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聚氨酯泡沫塑料分为硬泡和软泡2种,具有优良的弹性、伸长率、压缩强度和柔软性,以及良好的化学稳定性。此外,聚氨酯泡沫塑料还有优良的加工性、粘合性、绝热性等性能,属于性能优良的缓冲材料。 [4]
聚氨酯材料的生产已经遍及整个北美地区。据悉,北美聚氨酯泡沫市场总体的年均增长率有望达到6%左右。估计截止2020年,增长领域主要集中在住宅及工业中喷涂聚氨酯泡沫应用的市场中,以及军事应用等。此外,聚氨酯还将被应用于医疗行业,对伤口进行及时有效的处理。
对于较为单一的聚氨酯涂料而言,在工业化生产应用过程当中,其外形、光泽度、耐水性以及硬度还存在一定的局限性,因此可以尝试通过研发改性聚氨酯涂料的方式,以提高其性能水平。当前技术水平下,聚氨酯材料可以适用的改性方式包括两种类型:种是通过化学方法干预的方式,使聚氨酯涂料能够具备两种或两种以上的特性; 第二种则是通过物理方法干预的方式,将特性互补的两种或两种以上树脂材料进行混合,使聚氨酯涂料能够具备多样化的性能。其中,对于有机硅材料而言,该材料具有无腐蚀、性、耐燃性、耐臭氧性、耐气候老化性、电绝缘性等一系列特点与优势,在聚氨酯涂料改性加工中有着非常好的应用价值。Bayer公司率行了聚氨酯粉末涂料的基础研究和开发,成功研制了封闭的异氰酸酯交联体系,常用的是己内酰胺封闭的IPDI固化体系,其固化温度在170 ℃以上,这种高温固化有利于涂膜的高度流平,是无挥发性副产物放出的品种。既往报道中也指出,尝试将有机硅材料与聚氨酯涂料相结合,应用适当方法进行改性加工,能够明显克服聚氨酯材料存在的性能缺陷,对扩大聚氨酯材料应用领域而言有非常确切的价值。同时,聚硅氧烷的化学结构较为特殊,表现出的稳定性、生物相容性、电绝缘性以及耐高低温性。自20世纪40年代开始被广泛应用于工业化生产实践中,在改性聚氨酯材料研发过程当中,可以尝试以聚硅氧烷为软段,合成聚硅氧烷-聚氨酯嵌段共聚物,以聚氨酯以及聚硅氧烷两者的优势,彰显该改性聚氨酯涂料在表面富集性、介电性以及生物相容性方面的优势,有非常大的应用空间与发展潜力。 [5]
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。
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