弹性体美国化学品列车起火

环球聚氨酯网www.
puworld.
com74ExpertSeminar专家讲座5铺装材料11.
210鞋材树脂25.
9共计(万t)123.
08由表1可知,我国2007年PU弹性体产量已达到123万t,其中TPU、氨纶、合成革树脂和鞋材树脂产量居世界第一.
据预测,我国2010年PU弹性体产量将达到170万t左右,其产值约500亿元.
2、我国是全球PU微孔弹性体最大生产和出口大国我国PU微孔弹性体的主要品种是PU合成革树脂和PU鞋材树脂.
(1)PU合成革树脂预测2010年,我国PU合成革树脂的年产量已达到180~200万t(相当于干料54~60万t),占全球产量70%,年产值已达到233亿元.
(2)PU鞋材树脂我国是全球制鞋大国,年制鞋量达到100亿双以上,占全球70%.
我国PU鞋材树脂年产量已达到30万t,占全球70%以上.
表22006~2010年我国PU鞋材树脂产量和年增长率年份20062007200820092010年产量(万t)24.
225.
927.
229.
430.
6年增长率(%)5.
05.
07.
08.
07.
03、我国是全球热塑性PU弹性体(TPU)主要生产和消费大国2007年全球TPU消费量为26.
5万t,其中美国6万t,西欧8万t,日本1.
5万t,中国大陆11万t.
预测2010年我国TPU产量将达到15万t,成为全球最大TPU生产和消费大国.
目前我国虽是PU弹性体最大生产和消费大国,但与欧美技术先进国家相比,我国PU弹性体产品质量、品种、应用领域和上游原料等方面尚存在一定差距.
我国PU弹性体企业要充分发挥我国CPU、PU微孔弹性体和TPU产品规模和市场优势,不断开发新品种、扩大新应用,使我国尽快实现PU弹性体强国发展之路[1].
二、抓住机遇、化危为机,开辟我国PU弹性体新型产业发展之路1、积极开发高铁、地铁、城市轨道交通和公路后金融危机下我国聚氨酯弹性体发展之路探讨黄茂松1、2贾润萍21上海应用技术学院材料科学与工程学院;2上海PU产业发展促进中心摘要:本文评述了我国聚氨酯(PU)弹性体的重要地位,重点论述了后金融危机下我国汽车工业、高铁和城市轨道交通、新能源、海洋工程和高端装备制造业是PU弹性体未来发展的新的动力之源.
指出TPU(热塑型PU)切片、TPU薄膜、TPU医疗制品、TPU合金、TPU/TPV(热塑性硫化橡胶)是TPU弹性体未来发展方向.
PU轮胎是CPU(浇注型PU)弹性体未来重要发展方向.
PU皮革和PU鞋材树脂制品是我国微孔弹性体主要产品形式和出口产品.
PU复合材料和PU功能材料是值得关注的PU弹性体新材料.
提出开发生物降解PU弹性体的主要技术途径和应用前景.
PU风机叶片、PU枕木、碳纳米管/FPU(含氟PU)、HPPO-PO(双氧水丙烯直接氧化法)、ADI(脂肪族和脂环族二异氰酸酯)和NIPU(非异氰酸酯聚氨酯)是具有前瞻性的低碳开发项目.
关键词:TPU;CPU轮胎;生物降解PU;NIPU世界金融危机的爆发加快了世界经济秩序和竞争格局的改变,中国已成为全球经济增长的首要推动力.
在此背景下,我国聚氨酯(PU)产业在国家扩大内需,加大基础建设投资和外贸多元化一系列政策推动下,表现一枝独秀,继续保持了持续快速平稳发展的势头.
我国已是全球PU弹性体最大生产、消费和出口大国,但不是制造强国.
面对新的形势,当前要充分运用市场机制,加快我国PU弹性体结构调整、注入新的经济发展模式、加大创新力度、以国家战略性新型产业为目标,以低碳技术为指导,努力突破具有前瞻性、全局性和先导性PU弹性体高新技术.
早日实现我国PU弹性体成为世界"智造"强国之目标.
一、加快实现我国PU弹性体强国发展之路1、我国已是全球PU弹性体最大制造和消费大国表12007年国内PU弹性体产量序号名称产量(万t)序号名称产量(万t)1CPU(浇注型)3~56氨纶19.
12TPU(热塑型)12.
37预聚体1.
83MPU(混炼型)0.
088聚脲0.
54防水材料13.
29合成革树脂114(干料34)75《聚氨酯》2011年04月总第107期专家讲座ExpertSeminar铁中已得到普遍应用,市场需求量巨大.
轨枕垫是用于钢轨和混凝土轨枕之间的弹性垫,以此满足混凝土轨枕减震、降噪和提高耐久性等技术要求,具有高耐磨、高强度、高伸长率和长使用寿命特性,在高铁、地铁和城市轨道交通中具有广阔应用前景.
据国家高铁规划要求,每铺设一千米高铁轨道需要200kgPU轨枕垫板(垫).
未来几年内,此种PU弹性体市场需求量将达到2万t.
目前此种高性能PU弹性体以进口为主,价格较贵.
美国杜邦公司生产的此种产品售价为10万元/t[5].
我国正在与国外合作开发中亚(乌鲁木齐-伊朗-德国)、东南亚(昆明-越南-新加坡)、俄罗斯、美国、巴西等高铁.
(3)公路路面用PU微孔弹性体PU微孔弹性体可用于公路路面材料,此种路面材料是由PU作为树脂料,并填充大量的废轮胎胶粉和硅砂作为骨料而制成的一种微孔PU弹性体(空隙率为20%~30%).
此种路面因富有弹性、防噪效果明显,还可大幅提高路面的防滑性、耐重载和耐久性.
2、抓紧开发新能源用新型PU弹性体(1)风能叶片用PU弹性体风能发电是目前世界上新能源领域发展最快的技术之一,我国国土广阔,有着巨大风力资源.
根据国家发改委计划,我国风能装机容量2010年将达到5000MW,2020年达到3万MW,2020年将占国内总发电量的15%左右,也将成为全球主要风力发电国家之一.
未来10年内我国将形成一股风电投资热.
风电设备中,风电发电机的叶片是极为重要的关键部件,约占总成本的15%~20%.
叶片技术与复合材料技术密切相关,目前大型风机发电机叶片是由各种复合材料制成.
对于叶片,除了要求大型化外,还要求高性能化(高比强度、抗疲劳、抗冲击、耐化学腐蚀和抗高低温等性能)、轻量化和低成本化;目前,制造5MW风机要求叶片长50m、制造7~10MW风机要求叶片长度达到60m.
研制先进的风机叶片复合材料及其适于大型树脂复合材料构件制造的先进可靠的成型固化技术,成为发展风力发电制造的关键技术.
目前制造风机叶片的基本树脂材料主要有聚酯树脂(UPR)、乙烯基树脂(VER)、环氧树脂(EPR)等.
增强材料为高强玻纤、超高分子量聚乙烯纤维和碳纤维等.
由风机叶片对材料性能的技术要求可以看出,微孔PU弹性体材料完全可以达到这些性能要求.
其韧性将超过UPR、VER和EPR.
德国Bayer公司几年前就已开始研制风机叶片聚氨酯复合材料的制造技术,目前用PU弹性体高速铁路、地铁和城市轨道交通是我国未来几年基本建设投资的重点领域.
根据铁道部《中长期铁路网规划》,铁道部将在未来几年投入2万亿元资金用于铁路建设,包括2万km新的铁路网和7000km高速铁路网.
未来三年,我国高铁年平均投资额超过3000亿元.
高铁将成为推动我国未来PU弹性体发展重要动力源.
此外,未来几年我国将大力发展城市交通,将形成地铁、城际快速铁路、高架轻轨等多元化城市交通网.
高速铁路要求轨道具有抗高速、高可靠性、高稳定性和高耐久性,并具有优良的抗震、隔音性能,传统木质和混凝土轨枕已不能完全满足以上这些性能要求[2,3].
根据技术发达国家先进经验,开发以下PU弹性体新品种可满足此要求.
(1)PU枕木PU枕木是一种玻纤增强的PU微孔弹性体,具有比强度大、减震、降噪、耐电气绝缘、高耐久和环保等优良性能,目前已受到PU和铁路业界的高度关注,是全球PU弹性体研究的一个热点课题.
在西欧和日本已有较成熟的研制和应用经验[4].
在日本,PU枕木已有25年的使用历史,应用量达300万根,在日本高速列车新干线轨道线上已得到应用.
日本产PU枕木在我国广州、上海和台湾地区也得到了部分应用,此外在奥地利维也纳地铁也应用了此种PU枕木.
拜耳材料科技公司已成功制成Bayex微孔PU弹性体枕木,计划将用于中国高铁建设.
根据国家发展高速铁路长远计划,为了适应高速列车的提速要求,开发PU枕木以取代或部分取代混凝土枕木必将是未来发展趋势.
按国外经验1km高速铁路需用1800根左右轨枕计,则7000km高速铁路,PU枕木市场规模将达到500亿元人民币,无疑会给我国新型PU弹性体带来巨大的市场空间.
PU枕木要在我国高铁得到普遍应用,需解决两个关键技术:一是耐久性,要求PU枕木使用寿命大于50年;二是大幅降低成本.
目前国外生产的PU枕木售价太高,在我国难以推广使用.
国内上海、北京、山东等地正在开展PU枕木研发工作.
(2)PU轨枕垫板与轨枕垫PU轨枕垫板是一种PU微孔弹性体,用于钢轨和枕木(或水泥枕)之间,要求具有良好的弹性和减振性能,以缓冲高速列车通过时产生的强烈振动和冲击而起到保护路基的作用;要求具有优良的耐磨和电绝缘性能以及耐自然老化和耐温性能(-40~80℃),每块PU轨枕垫板约几百克.
目前在国内高速铁路和地环球聚氨酯网www.
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com76ExpertSeminar专家讲座已达到实用水平[6].
近期,美国风能产品制造商WindSailReceport公司宣布最新推出的PU风机叶片取得重大突破,此种风机叶片材料由Bayer材料科技公司提供.
报道称,该复合材料是由MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)与两种多元醇和玻纤构成.
该叶片具有质量轻、耐候性好和使用寿命长等优点,风机功率大幅得到提高,制造成本与环氧树脂叶片相当.
近来,美国雷可德(Reichhold)集团公司推出了DION31040-00聚氨酯复合树脂风机叶片复合材料.
报道称,该产品具有优良的低黏度、高活性、抗冲击、高韧性等性能,比传统聚酯、乙烯树脂和环氧树脂具有更好的机械和工艺性能.
该公司介绍研制此种复合材料主要目的是改善聚酯树脂的韧性,使其具有更强的抗冲击性能,称此种PU复合材料与纳米蒙托土和碳纤维完全相容.
雷可德公司是世界上提供不饱和聚酯复合材料的最大供应商,其中风机叶片专用不饱和聚酯树脂制造水平居全球领先地位.
由此可知,PU复合材料作为风机叶片,在技术上是可行的.
美国已达到实用阶段,这无疑将给PU新型弹性体开辟了巨大的潜在市场空间.
最近,拜耳公司获得美国能源部75万美元资助,开发碳纳米管/PU弹性体复合材料,用于制造风机叶片.
该叶片具有质量更轻、强度更大、功率更强等优点.
为了改善环氧树脂风机叶片易变形的缺点,提高其使用寿命,目前国外均采用PU涂料和PU胶黏剂.
1.
5MW风机叶片一般要消耗900kgPU涂料和600kgPU胶黏剂.
上海应用技术学院正与相关单位合作开发风机叶片用含氟聚氨酯涂料.
(2)太阳能电池新能源用TPU薄膜太阳能是实现新能源的主要技术领域之一,而太阳能电池是太阳能新能源的关键装置.
拜耳材料科技公司近年来在此方面已获得重大突破,已成功地开发了一种商品名为VISTASOLAR的耐光型TPU薄膜,以取代传统的EVA(乙烯-醋酸乙烯)薄膜,不仅使太阳能电池的生产更为方便快捷,还大大提高了太阳能电池效率和太阳能发电功率.
未来几年,此种TPU薄膜产值将达到150亿元.
(3)PU弹性体在水电、核电和其它新能源上的应用PU涂层在水介质中具有非常高的抗磨蚀性能,在水力发电中具有广泛的应用价值.
PU弹性体具有十分优良的抗辐射能力,在核能发电中用途很广.
此外,TPU正被用于海洋潮汐波浪发电.
3、扩大PU弹性体在汽车上的应用(1)TPU在汽车上应用在全球金融危机影响下,欧美汽车工业增速急剧下滑,唯中国汽车工业在国家采取一系列投资政策鼓励下一枝独秀,继续呈现高速增长势头.
2009年中国汽车销售总量达1360万台,在历史上首次超过美国,居全球第一.
2010年我国汽车产量将达到1500万辆.
汽车工业是我国支柱产业,其高速发展无疑将给我国新型PU弹性体创造新的市场机遇.
TPU具有高强度、高耐磨、高弹性、耐老化、耐油等特点,在汽车零部件的应用十分广泛,如用于换挡拉杆手柄、各种联轴节的轴套和垫圈、各种线束的接插件、螺旋伸缩电线、电缆护套、齿形带、转向拉杆的护套和垫片、悬挂联合铰链、液压气动、悬挂隔膜、减震隔膜、减震器、弹簧限位块等.
利用PU弹性体的高强度和高承载能力,美国固特里公司开发出第二代TPU,其商品名为Estaloc.
该产品保持了第一代TPUEstaloc的特性,并采用中空玻璃球作填料,使光泽度提高15%以上,可用于制造汽车边板和减震垫等.
汽车用的液压橡胶件中有不少是使用TPU材料.
随着现代汽车工业向轻量化、节能化、舒适化和安全化方向发展,欧美先进国家对汽车工业用塑料件明确提出了可回收率指标和可利用率,要求汽车塑料可回收率达到95%以上、可利用率达到90%以上.
我国发改委、科技部、环保局联合制定了汽车部件回收利用技术政策"到2017年我国汽车可回收率要求达到95%以上、可利用率达到85%".
TPU是一种可回收的热塑性弹性体.
目前TPU在我国汽车工业上的年消费量3万t左右,我国汽车工业的快速发展无疑将给新型TPU弹性体材料提供巨大市场机遇.
目前国内外正在开发针对汽车应用的TPU-PP玻纤增强橡塑复合材料和TPU基TPV动态硫化热塑性弹性体.
此类TPU复合材料具有质轻、性价比优良、可回收等优点,可望广泛用做汽车内外饰件和结构件等.
一旦开发成功,则TPU在汽车上的应用量将大幅增加.
(2)RIM和RRIM技术在汽车上的应用RIM(反应注射成型)和RRIM(增强RIM)技术在欧美汽车工业上已得到广泛应用,主要用于方向盘、保险杠、车身壁板、发动机罩,行李箱盖、散执器格栅、档泥板、扰流板等,RRIM制品的质量只有钢的一半,是实现汽车轻量化的一个重要途径.
但目前国内汽车工业RIM和RRIM技术与欧美相比,在用量和质量上尚存在一定差距,有待进一步加强开发.
4、突破浇注型混凝土PU复合材料关键技术唐山和汶川大地震造成人员伤亡的主要原因是建筑物垮塌,如何防止和减少建筑物在地震中的倒塌已成为建筑和材料界共同关注的一个重大课题,其中由77《聚氨酯》2011年04月总第107期专家讲座ExpertSeminarPU弹性体和混凝土构成的复合弹性体材料技术是一个值得探讨和具有推广价值的防震技术,此种材料是由混凝土制造时加入一定比例的浇注型PU弹性体而制成,既有混凝土刚性又有PU弹性体的韧性,是一种综合性能优越的复合型混凝土.
这种混凝土用于浇注建筑物框架结构,可以使之不仅具有足够的刚性,也有足够的韧性.
此种材料一旦技术上得到突破,必将对地震灾后建造大量防震建筑物有很大的实用价值,并可在国内大量高层和超高层建筑防震中得到推广应用.
5、扩大聚脲弹性体应用领域过去10年里,聚脲在防渗、防水、防腐和耐磨等领域已得到广泛应用.
我国聚脲产业从2000年进入商业应用以来产品产量飞速增长,2001年产量仅有200t,到2007年已增长到6000t.
据业内专家预计,在国家内需政策的拉动下,今年聚脲的需求量在2万t以上[5].
聚脲弹性体涂层已成功用于国家大剧院、北京丰台体育中心等奥运场馆以及上海洋山深水港钢柱防腐等工程,并在京津高速公铁路上得到成功应用.
由于高铁采用无碴轨道,要求防水层不仅具有防渗、抗裂等基本性能,还要能经受高速、重载、交变冲击等火车高速行驶带来的冲击.
喷涂聚脲弹性体涂层因无接缝、粘结力强,真正做到了整体防水,同时还具有优异的耐磨性、抗冲击、抗开裂、耐紫外光和耐高低温性能,可满足高铁的特殊要求.
京津高铁工程中聚脲材料防护工程达95万m2,聚脲的用量超过2000t.
正在建造的京沪高铁路全长1318km,需要聚脲弹性体涂层2万t以上,脂肪族面层涂料868t,PU防水涂料6707t,工程总额20亿元[7].
除高铁外,高速铁路配套海底隧道、过江隧道和山体隧道、以及城市地铁隧道等均需要大量聚脲涂层.
预测"十二五"期间我国聚脲弹性体市场需求量10万t左右.
由此将给我国聚脲新型产业提供难得的发展机遇.
三、以市场为导向,加快我国PU弹性体新产品、新技术、新工艺、新应用产业化发展之路1、扩大TPU产品的应用领域(1)熔纺氨纶TPU切片近年来,我国氨纶产业呈现产能、产量、出口量和效益同步大幅增长发展势头.
目前我国氨纶产能将接近40万t/a,占全球氨纶产能2/3以上,已是名符其实的全球最大氨纶制造和消费大国.
氨纶制造工艺主要有2种,即干法和熔纺法,目前国内干法工艺占90%左右.
熔纺氨纶工艺流程简单、设备投资低、生产效率高、生产过程无溶剂,是最为经济和对环境最为友善的氨纶生产技术,熔纺氨纶不含任何有毒溶剂,适于做贴身内衣和泳衣、羊毛衫和医疗产品.
随着欧美国家对纺织品环保要求的日益提高,对我国含氨纶纺织品出口设置了更为严格的环保技术壁垒,因此熔纺氨纶将在国内外有着广阔的市场前景.
目前我国熔纺氨纶生产企业有30多家,产能已达到2万t/a左右,但近年来实际产量不足1万t/a,其根本原因是长期以来熔纺氨纶TPU切片未能实现国产化,这已成为影响我国熔纺氨纶产业发展的最大瓶颈.
预测"十二五"期间,我国熔纺氨纶切片(TPU切片)市场需求量将达到5万t左右.
TPU切片已列入国家"十二五"期间国家科技部重点攻关项目.
(2)TPU薄膜TPU薄膜具有品种众多、用途广泛、附加值高等特点.
其用途包括新能源、建筑、农业、皮革、鞋类、服装、医疗、飞机、汽车、火车、信息技术、高端装备制造等,是TPU未来最有生命力的品种之一[8].
(3)TPU合金TPU合金是扩大TPU应用的重要技术途径之一.
包括TPU/PVC、TPU/ABS、TPU/聚甲醛、TPU/PA(尼龙)、TPU/PC(聚碳酸酯)等.
为此需加强TPU合金增容剂、微观结构、界面结构与性能关系,以及TPU合金制造技术等研究.
(4)TPU涂覆织物制品TPU涂覆织物制品是通过热熔方法将TPU涂覆于织物骨架材料上,经设计成型而做成的一种制品,具有广泛的应用价值.
飞机软油箱飞机软油箱是安装在飞机上的储存燃油容器.
以TPU为主材制成的软油箱具有优良的耐磨、耐油、耐腐、耐老化、耐低温、防爆炸等性能,代表了当代飞机油箱的技术发展趋势.
近年来国内已采用聚醚型TPU热压工艺制造了无人驾驶飞机上的软油箱,并正在开发直升飞机防坠毁软油箱,此种软油箱突出优点是可有效防止飞机坠毁时因油箱漏油起火爆炸.
储运软体油罐近年来我国生产油罐用的材料和工艺已有了新的突破.
采用性能优异的TPU和高温挤出流涎工艺将TPU涂覆于织物上,再经压合冷却成卷,而制成软体油罐.
国内现已开发成60~450L的空投油罐,此种油罐具有强度高、不怕摔等特点,美空军在越战中就应用了此种软体油罐,具有较大的军用价值.
救生伐随着我国造船业的高速发展以及对安全规范要求的提高,救生筏需求量也随之急增.
目前国外技术先环球聚氨酯网www.
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com78ExpertSeminar专家讲座进国家采用TPU热压工艺生产救生伐.
产品的性能、质量和外观优良.
汽车安全气囊汽车安全气囊在国内外高级轿车中已得到普遍应用,国内已有多家企业在研制生产由TPU作为涂覆材料的安全气囊.
预测2010年我国需安全气囊2亿个.
(5)耐高压TPU胶管目前,我国已成为胶管生产和消费大国,2008年全国胶管生产总量达到5.
6亿m以上,其中汽车胶管占到近一半、需求量超过2.
5亿m,配套市场约有1.
5亿m,维修市场0.
5亿m.
近年来国内已研制成高硬度的耐高压输油、输气、输水TPU胶管,此种高性能胶管市场容量呈明显增大趋势.
(6)无卤阻燃TPU电线电缆料TPU具有耐撕裂、耐磨、耐高低温、易弯曲的优良性能,因此在高档电缆如控制电缆、电力电缆中得到了日益广泛应用.
随着人们对环保和防火安全意识的不断增强,许多多层建筑、高铁、隧道、核电站、船舶、矿山等现代化设备都要求采用低烟无卤阻燃电线电缆.
因此无卤阻燃TPU电线电缆市场需求量很大.
2、积极开发PU轮胎PU轮胎具有高耐磨性、高负载能力、高撕裂强度和耐切割、耐穿刺等突出优点,长期以来已成为PU和轮胎业界开发的热点.
PU轮胎与普通轮胎相比具有以下优点:(1)耗油量平均低10%;(2)胎面磨耗低35%;(3)重量轻30%;(4)滚动阻力低35%;(5)安全性和均匀性好,不会出现胎面剥离现象等.
PU轮胎制造工艺无三废污染,属绿色环保轮胎.
美国AmerityeCorporation是全球知名PU轮胎制造商.
目前PU轮胎主要用于慢速轮胎如:残疾车、轮椅车、电动助动车、铲车、儿童手推车和工程机械车用工程轮胎.
此外PU翻新轮胎应用前景也十分广阔.
但PU轮胎存在内生成热大、耐高温性差、制动性能差等缺点,轿车高速轮胎目前尚未得到正式应用.
3、PU弹性体复合材料(1)SPS复合材料SPS是由PU与钢材构成的一种具有夹层结构的材料.
即在两层钢板之间注入PU弹性体而形成的一种结构型复合材料.
与钢材相比,SPS板材具有质量轻、抗冲击、耐疲劳、减震、消音、隔热以及结构简单、加工方便等优点,可作为能承受较大外力的结构件,可替代钢质构件应用于船舶、桥梁、渡桥和高层建筑等领域,成为国内外PU和钢质材料界关注的一个热点.
SPS已由委内瑞拉成功地应用于滚装船.
据报道使用SPS复合构件可改善船体主装卸货机性能,还可延长船舶使用寿命和航行中的安全性能.
据英国智能工程公司介绍,SPS在北欧已普遍应用,主要用于货船和滚装船.
目前新加坡和马来西亚也正在开发SPS复合材料.
我国国内造船厂2008年已有10多个项目使用涉及SPS复合材料.
SPS复合材料在我国造船、桥梁和建筑领域有着广泛的应用价值.
(2)PU/玻纤、PU/碳纤维、PU/纳米材料、TPU/硅橡胶、TPU/氟橡胶、TPU/氟硅橡胶等PU弹性体复合材料4、PU弹性体功能材料PU弹性体功能材料包括高阻尼PU、发光PU、形状记忆PU、导电PU和液晶PU弹性体等.
5、海洋工程用PU弹性体国外已成功地采用PU弹性体用做海洋平台海底输油输气管道.
经多年使用证明此种管道具有抗冲击力强、耐磨和耐海水腐蚀等特性,并具有高的拉伸强度和粘结强度,使用寿命长.
在相同环境下,PU海底输油输气管道比硫化橡胶管道和钢管使用寿命延长一倍.
此种海底管道可广泛应用于石油和天然气勘探开采平台、浮式储油库、浮式电站、浮式海水淡化装置等.
6、生物降解PU弹性体生物降解塑料是目前全球开发的热点,形成产业化技术途径基本有二条:一条是开发高分子(相对分子质量10万以上)的生物降解材料,典型品种如聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚碳酸亚丙酯(PPS)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)等生物降解塑料.
这些生物降解塑料虽具有优良的生物降解性能,但普遍存在机械性能,尤其是韧性和耐温性差等缺点;另一条是开发低相对分子质量的生物降解多元醇,通过异氰酸酯扩链,从而制成具有高分子质量的聚氨酯生物降解塑料.
目前日本昭和高分子公司采用HDI作为扩键剂,制得相对分子质量20万左右的PBS,制成的PU降解材料可作为通用降解塑料使用,其用途广泛.
生物降解PU弹性体在包装材料、化肥缓/控施肥、医疗材料、信息技术等领域均有广阔的应用前景,是PU弹性体未来重要发展方向[9].
据相关资料预测,全球生物降解塑料(包括PU生物降解材料)未来五年内年产量将达到几百万吨级规模,十年内将达到千万吨级规模.
7、PU材料在生物医学工程领域的应用PU弹性体材料因具有良好的力学性能、生物功能性、生物相容性、生物稳定性和易加工性等特性,在生物医学工程领域具有广泛的应用前景.
已成为PU和79《聚氨酯》2011年04月总第107期专家讲座ExpertSeminar医学业界共同关心的一个热点.
PU弹性体材料目前在医学上的应用其产品主要包括人工心脏瓣膜、人工肺、骨粘合剂、人工皮肤、烧伤敷料、心脏起搏器绝缘线、缝线、各种夹板、导液管、人工血管、气管、插管、齿科材料、假肢、矫形绷带、TPU医学薄膜制品以及计划生育用品等.
PU弹性体医用材料,用途日益广泛、前景广阔.
据相关资料报导,2010年世界生物医药材料市场销售额将达到4000亿美元.
2008年我国医用材料产业总产值达到2200亿元.
由此可知,PU生物医用材料潜在市场巨大.
8、含氟聚氨酯弹性体在海生物防污和海洋重防腐等领域中的应用含氟聚氨酯(FPU)是指主链或侧链结构上除含有氟原子基团外,还含有众多氨基甲酸酯基团的含氟高聚物.
FPU不仅保留了由于PU软硬段结构及其微相分离结构而决定的优异力学性能和粘结性能,又由于引入含氟基团而兼有优良的低表面能、耐化学腐蚀和耐紫外光照射等特性,因此FPU具有突出的综合性能.
FPU涂层具有很低表面能,海生物难以在涂层表面附着,即使附着也不牢固.
在水流和其它外力作用下易脱落[10].
FPU防污材料是基于涂料表面的物理作用,不存在有毒物质释放,是一种绿色防污涂料.
上海应用技术学院正在开发碳纳米管改性FPU防污涂料,此种新型涂料一旦开发成功,将对我国海军国防工业和船舶工业具有重大应用价值.
此种FPU也有望成为高盐雾下海洋工程和船舶设备的重防腐保护涂层.
9、PU弹性体新工艺(1)高性能PU输运带高强力输送带是我国橡胶行业第二大非轮胎产品,并以年均12%以上的速度快速发展.
目前国内市场需要适于长距离物料输送的抗冲击、防撕裂、耐磨耗的高强力输送带;保障煤矿井下安全输送的阻燃输送带;钢铁、焦化、化工等企业生产所需的耐热、耐寒、耐油、耐酸碱及大倾角等特殊用途输送带;食品、电子产品等输送的非污染性轻型输送带.
目前国内已有一些单位采用新的工艺制造技术,可满足上述高性能PU输送带的技术要求.
这些高性能PU输送带不仅国内市场需求大,而且还可大量出口.
(2)无模旋转浇注新工艺长期以来,我国冶金、造纸用大直径PU胶辊大多依靠进口.
近来我国河北春风银星胶辊公司采用无模旋转浇注新工艺研制成了直径220mm、长度达8m的大型PU胶辊,此种胶辊具有机械性能高、耐磨性能好、耐溶剂、光洁度高等特性;其拉伸强度达45MPa、伸长率660%,其耐磨性能比普通胶辊高出数倍.
该公司已建成3条PU辊生产线,年生产能力达到1.
5亿m3.
10、PU弹性体低碳技术(1)非光气法制造ADI国内非光气法制造HDI技术已被突破,目前处于产业化推广阶段.
非光气法IPDI实验室制造技术已被突破.
国内中科院成都有机化学所、华东理工大学等单位正在开发ADI技术.
(2)NIPU技术NIPU涂料和胶粘剂技术已被突破,目前处于推广应用阶段.
国内中国航天科技集团公司第42所、任氏化学(上海)科技公司、华东理工大学和中科院山西煤化所等单位目前正在开发此种PU新材料.
(3)HPPO-PO(双氧水丙烯直接氧化法)新工艺中科院大连化学物理所已开发成了一种具有国际先进水平的新型催化剂,用于制造环氧丙烷.
目前正在进行中试.
四、结语1、坚持走我国聚氨酯强国发展之路.
我国是全球PU弹性体生产和消费大国,但不是强国.
在当前后金融危机背景下,根据国内外PU弹性体市场变化新情况,调整产业结构,加强创新力度,不断开发PU弹性体新材料,不断提高我国PU弹性体综合竞争能力和国际竞争能力.
2、TPU切片、TPU薄膜、TPU医疗制品、TPU合金、TPU/TPV是TPU弹性体未来重要发展方向,市场前景广阔.
3、PU复合材料、PU功能材料是一种高技术、高附加值新材料,值得积极开发.
4、PU轮胎是CPU弹性体未来重要发展方向.
当前应首先突破中低速PU轮胎,满足国内外市场迫切需求.
PU轮胎将对我国轮胎工业和PU工业产生重大影响.
5、PU皮革和PU鞋材树脂是我国微孔弹性体主要产品形式,由此种树脂制成的皮革和鞋类产品是我国PU出口产品中贡献率大的主要品种之一.
6、汽车工业、高铁和城市轨道交通、新能源、海洋工程和高端装备制造业将是拉动我国PU弹性体未来发展的新的重要动力源.
7、生物降解PU弹性体材料在国内外具有广阔的应用前景,市场潜力巨大,将对我国国民经济众多领域产生重要影响.
8、PU风机叶片、PU枕木、碳纳米管/FPU弹性体材料、非光气法制ADI、NIPU技术和HPPO-PO技术是环球聚氨酯网www.
puworld.
com80ExpertSeminar专家讲座具有前瞻性的低碳开发项目.
一旦产业化开发成功,将对促进我国PU产业、国民经济和国防工业发展均具有重大意义.
9、PU弹性体与国务院最新公布的七大重大战略型新兴产业(节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料和新能源汽车)均有着直接或间接关系.
应针对七大新兴产业,不断开发PU弹性体新材料.
10、在当前后金融危机下,我国PU弹性体要抓住新的发展机遇、开拓新思维、瞄准新市场、注入新机制、开发新产品.
在新形势下走出一条符合中国特色的PU弹性体崭新发展之路.
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