佳。

    植物油聚醚多元醇发展前景看好目前现有的聚醚多元醇的生产主要用石油的下游产品环氧丙烷、甘油等，资源紧张且成本高。近年来，国内外少数公司充分利用一些低廉的植物油如大豆油、棕榈油为原料，开发一系列植物油多元醇，替代常规聚醚多元醇。美国采用植物油进行研发聚氨酯多元醇的公司之一。这种多元醇可减少生产步骤，植物油的基因改性从理论上可直接从绿色植物中提取出工业制品。陶氏是第一个测试弹性发泡多元醇的企业，实验室及试验工厂规模的生产已获得成功。聚醚行业现状：现有聚醚多元醇的生产主要用石油的下游产品环氧丙烷、甘油等，资源紧张且成本高。预期目标：采用不同的可再生天然油类，包括亚麻油、菜籽油、大豆油和蓖麻油等可替代高成本原油和天然气原料生产聚醚多元醇，即可生产植物油聚醚多元醇，该植物油聚醚多元醇可应用于生产多种软、硬泡聚氨酯产品，主要应用于汽车、家具、垫褥和保温材料等领域。