PU树脂应用市场与技术发展趋势.pdfVIP

我国 PU 树脂应用市场与技术发展趋势 一、简介 聚胺基甲酸酯（Polyurethane，PU）是由二异氰酸酯（Diisocyanate）、聚 二醇（Polyol）以及短链二醇合成所得的产物，由于具有优异的机械性能以及耐溶剂、 抗油性，广泛的应用于涂料、汽车、合成皮、家具、纤维、建筑以及接着等产业。 PU 树脂由于具有不兼容的软段（Soft Segment，由聚二醇而来）及硬段（Hard Segment，由二异氰酸酯及链延长剂而来），产生相分离，导致硬段在 PU 膜中呈现类 似海岛的结晶相，使 PU 在室温下有物理交联（即假性交联）的现象，因此 PU 分子量虽 仅有数万，但由于相分离所产生的物理交联，使得其机械性质十分优异，如图一所示。 图一 PU 树脂海岛状结晶相 PU 的合成方法大致可分为两种，分别说明如下﹕ 1.预聚物合成法（Prepolymer Synthesis） 此法是将聚二醇（Polyols）与二异氰酸酯先进行反应形成预聚合物，再于第 二个阶段加入短链的二元醇或二元胺进行链延长反应，如下所示﹕ 2.一次入料合成法（One-Shot Synthesis） 此法是将聚二醇、二异氰酸酯及二元醇或二元胺一次加料，以进行聚合反应。 一次入料合成法的聚合无法由入料顺序控制反应物的反应速率，因此原料的选择、反应 温度以及触媒的选择皆需经事先的评估。两种合成方法比较见表一所列。 表一 一次入料合成法及预聚合物合成法性能比较 性 能 预聚合物合成法 一次入料合成法 配方选择性 有限 较大 温黏度 较大 较小 加工操作性 较差 较好 机械性质 较佳 较差 制造成本 较高 较低 硬化剂 无需 需要 二、PU 树脂原料 1.聚二醇（Polyol） PU 所使用的聚二醇种类相当多，工业上常用的有两大类：聚酯聚二醇 （ Polyester Polyols）及聚醚聚二醇（Polyether Polyols）。二者的特性如表二 所示﹕ 表二 PU 树脂聚二醇原料种类及特性 聚醇化合物种类 优 点 缺 点 聚醚系多元醇化合物 • 柔软性、可挠性优 • 低表面能、接着性低 • 水蒸气透过性优 • 耐紫外线、耐候性差 • 耐加水分解性佳 • 韧性较聚酯或聚碳 PEG (Polyethylene Glycol) • 低、高分子量皆有 酸酯着差 • 耐溶剂性可 • 物性较聚酯型者低 PPG (Polypropylene Glycol) • 价格较聚酯类者低