40、聚氨酯：结构、反应与应用全解析

聚氨酯：结构、反应与应用全解析

1. 聚氨酯简介

聚氨酯的历史始于20世纪30年代的德国，当时Otto Bayer提出使用二异氰酸酯和二醇来制备大分子。第一种商用聚氨酯基于六亚甲基二异氰酸酯和丁二醇，其性质与聚酰胺相似，至今仍用于制造刷子用纤维。20世纪50年代，随着德国用于软质泡沫的甲苯二异氰酸酯（TDI）和聚酯多元醇工厂的建成，聚氨酯的生产快速增长，应用范围也不断扩大。而聚醚多元醇在泡沫配方中的引入，真正推动了聚氨酯应用的飞跃。此后，聚氨酯的进一步发展和应用从欧洲转移到了美国和日本。

如今，聚氨酯按消费量计算约是第六大聚合物，仅次于大量使用的热塑性塑料，约占市场的6%。聚氨酯应用最大的领域是软质泡沫（约44%）、硬质泡沫（约28%），另外28%用于涂料、粘合剂、密封剂和弹性体（CASE）应用。不同行业对聚氨酯的消费情况如下：约40%的聚氨酯用于家具行业，16%用于运输行业，13%用于建筑行业，7%用于制冷行业，涂料行业也约占7%，6%用于纺织行业，4%用于制鞋行业，8%用于其他应用。以下是1996年美国聚氨酯市场的消费情况表：
| 消费类型 | 百万磅 |
| — | — |
| 软质块状泡沫 | 1593 |
| 硬质泡沫 | 1268 |
| 模塑软质泡沫 | 451 |
| 涂料 | 309 |
| 粘合剂和填料 | 271 |
| 胶粘剂 | 183 |
| 浇铸弹性体 | 158 |
| 模塑热塑性塑料 | 114 |
| 汽车反应注射成型 | 113 |
| 密封剂 | 70 |
| 氨纶纤维 | 45 |
| 非汽车反应注射成型 | 33 |