废旧泡沫回收有什么好办法推荐吗?
聚氨酯硬质泡沫塑料是一种性能优良的绝热材料和结构材料。在聚氨酯各类制品中,产量仅次于软质泡沫塑料。
聚氨酯硬质泡沫塑料是一种高度交联的热固性材料。泡孔结构大部分是闭孔型,少量开孔结构硬泡用于特殊场合。硬质聚氨酯泡沫塑料的主要特性是其硬韧,另外,由于其起始剂,发泡剂、催化剂等助剂的用量及品种的不同,也赋予了聚氨酯硬泡不同的性能。其可发泡性、弹性、耐磨性,耐低温性、耐溶剂性、耐生物老化性等优良性能使其广泛应用于冷冻冷藏设备、汽车、火车、屋顶、硬泡空心砖、聚氨酯硬泡混凝土、贮罐管道绝热、包装、办公用品等领域。由于广泛的使用也导致了大量废弃物的出现(废料与边角料)。污染了环境,因此对聚氨酯硬泡的回收和处理成为迫切需要解决的问题。
一般说来,硬质聚氨酯泡沫塑料的回收处理有如下几种方法:粉碎法、物理回收、化学回收以及燃烧回收热能法。
1、粉碎法处理
聚氨酯边角料及旧废料在应用前首先切割或者粉碎、筛分得到所需粒度的小块或者细粉。一般说来硬质的聚氨酯泡沫粉碎比较容易。所以其粉碎技术也比较成熟。大多已经投入商品化,如:精密切割技术、Flachmaritsen挤压等技术。都能够将其粉碎为粒度小于1MM的颗粒。
2、回收利用
2.1物理法回收利用
物理方法回收利用聚氨酯废旧料是指改变废旧料的物理形态后直接利用的方法。物理回收利用方法有热压成型、粘合加压成型、挤出成型和用作填料等,而以粘合加压成型为主。
2.1.1粘合加压成型
此法是废旧聚氯酯回收利用中最普遍的方法。其要点是:先将废旧聚氨酯硬质泡沫粉碎成细片状。涂撒聚氨酯粘合剂等,再直接通入水蒸气等高温气体,使聚氨酯粘合剂熔融或溶解后对粉状的废旧聚氨酯粘接,然后加压固化成一定形状的泡沫。
硬质聚氨酯泡沫废料主要有两类:一类是以冰箱、冷库为代表的聚氨酯废旧硬质泡沫,不含其他混杂物;一类是绝热夹心板产生的废旧硬质聚氢酯泡沫,含有较多的纤维或金属面材,是掺混物。他们的回收利用工艺有一定的差别。
冰箱等用的硬质聚氯酯泡沫废旧料是单一的聚氨酯,回收利用比较简单,常用多苯基多亚甲基多异氰酸酯做胶粘剂。胶粘剂必须均匀分散于废旧泡沫碎片之间,可在连续或者非连续的混合器中进行,最好用无空气喷雾法将胶粘剂喷雾到废旧泡沫碎片上,胶粘剂用量约为废旧料质量的5%~10%,混合均匀后,预制成疏松的坯垫.置入涂有脱模剂的模中,在高压和加热下压制成泡沫碎料板或者制件,一般模温在120~220℃之间,模内压力根据预制坯垫的密度及制成品要求的密度决定,一般在0.5~5MPa范围,模压时间与模温和废旧料的导热因数有关。模温为180 ℃时,每毫米厚的硬质聚氨酯碎料板需模压约0.5MIN。由于硬质聚氨酯废料碎料板耐水性优良,常用来制作舰船用家具。此外,聚氨酯碎料板有很好的回弹性,广泛用作体育馆地板。
废旧绝热夹芯板聚氨酯泡沫粉碎后约含70%聚氨酯泡沫,25%纤维(如房顶绝热板面层),3%铝箔和2%玻璃纤维,难于筛分。若直接加到聚醚多元醇中用作填充料,则多元醇的粘度急剧增大,添加量仅4%时,已变成膏状物,不能使用。采用胶粘工艺是可行的方法。将硬质聚氯酯泡沫夹心板废旧物料粉碎为约12.7mm碎片后加入约6%的多苯基多次甲基多异氰酸酯(PMDl)胶粘剂,在转动式混合器中混合(即将定量的胶粘剂连续喷雾到碎泡沫片上),然后在约176℃经约6MIN模制成厚约12.7mm板。板的内部粘接强度、弯曲强度、硬度、拨螺纹强度优于木质碎料板,耐水性及尺寸稳定性远超过所有木质板材。在密度相等的情况下,硬质聚氨酯碎泡板的刚度比木质碎料板差,可以添加价格低廉的木纤维、回收废纸碎片、木材碎片来增加刚度,满足标准要求。实例:白杨树碎片和3%的PMDl胶粘剂混合制成芯,外层用硬质聚氨酯泡沫碎片与6%的PMDI胶粘剂一步法制成板,完全可以符合标准的要求。模塑板表面光滑,耐湿性很好,是室外室内用家具所需的理想板材。有很好的潜在市场。
这种方法最大的缺陷是再生后的泡沫制品性能下降,只适用于做家俱及汽车衬里等低档部件,应用面窄,而且工艺繁琐、劳动量大、经济价值也不高。
2.1.2用作填充料
废旧硬质聚氨酯泡沫塑料粉常用作聚氨酯建筑材料的填料,如作屋顶的绝热层,将水泥、砂、水和废硬质聚氨酯泡沫粉混合铺于房顶面的底层,材料的绝热性能优良,质量轻(几乎是不加废硬质聚氨酯泡沫的水泥层密度的1/2),材料可以锭钉。
另外,据美中化学公司报导,废聚氨酯可作为填料用于生产RIM(反应注塑)制品,吸能泡沫和隔音泡沫。文献报导,如果将得到的废聚氨酯粉末投加到生产原部件的原料中,再次生产相同部件,则由于粉末具有与原料相同的结构,用量可达20%,而最终制品的机械性能没有明显的削弱。在日本,已将废硬质聚氨酯泡沫塑料用作灰浆的轻质骨料。
2.l.3挤出成型
挤出成型是通过热力学作用把分子链变成中等长度链,将PU材料转变成软塑性材料,这种材料适合作强度高、硬度高.但对断裂伸长率要求不高的塑料件。对于软质微孔Pu泡沫废料,可以将其粉碎成粉末,掺混到热塑性聚氯酯中,在挤出成型机中造粒,采用注射成型方法制造鞋底等制品,德国Bayer公司曾做过这方面的研究。
2.2 化学方法的回收利用
由于聚氨酯的聚合反应是可逆的,控制一定的反应条件,聚合反应可以逆向进行,会被逐步解聚为原反应物或其它的物质,然后再通过蒸馏等设备,可以获得纯净的原料单体多元醇、异氰酸酯、胺等。用化学方法处理聚氨酯废旧料,回收多元醇等作为原料再制备聚氨酯的工艺路线,已有多套装置投入试运行,是当前回收利用废旧聚氨酯的主要努力方向之一。
化学回收技术归纳起来有6种:醇解法、水解法、碱解法、氨解法、热解法、加氢裂解法。各种方法所产生的分解产物不同。醇解法一般生成多元醇混合物;水解法生成多元醇和多元胺;碱解法生成胺、醇和相应碱的碳酸盐;氨解法生成多元醇、胺、脲;热解法生成气态与液态馏分的混合物;而加氢裂解法主要产物为油和气。
在20世纪70年代,人们发现用热水蒸汽在一定压力下可以将Pu软泡降解成二胺和聚醚型多元醇。直接水解是用水蒸气水解聚氨酯废旧料或水和二元醇混合物作混合水解剂回收二胺及多元醇,水解产物组成复杂,难于分离和醇化,所以在此不再赘叙。
2.2.1二元醇醇解法
在所有化学法回收利用聚氨酯废料的研究中醇解法研究得最多,技术比较成熟,且已形成了一定的工业规模。
以醇类化合物为分解剂,在加热的情况下,聚氨酯废料被分解为聚醚多元醇的方法,即为醇解法。
聚氨酯废旧料用乙二醇类二元醇为醇解剂,在中等温度或中等愠度/催化剂和有惰性气体保护下反应降解为低分子齐聚多元醇等,降解产物稳定,组成较简单,易于分离和纯化。乙二醇醇解聚氨酯主要发生两种键断裂,即c-N键断裂和C-()键断裂,生成多醇或多元醇和端胺基-端羟基聚合物。
对于硬质的聚氨酯泡沫塑料,比较适宜于用醇解法工艺处理,其特点是醇解条件温和,反应速度比水解法、热解法低,允许废旧料含其他杂质,如聚氨酯或聚酰胺纤维、聚碳酸酯和聚甲醇等。
醇解反应与所用催化剂有关。醇解反应用的催化剂有二月桂酸二丁基锡、四丁基钛、三乙烯二胺、氢氧化钠、乙酸钾等碱性催化剂,其催化效力高,有利于氨酯键解离生成胺和二氧化碳。醇解速度与废旧料的化学组成、催化剂、反应温度、反应时间、醇解剂的类型和用量有关。住相同条件下催化剂用量多醇解速度快。
醇解剂的用量多醇解速度快,但醇解剂用量与废料的比达1:1时再增加醇解剂反应速度增加不多。醇解剂用量增加,醇解产物的平均分子量下降。
醇解反应也与醇解时间和反应温度有关。
硬质聚氨酯泡沫塑料废旧料醇解时,氨酯键醚键断裂生成多元醇及少量的芳胺TDA或者MDA。其中芳胺是可以引起癌症的有害物质,特别是4,4'-MDA,美国()SHA(美国职业安全与健康管理局)规定任何多元醇中4,4'-MDA的含量不允许超过0.1%。为了符合要求,回收多元醇需经过很多的分离过程。
Shin等将冰箱用硬质聚氨酯泡沫废旧料用10%~30%丙二醇或乙二醇作醇解剂回收的多元醇同多元醇混合时,泡沫的性能优良,热导率较不用回收多元醇制泡沫的小。
2.2.2碱降解法
碱降解法是以MOH(M为Li、K、Na、ca之一或多种混合物)为降解剂,在160~200℃左右下将聚氨酯硬泡降解成低聚物。当在降解产物中加入非极性溶剂(酯类或卤代烃)和水时,降解产物分成两层,上层经蒸馏得多元醇,可直接用于再次生产聚氨酯泡沫,下层经浓缩、结晶、重结晶或真空蒸馏的二胺,加光气可生成异氰酸酯。
缺点是由于反应是在高温强碱条件下进行,对设备要求高,生产成本高,工业化较为困难。
3、燃烧回收热能
聚氨酯主要含碳、氢、氧、氮,与空气中氧燃烧时,产生大量的热能,每千克聚氨酯约产生25~28MJ。聚氨酯废旧料常与城市固体废料一起作燃料,可取代部分煤,作锅炉的燃料,聚氨酯是洁净燃料,燃烧产生的气体只含少量的NO2,不含SO2,远优于煤、燃油等燃料。
但需要指出的是,如果在焚烧过程中燃烧不完全将会产生有毒气体,对大气造成污染,所以人们对焚烧法的反对呼声不断高涨。
4.总结
由于聚氨酯硬质泡沫塑料性能优良和用途广泛,其发展与日俱增,因此对其废旧制品的回收利用不仅能有效地保护环境,减少污染,而且能节省资源,变废为宝。对于聚氨酯硬质泡沫废料的利用,从产前投入的经济角度看,以直接回收利用好,但是,制品的性能较差,只能作低档用品使用。从最终产品的使用性能看,还是化学回收法中的醇解、碱解和水解较好;能量回收法不适合Pu废料的利用。与此同时,选择不同的处理方法还要结合实际的情况,具体问题具体分析,以获得最好的投入产出比。
第一部分 化学品及企业标识
化学品中文名:聚氨酯;聚氨基甲酸酯 化学品英文名:polyurethane
化学品俗名:
分子式: 分子量:
企业名称:生产企业地址:
邮 编: 传 真:
生效日期:企业应急电话:
电子邮件地址:技术说明书编码:
第二部分 成分/组成信息
主要成分:纯品√ 混合物
有害物成分:浓度(含量):CAS No.:
环氧基烃类聚合物无资料
第三部分 危险性概述
危险性类别:第3.2类 中闪点液体
侵入途径:吸入、食入
健康危害:制备和使用环氧树脂的工人,可有头痛、恶心、食欲不振、眼灼痛、眼睑水肿、上呼吸道刺激、皮肤病症等。本品的主要危害为引起过敏性皮肤病,其表现形式为瘙痒性红斑、丘疹、疱疹、湿疹性皮炎等。
环境危害:对环境有害。
燃爆危险:易燃,其蒸气与空气混合,能形成爆炸性混合物。
第四部分:急救措施
皮肤接触: 脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。
眼睛接触: 提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
吸入: 迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
食入: 饮足量温水,催吐。就医。
第五部分 消防措施
危险特性:易燃,遇明火、高热能燃烧。受高热分解放出有毒的气体。粉体与空气可形成爆炸性混合物, 当达到一定浓度时, 遇火星会发生爆炸。
有害燃烧产物:一氧化碳。
灭火方法:用雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉、砂土灭火。
灭火注意事项及措施:消防人员必须佩戴空气呼吸器、穿全身防火防毒服,在上风向灭火。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音,必须马上撤离。
第六部分 泄漏应急处理
应急行动:消除所有点火源。根据液体流动和蒸气扩散的影响区域划定警戒区,无关人员从侧风、上风向撤离至安全区。建议应急处理人员戴正压自给式呼吸器,穿一般作业工作服。穿上适当的防护服前严禁接触破裂的容器和泄漏物。尽可能切断泄漏源。用塑料布覆盖泄漏物,减少飞散。勿使水进入包装容器内。用洁净的铲子收集泄漏物,置于干净、干燥、盖子较松的容器中,将容器移离泄漏区。
第七部分 操作处置与储存
操作注意事项:密闭操作,提供良好的自然通风条件。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴化学安全防护眼镜。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。保持容器密封。应与氧化剂分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。
第八部分 接触控制/个体防护
mAC(mg/m3):未制定标准PC-TWA(mg/m3):未制定标准
PC-STEL(mg/m3):未制定标准TLV-C(mg/m3):未制定标准
TLV-TWA(mg/m3):TLV-STEL(mg/m3):
监测方法:无资料。
工程控制:密闭操作。提供良好的自然通风条件。
呼吸系统防护:空气中浓度超标时,佩戴过滤式防尘呼吸器。
眼睛防护:一般不需要特殊防护,高浓度接触时可戴化学安全防护眼镜。
身体防护:穿一般作业防护服。
手 防 护:戴一般作业防护手套。
其他防护:工作现场严禁吸烟。保持良好的卫生习惯。
第九部分 理化特性
外观与性状:根据分子结构和分子量大小的不同, 其物态可从无臭、无味的黄色透明液体至固体。
pH值:无资料
沸点(℃):145~155 熔点(℃):无资料
相对密度(水=1):无资料 相对蒸气密度(空气=1):
饱和蒸气压(kPa):燃烧热(kJ/mol):
临界温度(℃):临界压力(mPa):无资料
辛醇/水分配系数的对数值:无资料
闪点(℃):无资料 引燃温度(℃):无资料
爆炸上限[%(V/V)]:无资料 爆炸下限[%(V/V)]:无资料
溶解性:溶于丙酮、乙二醇、甲苯。
主要用途:用作金属涂料、金属粘合剂、玻璃纤维增强结构材料、防腐材料、金属加工用模具等, 在电器工业中用作绝缘材料。
其它理化性质:
第十部分 稳定性和反应性
稳定性:稳定
禁 配 物:强氧化剂。
避免接触的条件:
聚合危害:不聚合
分解产物:
第十一部分 毒理学资料
急性毒性:
LD50:大鼠经口LD50(mg/kg): 11400 LC50:
人吸入LCL0(mg/m3):
刺激性:
亚急性和慢性毒性:
致敏性:
致突变性:
致畸性:
致癌性:
第十二部分 生态学资料
生态毒理毒性:
生物降解性:
非生物降解性:
生物富集或生物积累性:
其他有害作用:无资料。
第十三部分 废弃处置
废弃物性质:危险废物 废弃
废弃处置方法:建议用焚烧法处置。
废弃注意事项:处置前应参阅国家和地方有关法规。
第十四部分 运输信息
危险货物编号:32197
UN编号:无资料
包装类别:Ⅱ类包装
包装标志:易燃液体
包装方法:无资料。
运输注意事项:运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。严禁与氧化剂、食用化学品、混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋,防高温。按规定路线行驶,勿在居民区和人口稠密区停留。
第十五部分 法规信息
法规信息:下列法律法规和标准,对化学品的安全使用、储存、运输、装卸、分类和标志等方面均作了相应的规定:中华人民共和国安全生产法(2002年6月29日第九界全国人大常委会第二十八次会议通过);中华人民共和国职业病防治法(2001年10月27日第九界全国人大常委会第二十四次会议通过);中华人民共和国环境保护法(1989年12月26日第七届全国人大常委会第十一次会议通过)。
第十六部分 其他信息
填表部门:填表时间:
数据审核单位:
参考文献:
修改说明:
其他信息:
芳香族聚酯制得的聚氨酯具有优良的耐水解性、耐热性和黏附性。苯酐聚酯多元醇以及由废涤纶/废PTA制得的芳香族聚酯多元醇一般用于制造硬质聚氨酯泡沫塑料。以高羟值芳香族聚酯多元醇为基的硬质泡沫塑料,其阻燃性优于聚醚多元醇为基的泡沫塑料。聚氨酯泡沫塑料行业多以芳香族聚酯多元醇替代聚氨酯泡沫塑料和聚异氰酸酯硬质泡沫塑料配方中的部分或全部聚醚多元醇。在冬季冰箱组合料配方中加入部分芳香族聚酯多元醇,还可提高泡沫的韧性和粘接性。苯酐聚酯多元醇特别适宜用于聚异氰脲酸酯(PIR)泡沫,泡沫塑料中含大量苯环,既提高了泡沫的耐热性,同时又改善了制品的阻燃性。国内外将芳香族聚酯多元醇广泛用于制造建筑用夹心泡沫板材生产和建筑业现场喷涂施工。这种含有聚酯的聚氨酯硬泡除了基本具有聚醚型聚氨酯硬泡的性质外,还具有泡沫细腻、韧性好、阻燃性能优良、价格低等优点。聚酯多元醇含大量的伯羟基,活性高,可在低温施工,还可降低催化剂用量。在硬泡行业的具体应用领域有:硬质泡沫板材和夹心板,冰箱、冰柜绝热用组合料、热水器绝热用组合料、喷涂硬泡、仿木材、单组分硬泡、超低密度包装泡沫、硬质微孔鞋底料等。
软质聚氨酯泡沫塑料,简称聚氨酯软泡,是一种具有一定弹性的柔软性聚氨酯泡沫塑料,它是聚氨酯制品中用量最大的一种聚氨酯产品。
聚氨酯软泡多为开孔结构,具有密度低、弹性回复好、吸音、透气、保温等性能,主要用作家具垫材、床垫、交通工具座椅坐垫等垫材,工业和民用上也把软泡用作过滤材料、隔音材料、防震材料、装饰材料、包装材料及隔热材料等。
按软硬程度,即耐负荷性能的不同,聚氨酯软泡可以分为普通软泡、超柔软泡、高承载软泡、高回弹软泡等,其中高回弹软泡、高承载软泡一般用于制造座垫、床垫。按生产工艺的不同,聚氨酯软泡又可分为块状软泡和模塑软泡,块状软泡是通过连续法工艺生产出大体积泡沫再切割成所需形状的泡沫制品,模塑软泡是通过间隙法工艺直接将原料混合后注入模具发泡成所需形状的泡沫制品。
聚氨酯软泡的主要用途包括以下几个方面:
垫材:如座椅、沙发、床垫等,聚氨酯软泡是一种非常理想的垫材材料,垫材也是软泡用量最大的应用领域。
吸音材料:开孔的聚氨酯软泡具有良好的吸声消震功能,可用作室内隔音材料。
织物复合材料:玩具,等等。
聚氨酯软泡的生产和应用:
软泡按所用多元醇的类型可分为聚酯型软泡和聚醚型软泡。与聚醚型软泡相比,聚酯型软泡具有更大的强度和刚度、很高的延伸率、更好的抗氧化性能和耐高温性能,但其抗水解和抗老化性能比聚醚型软泡塑料差得多,泡沫塑料弹性也相对较低。另外,聚酯多元醇的价格要比聚醚贵。因此,目前以生产聚醚型软泡塑料为主,其产量占整个软泡市场的90%以上,聚酯型软泡只用于性能要求特殊的地方,例如用在与纺织品复合用的高延伸泡沫塑料和吸音泡沫等。
软泡按泡沫塑料体的性能大致可分为普通软泡和高回弹泡沫塑料。后者具有更高的回弹性和舒适性,更适合用作各种家具和车辆的座垫。
软泡按生产工艺可分为大块泡沫塑料和模塑泡沫塑料。大块泡沫塑料采用传送带式的连续发泡或箱式间歇发泡,得到大块状泡沫体,然后再切割成所需尺寸的片材。这类生产工艺的最大优点是生产能力大,将近80%的软泡是用这种方法生产的。这类块泡主要用于各种家具的座垫、靠背和扶手;用作全泡汪体的床垫和内弹簧床垫的上衬垫;用于各类车辆的座垫和靠垫等。块泡的概略应用分布如下:各种家具垫料占40%;床垫占25%;运输业占20%;其他占25%。
模塑泡沫塑料采用在所需形状的模具中直接发泡成型的间歇工艺生产。模塑发泡的优点是:可以生产出形状复杂的制品,既方便又可减少废料;可在需要部位嵌入泡沫增强件,或一步法制造出“双硬度”泡沫塑料制品;有更好的耐老化性能和抗疲劳性,长期使用变形小等。模塑软泡,包括半硬泡的产量约占软泡总量的20%,主要用于汽车、飞机等各种交通运输工具的座垫、靠垫、头枕和其他内装饰件及安全部件,以及用于办公和家用座椅垫等。其中用量最大的是汽车工业。
按所用异氰酸酯原料的种类和泡沫塑料成型工艺划分,各类软泡所占的百分比见表1。
表1各类软泡的百分比
泡沫塑料种类 年产量/kt 占有量/%
TDI基泡沫塑料
块状 1771 77
冷模塑 29913
热模塑 115 5
MDI基泡沫塑料
冷模塑 115 5
总计 2300 100
软泡的产品市场主要集中在美国和西欧各国,其年度产量总和占世界年总产量的一半以上。80年代以来,亚太地区的软泡塑料工业正迅速崛起,目前该地区的软泡年产量已占世界总量的1/4,其中主要产销国是日本和中国。中国的软泡产量近年来有了大幅度提高。世界主要产销国或地区的年度产量及应分布见表2。由于不同国家的工业结构、生活水平和生活习惯上的差异,软泡的应用分布差别很大。例如,在美国,软泡的最大应用领域是家具业,其次是运输业;而在日本,由于汽车工业特别发达,用地运输业的软泡约占其总量的60%以上;在中国,目前软泡的主要应用领域是家具业,随着中 大力发展轿车工业措施的逐步实施,软泡在运输业的用量有望大幅度提高。
乙二醇是和聚醚多元醇和聚酯多元醇预混合反应制聚氨酯的。乙二醇主要起扩链作用。
醇类溶剂对于有机物具有渗透作用,渗入底层影响附着,影响大了聚氨酯漆面就开裂。
一、 日常生活中的应用是:
家具业应用
1.沙发、2.床垫、3.粘合剂、4.涂料、5.油漆、6.座椅扶手
家用电器应用
1. 冰箱、冷柜、消毒柜、热水器等、2.电线电缆护套、3.电器绝缘漆、4.洗衣机电子器件与防水灌封胶
建筑业应用
1.建筑墙体保温、2.屋顶防水、3. 密封胶、4.粘合剂、5.内外墙涂料、6.地板漆、7.合成木材、8.防水堵漏剂、9.浇注式断桥铝合金窗的隔热断桥[1] 、10.玻纤增强聚氨酯门窗型材[2] 、11.塑胶地板
交通行业应用
1.汽车内饰件:座椅,扶手,头枕,门内板,仪表盘,方向盘,减震垫;外饰件:保险杠,挡泥板、2.地毯衬里,油漆、3.保温绝缘部件、管路、4.密封垫圈、5.防滑链
制鞋、制革业应用
1.鞋底、2.粘合剂、3.皮革整饰剂、4.人造革、合成革涂层
体育行业的应用
塑胶运动场地(篮球、排球、羽毛球、网球),运动服装(舞蹈服、泳衣、);运动鞋、滑板车
二、各种聚氨酯材料的具体应用是:
1、PU软泡Flexible PU
垫材——如座椅、沙发、床垫、头枕等,聚氨酯软泡是一种非常理想的垫材材料,垫材也是软泡用量最大的应用领域;
吸音材料——开孔的聚氨酯软泡具有良好的吸声消震功能,可用作室内隔音材料;
织物复合材料——垫肩、文胸海绵、化妆绵;玩具
2、PU硬泡(Rigid PU)
冷冻冷藏设备——如冰箱、冰柜、冷库、冷藏车等,聚氨酯硬泡是冷冻冷藏设备的最理想的绝热材料;
工业设备保温——如储罐、集装箱、管道等;
建筑材料——在欧美发达国家,建筑用聚氨酯硬泡占硬泡总消耗量的70%左右,是冰箱、冰柜等硬泡用量的一倍以上;在中国,硬泡在建筑业的应用还不像西方发达国家那样普遍,所以发展的潜力非常大;
仿木材——高密度(密度300~700kg/m3)聚氨酯硬泡或玻璃纤维增强硬泡是一种结构型PU泡沫塑料,又称仿木材,具有强度高、韧性好、结皮致密坚韧、成型工艺简单、生产效率高等特点,强度可比天然木材高,密度可比天然木材低,可替代木材用作高档制品。
花卉行业——PU花盆、插花泥等
3、PU半硬泡(Semi-rigid PU)
吸能性泡沫体——吸能性泡沫体具有优异的减震、缓冲性能,良好的抗压缩负荷性能及变形复原性能,其最典型的应用是用于制备汽车保险杠;
自结皮泡沫体(Integral Skin Foam)——用于制备汽车方向盘、扶手等功能件和内部饰件。自结皮泡沫制品通常采用反应注射模塑成型(Reaction Injection Moulding,简称RIM)加工技术;
4、聚氨酯弹性体(PU Elastomers)
浇注型聚氨酯弹性体(简称CPU)——是聚氨酯弹性体中应用最广、产量最大的一种;
热塑型聚氨酯弹性体(简称TPU)——热塑型聚氨酯弹性体约占聚氨酯弹性体总量的25%左右;
混炼型聚氨酯弹性体(简称MPU)——占聚氨酯弹性体总量的10%左右。
微孔弹性体——聚氨酯微孔弹性体最典型的应用是用于制鞋。
在矿山等行业的应用——筛板、摇床等
在机械工业方面的应用——胶辊、胶带、密封件等;
在汽车工业方面的应用——轮胎、密封圈、保险杆、减震垫、管道、传动带、减震弹簧等;
在轻工业方面的应用——聚氨酯鞋底料、聚氨酯合成革、聚氨酯纤维;
在建筑工业方面的应用——保温材料、防水材料、铺装材料、灌封材料等。
5、聚氨酯鞋底料(Shoe Sole)
聚氨酯鞋底具有诸多优点:密度低,质地柔软,穿着舒适轻便;尺寸稳定性好,储存寿命长;优异的耐磨性能、耐挠曲性能;优异的减震、防滑性能;较好的耐温性能;良好的耐化学品性能等等。聚氨酯多用于制造高档皮鞋、运动鞋、旅游鞋等。
6、聚氨酯浆料
分为湿法和干法两大类,是一种高分子的溶液体系,外观透明或微浊,固体分含量大约(30-35)%,也就是说其中的(65-70)%是溶剂,简单的说1吨浆料中含有(650-700)公斤的溶剂,对于干法来说就是含有这么多的甲苯和丁酮,甲苯用量大些,因为甲苯的溶解性能较好,对于湿法来说就是含有650-700公斤的纯DMF,因此对于浆料来讲,像甲苯、DMF的价格的变动很大程度上影响了浆料的成本,原因很简单用量所占比重大。
聚氨酯浆料用作涂层制备聚氨酯合成革、人造革。聚氨酯合成革具有光泽柔和、自然,手感柔软,真皮感强的外观,具有与基材粘接性能优异、抗磨损、耐挠曲、抗老化、抗霉菌性好等优异的机械性能,同时还具备耐寒性好、透气、可洗涤、加工方便、价格优廉等优点,是天然皮革的最为理想的替代品,广泛应用于服装、制鞋、箱包、家具、体育等行业。凡是真皮应用的领域,它都可替代,而且还可应用于真皮无法应用的领域,真皮的行情很容易受动物(牛、羊、猪等)行情和疾病(如疯牛病)的影响。
干法聚氨酯浆料——在应用的过程中,靠加热蒸发将浆料中的溶剂蒸发掉,溶剂大都是用甲苯、丁酮,蒸发掉的溶剂无法回收,不仅污染环境,而且还造成了不必要的浪费。
湿法聚氨酯浆料——由于加工过程采用的是将DMF用水抽提(原因是DMF与水有无限的溶解性),比较环保,而且生产出的合成革具有良好的透湿、透气性能,手感柔软、丰满、轻盈,更富于天然皮革的风格和外观,因此发展速度极为惊人。
7、聚氨酯纤维(Spandex,简称氨纶)
氨纶的优异性能:突出的高回弹性,氨纶的高回弹性是目前所有弹性纤维都无法比拟的,它的断裂伸长率大于400%,最高可达800%,即使在300%拉伸形变时,回弹回复率仍在95%以上;优异的抗张强度、抗撕裂强度;耐候、耐紫外线照射能力强;耐化学品、耐洗涤;与染料的亲和性好。
氨纶莱卡已被广泛应用于纺织品中,是一种高附加值的新型纺织材料,其使用形式主要有四种:裸丝、包芯纱、包覆纱、合捻线。如丝袜、泳衣、舞蹈衣、纯棉包覆丝、服装等,在传统纺织品中,只需加入不到5%数量的氨纶,就可以使传统织物的档次大为提高,显示出柔软、舒适、美观、高雅的风格。
8、聚氨酯涂料(PU Coatings)
聚氨酯涂料的应用领域主要有:车辆涂装、船舶、木材、建筑物涂装、防腐涂装、飞机、塑料、橡胶、皮革的表面涂装等等。
水性聚氨酯涂料——以水为主要介质,具有低VOC含量、低或无环境污染、施工方便等特点,是溶剂型涂料的主要替代品之一。已在许多领域得到广泛的应用,如:(1)木器漆及木地板漆;(2)纸张涂层;(3)建筑涂料;(4)皮革涂层;(5)织物涂层,等等。
9、聚氨酯胶粘剂(PU Adhesives)
聚氨酯胶粘剂中含有很强极性和化学活泼性的-NCO-(异氰酸根)、-NHCOO-(氨基甲酸酯基团),与含有活泼氢的基材,如泡沫、塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料,以及金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有优良的化学粘接力;
具备优异的抗剪切强度和抗冲击特性,适用于各种结构性粘合领域,并具备优异的柔韧特性;
聚氨酯胶粘粘剂具备优异的橡胶特性,能适应不同热膨胀系数基材的粘合,它在基材之间形成具有软-硬过渡层,不仅粘接力强,同时还具有优异的缓冲、减震功能;
聚氨酯胶粘剂的低温和超低温性能超过所有其他类型的胶粘剂;
水性聚氨酯胶粘剂——水性聚氨酯胶粘剂具有低VOC含量、低或无环境污染、不燃等特点,是聚氨酯胶粘剂的重点发展方向。
10、聚氨酯密封胶(PU Sealants)
密封胶是用来填充空隙(孔洞、接头、接缝等)的材料,兼备粘接和密封两大功能。聚氨酯密封胶与硅酮密封胶、聚硫密封胶构成了目前高档密封胶的三大品种。
聚氨酯密封胶广泛用于土木建筑、交通运输等行业:
在建筑方面的应用——门窗、玻璃等的填充密封;
在土木方面的应用——高速公路、桥梁、飞机跑道等的嵌缝密封;
在汽车方面的应用——车窗(主要是风挡玻璃)的装配密封。
聚氨酯密封胶具有诸多优良特性,包括:(1)性能可调范围宽、适应性强(2)耐磨性能好;(3)机械强度大;(4)粘接性能好;(5)弹性好,具有优良的复原性,可用于动态接缝;(6)低温柔性好;(7)耐候性好,使用寿命长达15~20年;(8)耐油性好;(9)耐生物老化;(10)价格适中。
11、聚氨酯复合材料(PU Composite)
聚氨酯和其他材料的混合物,利用两种成分进行性能上的互补。比如:玻纤增强聚氨酯拉挤型材[3] ,利用连续玻璃纤维对热固性硬质聚氨酯进行力学性能和燃烧横向阻隔能力的增强。
我们通常意义上所说的TDI、MDI、AA等产品应该是属于聚氨酯原料,而不能称为聚氨酯产品。聚氨酯原料主要包括:异氰酸酯、聚酯多元醇(由多元醇和多元酸反应生成,常用的多元酸有己二酸,常用多元醇有1,2丁二醇、乙二醇等)、聚醚多元醇(常用的有PPG、POP、PTMEG等)、溶剂(常用的有DMF、TOL、MEK等)、扩链剂(常用的有BDO),以及各种助剂。
目前,世界聚氨酯总需求量为800多万吨,其中美国约270万吨,欧洲约250万吨,亚太地区约230万吨。目前全球聚氨酯泡沫塑料的需求年均增长率一直保持在7%左右,其中南亚地区的增长速度还高于此数。预计2005年,世界聚氨酯泡沫的总需求量将超过1000万吨,亚太地区聚氨酯工业将与欧美成三足鼎立之势,中国和日本在这一地区的产量和需求量最大。
2001年我国聚氨酯产品的产量已达到100万吨左右。“九五”期间年均增长速度保持在10%以上,预计2005年消费量将达到140万吨。