聚氨酯

主链含氨基甲酸酯结构的一类高分子
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聚氨[zhǐ]英语:Polyurethane)是聚氨基甲酸酯的简称,也经常被叫作聚氨酯弹性体,其分子链中含有氨基甲酸酯结构(—NHCOO—),是一种性能介于塑料和橡胶之间的有机高分子材料。聚氨酯因其具有优异的机械性能,优良的耐气候、耐化学腐蚀、耐疲劳性、耐磨性及高抗冲性,是目前生活和工业中最常用的聚合物材料之一,其主要产品有聚氨酯泡沫聚氨酯弹性体聚氨酯胶黏剂聚氨酯涂料等。[1][2]聚氨酯在建筑、交通、体育、医疗器械等多个领域均有应用。[3][4][5][6][7]

发展历程

1937年,德国法本化学工业公司(I.G.Farbenindustri)的化学家奥托·拜耳(Otto Bayer)首次制得了聚氨酯,并于第二次世界大战期间实现了聚氨酯的规模生产。[8]
1951~1952年,德国拜耳公司(Bayer AG)成功研发出聚酯型聚氨酯软质泡沫塑料连续发泡制造工艺,使用该工艺生产的产品具有优良的耐溶剂、耐油和机械性能。美国环安多特化学公司(Wyandotte Chemicals Co)于1954年研发出以环氧乙烷[wán]-环氧丙烷嵌段共聚醚制备聚氨酯泡沫塑料的工艺并于1957年实现工业化生产。对比聚酯型聚氨酯泡沫塑料,聚醚型聚氨酯泡沫塑料有更优异的抗老化性能,更低的生产成本。1958年,美国的百路驰(BF Goodrich)公司的化学家社伦伯格(Schollenberger)推出了一种新型的“虚拟交联”的热塑性聚氨酯弹性体。同年年底,美国莫拜(Mobay)公司和联碳(Union Carbide)公司开发了“一步法”工艺技术,这是聚氨酯泡沫生产技术的重大突破。[9]
1963年,美国杜邦公司(E. I. du Pont de Nemours and Company)成功研制出外观与手感类似天然皮革的聚氨酯合成皮革。60年代中期,各国相继研制出聚氨酯铺面材料和聚氨酯灌装材料,聚氨酯树脂开始在建筑工程中获得应用。进入20世纪90年代,随着低成本聚醚多元醇的发展,聚氨酯涂料为汽车应用打开了大门,使用聚氨酯制作的部件有更好的保色性、更好的耐刮擦性和耐腐蚀性,聚氨酯涂料工业已迈入稳定发展和先进技术开发阶段。[9][10]