山东化工职业学院
毕业设计〔论文〕
系 别： 化学工程系 专 业：有机化工生产技术 班 级： 2020级3班 姓 名： 柳 东 阳 学 号： 202001010109 指导老师： 李 河 清
设计时刻：2021—2021学年 第一学期
完成日期：2021年 12月 20日
山 东 化 工 职 业 学 院
毕 业 设 计 评 定 表
专业 班级 课题 聚氨酯的生产工艺及进展前景探讨 有机化工生产技术 2020级3班 姓名 学号 柳东阳 周数 10 202001010109 名称 指 导 教 师 评 语 签名： 年 月 日 系 意 见 盖章 年 月 日 成 绩 备注 山东化工职业学院
毕 业 设 计 任 务 书
专 业： 班 级： 设 计 者： 合 作 者： 指导教师：
有机化工生产技术 2020级3班 柳东阳
无
李河清
课 题 名 称： 聚氨酯的生产工艺及进展前景探讨
发题时刻：2012年09月20日 完成时刻：2012年12月20日
系主任签字：
名目
1.前言 ................................................................................................................... 1 2.物化性质 ........................................................................................................... 2
2.1物理性质 ......................................................................................................................... 2 2.2理化性质 ......................................................................................................................... 3
3.生产方法 ........................................................................................................... 4
3.1光气法 ............................................................................................................................. 4 3.2非光气法 ......................................................................................................................... 5
4.聚氨酯的应用 ................................................................................................... 9
4.1聚氨酯的分类 ................................................................................................................. 9 4.2聚氨酯的应用 ............................................................................................................... 11
5.聚氨酯的进展 ................................................................................................. 15
5.1全球聚氨酯进展现状与趋势 ....................................................................................... 15 5.2我国聚氨酯的进展现状与趋势 ................................................................................... 19 5.3阻碍我国聚氨酯快速进展的因数 ............................................................................... 21 5.4我国聚氨酯的进展机遇 ............................................................................................... 22 5.5面临的挑战 ................................................................................................................... 24
6.进展推测 ......................................................................................................... 25 7.结论 ................................................................................................................. 26 参考文献： ......................................................................................................... 27 致谢 ..................................................................................................................... 28
聚氨酯的生产工艺及进展前景探讨
摘 要
聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，英文名称是Polyurethane，是一种新兴的有机高分子材料，被誉为〝第五大塑料〞，因其杰出的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。应用领域涉及建筑、汽车、轻工、纺织、石化、冶金、电子、国防、医疗、机械……。
随着国际化、全球化程度的加深和中国这一全球最大聚氨酯市场的进一步显现，众多的国际聚氨酯企业集团在我国实现本土化的进程加快，同时国内企业也开始迈出国门，以后五年我国聚氨酯工业仍处于快速增长期。
关键词: 4,4-二苯甲烷二异氰酸酯，聚氨酯，性质，生产方法，应用，进展
1.前言
聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，是一种产品形状多样的多用途合成树脂。聚氨酯材料是目前国际上性能最好的保温材料。主链含—NHCOO—重复结构单元的一类聚合物 。英文缩写PU。20世纪70年代，德国Otto Bayer 第一合成了PU。在1950年前后，PU作为纺织整理剂在欧洲显现，但大多为溶剂型产品用于干式涂层整理。20世纪60年代，由于人们环保意识的增强和政府环保法规的出台，水系PU涂层应运而生。70年代以后，水系PU涂层迅速进展，PU涂层织物已广泛应用。80年代以来，PU的研究和应用技术显现了突破性进展。与国外相比，国内关于PU纺织品整理剂的研究较晚。
目前，世界聚氨酯每年的总需求量为700多万吨，其中美国约250万吨，欧洲约220万吨，亚太地区约200万吨。据聚氨酯工业联合会分析，北美〔美国和加拿大〕2000年聚氨酯需求量比上年增长4.6％，美国为250万吨，加拿大为24.8万吨，墨西哥为126万吨。其中，弹性聚氨酯泡沫占聚氨酯需求量40％，其余为：硬性聚氨酯泡沫占26.5％，涂料占9.6％，弹性体占4％。
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。美国和欧洲聚氨酯泡沫塑料均以软泡为主，分别占60％和57％，硬泡那么分别占40％和43％。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。美国的软泡聚氨酯应用以家具业为主，占40％；其次是运输业，占23％。美国硬泡聚氨酯在建筑业的的应用占55％，制冷设备占17.6％，工业绝热设备占9.6％，包装和
运输业分别占7.6％和5.2％。另外，聚异氰脲酸酯泡沫塑料具有较好的阻燃性能，在建筑业得到广泛应用。
由于全球聚氨酯需求快速增长，二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)原料世界需求以6%/年增速增长，中国市场需求更是以两位数增幅连续增长，因此许多生产商纷纷在中国增加生产能力来扩大市场份额。多数分析师认同2020年之前中国市场需求将连续坚持强势，有人分析指出，2020年将是MDI需求的分水岭，由于2020年北京奥运会的推动作用，中国建筑市场需求将成为MDI需求的要紧动力，但2020年过后需求可能显现减速。另外，随着中国劳工成本不断升高，汽车和制鞋业生产成本也会随之升高，势必阻碍聚氨酯需求增加。估量2020年以后中国MDI需求可能仍会以8％ 增速连续增长，也比大多数发达国家需求增幅更高。
聚氨酯为世界六大具有进展前途的合成材料之一，目前，生产聚氨酯的异氰酸酯原料要紧是MDI、甲苯二异氰酸酯(TDI)，尽管MDI进展较晚，由于MDI体系熟化速度快，能够几乎不用或完全不用熟化，因此模塑周期短，而且一样来说泡沫性能更好；MDI蒸汽压比TDI低得多，且模塑温度也低(30～52℃)，因此环境污染少，设备投资小；用MDI易于开发多样化的泡沫制产品，MDI基泡沫密度较高，且可通过改变组分比例制得硬度范畴专门广的产品；另外随着MDI生产工艺的改进，将导致生产成本不断降低，加之环保方面因素的阻碍，会导致MDI的需求不断增长……[1]
2.物化性质 2.1物理性质
主链含-NHCOO-重复结构单元的一类聚合物。英文缩写PU。由异氰酸酯(单体)与羟基化合物聚合而成。由于含强极性的氨基甲酸酯基，不溶于非极性溶剂，具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和粘合性。用不同原料可制得适应较宽温度范畴(-50～150℃)的材料，包括弹性体、热塑性树脂和热固性树脂。高温下不耐水解，亦不耐碱性介质。
常用的单体如甲苯二异氰酸酯、二异氰酸酯二苯甲烷等。多元醇分3类：简单多元醇(乙二醇、丙三醇等)；含末端羟基的聚酯低聚物，用来制备聚酯型聚氨酯；含末端羟基的聚醚低聚物，用来制备聚醚型聚氨酯。聚合方法随材料性质而不同。合成弹性体时先制备低分子量二元醇，再与过量芳族异氰酸酯反应，生成异氰酸酯为端基的预聚物，再同丁二醇扩链，得到热塑弹性体；假设用芳族二胺扩链并进一步交联，得到浇铸型弹
性体。预聚物用肼或二元胺扩链，得到弹性纤维；异氰酸酯过量较多的预聚体与催化剂、发泡剂混合，可直截了当得到硬质泡沫塑料。如将单体、聚醚、水、催化剂等混合，一步反应即可得到软质泡沫塑料。单体与多元醇在溶液中反应，可得到涂料；胶粘剂那么以多异氰酸酯单体和低分子量聚酯或聚醚在使用时混合并进行反应。
聚氨酯弹性体用作滚筒、传送带、软管、汽车零件、鞋底、合成皮革、电线电缆和医用人工脏器等；软质泡沫体用于车辆、居室、服装的衬垫，硬质泡沫体用作隔热、吸音、包装、绝缘以及低发泡合成木材，涂料用于高级车辆、家具、木和金属防护等。
2.2理化性质
在大分子主链上含有-NHCOO-基团的重复结构单元的聚合物统称为聚氨基甲酸酯，简称聚氨酯〔PU〕。它是由有机多异氰酸酯与聚醚型或聚酯型多元醇反应制得。人们常见的聚氨酯塑料多以软、硬泡沫体的形式显现。
2.2.1硬质聚醚型聚氨酯泡沫塑料〔Rigid PolyeTher PolyureThane Foams)
理化性质：
密度：0.04～0.06g/cm3，拉伸强度：0.147MPa，弯曲强度：0.196MPa，导热系数：0.035W/(m·K) 。
该制品最大特点是：可依照具体使用要求，通过改变原料的规格、品种和配方，合成所需性能的产品。
该产品质轻〔密度可调〕，比强度大，绝缘和隔音性能优越，电气性能佳，加工工艺性好，耐化学药品，
吸水率低，亦可制得自熄性产品。 用途：
要紧用于冷库、冷罐、管道等部门作绝缘保温保冷材料，高层建筑、航空、汽车等部门做结构材料
起保温隔音和轻量化的作用。超低密度的硬泡可做防震包装材料及船体夹层的填充材料。
2.2.2硬质聚酯型聚氨酯泡沫塑料〔Rigid PolyesTer PolyureThane Foams)
理化性质
密度：0.0368 g/cm3，拉伸强度：0.414MPa，压缩强度〔10% 处变形〕：0.323MPa，导热系数：
0.035W/(m·K) 。该材料与聚醚型同一密度的硬泡相比，有较高的拉伸强度和较好的耐油、耐溶剂和耐氧化性能，但聚酯粘度大，操作较困难。
用途：
应用领域类似于硬质聚醚型聚氨酯泡沫塑料，当制品对强度、耐温性要求较高时，用聚酯型硬泡较为合适。如雷达天线罩的夹层材料，飞机、船舶上的三层结构材料，电器、外表、设备的隔热材料和防震包装材料。
2.2.3软质聚醚型聚氨酯泡沫塑料〔Flexible PolyeTher PolyureThane Foams〕
理化性质：
密度：0.03～0.07g/cm3，拉伸强度：8.83～117kPa ，伸长率〔%〕：150～300。弯曲强度：0.196MPa，导热系数：0.034～0.041W/(m·K)。熔点〔℃〕：170～190。不同密度的软泡沫塑料，其要紧用途有些差别。
2.3.4软质聚酯型聚氨酯泡沫塑料〔Flexible PolyesTer PolyureThane Foams〕
用途：要紧用作服装、鞋帽衬里，垫肩和周密仪器的防震包装等。
3.生产方法
MDI(4，4-二苯甲烷二异氰酸酯)是一种重要的异氰酸酯产品，是聚氨酯(PU)产品的要紧原料。PU制品具有塑料和橡胶的双重优点，是目前世界上获得迅速进展的高分子合成材料，广泛用作建筑、汽车、船舶、制鞋、磁带、航空、电子、玻璃纤维、金属等的粘合剂，是目前世界上进展迅速的高分子合成材料之一，是当今世界的朝阳产业[2]。
目前MDI生产方法有光气法和非光气法两种。
3.1光气法
用苯胺与甲醛在酸性情形下进行缩合反应是国外生产MDI完全成熟的技术路线，反
应物用碱中和后进行蒸馏，得到二苯基甲烷二胺(MDA)。将MDA用溶剂溶解后，再进行光气化反应制成多苯基多异氰酸酯4,4-MDI，2,2-MDI或混合PMDI，再进行蒸馏精制，得纯MDI[3]。液相光气法是目前国内外生产的要紧方法。
生产方法：将苯胺与甲醛在盐酸(或其它催化剂)存在下加热进行缩合反应，反应物用碱中和后进行蒸馏得到二苯基甲烷二胺(MDA)；将MDA用溶剂溶解后，再进行光气化反应制得多苯基多异氰酸酯或混合PMDI，再进行蒸馏精制得到MDI产品。光气化反应的设备和条件与甲苯二异氰酸酯〔TDI〕的生产十分相似，所用溶剂也是邻二氨苯或者氨苯，
不同之处在于光气化的第一步反应产物浆液在光气中的溶解度较高，故浆液中结晶物含量较低， 且反应生成物颗粒度也较细，第二步反应速率加快。光气化产物回收溶剂后一样不通过蒸馏，故产品质量操纵更为重要，假设反应操纵不当，副产物就构成产品的杂质。在工业上通常是将粗MDI蒸馏(如用高真空薄膜蒸发器)而得。蒸馏残液那么是多亚甲基多苯基多异氰酸酯含量高的粗MDI。
反应式为：
NH22+HCHOHclHclH2NCH2NH2HCI
图3.1
HclN2HCH2NH2HCI中和HN2CH2图3.2
NH2
HN2CH2NH2+COCl2NCOCH2NCO
图3.3
液相光气法尽管工艺成熟，但使用的光气易挥发，剧毒，存在庞大的潜在性事故隐患，同时存在技术要求复杂、环境污染大、反应过成中产生的氨化氢对设备腐蚀严峻，而且纯MDI的收率和质量也较低，产品中含氨化合物不易分离等缺点。目前，拜耳、亨斯曼、巴斯夫等少数几个跨国化工巨头以及中国拥有该产品生产的核心技术。
3.2非光气法
目前MDI的生产采纳光气法，该方法使用剧毒的光气作原料，且副产盐酸，污染环
境，因此终将被剔除。非光气法，污染较小，收率高，开发MDI的非光气工艺具有专门好的应用前景。
3.2.1以苯胺、一氧化碳、乙醇和氧为原料
日本旭化成公司开发了以苯胺、一氧化碳、乙醇和氧为原料制MDI的工艺，包括羰基化、缩合、热分解三步工艺。苯胺、一氧化碳、乙醇和氧进行催化氧化羰基化，制得苯胺基甲酸乙酯(EPC)；EPC与甲醛水溶液催化缩合制得二核的亚甲基二苯基二氨基甲酸乙酯(MDU)；MDU热分解得到MDI和乙醇，乙醇循环用于羰基化。
要紧反应：
先以苯胺、乙醇、CO和02为原料合成苯胺基甲酸甲酯：
NH2NHCOOCH2CH3+CH3CH2OH+CO+1/2O2+H2O
图3.4
所使用的催化剂要紧以贵金属为主，如Au和Pd等或其配合物和盐。这使得该工艺的成本较高，因此，必须开发非贵金属催化剂，目前，开发的非贵金属催化剂有CuC12-CuI(NaI)等。
NHCOOCH2CH32+HCHONHCOOH2CH3CCH2NHCOOCH2CH3图3.5
+H2O
NHCOOH2CH3CCH2NHCOOCH2CH3NCOCH2NCO+2CH2CH3OH
图3.6
能够看出，该工艺仅副产乙醇和水，其中乙醇循环用于羰基化，因此符合化工绿色化、清洁化的进展趋势。该法反应条件温顺，是目前非光气化法MDI研究的热点，是专门有工业应用前景的非光气路线。 3.2.2以胺和二氧化碳为原料
美国孟山都公司于20世纪90年代初发表了专利，采纳胺、二氧化碳和脱水剂等非光气法生产TDI和MDI。反应在近乎常压或较低的压力下先生成氨基甲酸酯，再用五氧化二磷和三乙胺做脱水剂脱水生成异氰酸酯。从整个反应来看，今后的主导方向是催化羰基合成氨基甲酸酯后再热解成MDI。据报道，德国BASF公司在比利时和美国建有氨基甲酸酯法的工业生产装置，据朝日公司报导的数据显示，非光气法较光气法生产成本低20％ 。氨基甲酸酯法是先将苯胺和氨基甲酸酯进行反应，然后与硝基苯在硫酸存在下制成MDI的混合物，再经蒸馏得成品。
反应式为：
NH2NH2COO+NH2COOCO2催化剂
图3.7
2+HCHOOOCH2N图3.8
CH2NH2COO
OOCH2NCH2NH2COO脱水剂
OCNCH2NCO+2H2O
图3.9
3.2.3以硝基苯和一氧化碳为原料
美国Arco公司开发成功以硝基苯和一氧化碳制MDI新工艺。此法是在醇和均相催化剂存在下，用一氧化碳和硝基苯等为原料，制得苯胺基甲酸甲酯。
NH2NHCOOCH3+CH3OH+3CO催化剂+2CO2
图3.10
然后再与甲醛缩合成4，4-二苯基甲烷二氨基甲酸烷基酯，最后热分解而得MDI。
NHCOOCH32+CH2HCHOH3COOCHNNHCOOCH3+H2O
图3.11
H3COOCHNCH2NHCOOCH3OCNCH2图3.12
NCO+2CH3OH
用于该反应的催化剂要紧为第8族过渡金属的化合物，其中以贵金属Pd、Ru的化合物催化成效较好。为降低成本，开发的非贵金属催化剂产物收率较低，如杨瑛[4]等以硒粉为催化剂，在423～433K反应2 h，CO压力为3.0MPa，苯胺基甲酸甲酯的收率为72.0％。该方法使用的原料来源广泛，而且副反应少(要紧副产物为苯胺)，然而该工艺过程的CO利用率只有1/3，且存在CO和CO2的分离问题，另外，由于气相CO的存在，需在高压下进行反应，加之使用贵金属为催化剂，因此生产成本较高。 3.2.4以硝基苯和苯胺为原料
20世纪80年代后期，由CaTalyTic AssociaTes/Halodor Topsoe公司与日本Kokan公司联合开发了以硝基苯和苯胺混合物为原料制MDI的非光气化新工艺，包括氧化羰基化、缩合和分解等反应过程。
苯胺和硝基苯及甲醇混合物在羰基铑(或钌)络合物催化剂存在下进行氧化羰基化反应，生成羰基化物N-苯胺基甲酸(MPC)，MPC和甲醛在硫酸催化剂存在下，于常压和75℃
[5]
下反应1h，得到亚甲基－二苯基氨基甲酸酯(MDU)及其三聚体(PMDU)，MDU和PMDU于250℃和2MPa压力下进行分解(滞留时刻1h)即得MDI和PAPI。上述3步反应总收率90.7％(以硝基苯计)。
4.聚氨酯的应用 4.1聚氨酯的分类
聚氨酯(PU)树脂是由异氰酸酯与多元醇反应制成的一种具有氨基甲酸酯链段重复结构单元的
聚合物。聚氨酯制品可分为泡沫制品和非泡沫制品两大类，而泡沫制品有软质、硬质、半硬质之分，非
泡沫制品那么包括涂料、胶粘剂、弹性体和弹性纤维(氨纶)等。聚氨酯材料性能优异，用途广泛，其各种
不同的制品能够用于众多领域。 4.1.1聚氨酯泡沫塑料
聚氨酯泡沫具有轻质、回弹性和耐久性优良、密度和硬度可调剂、耐冲击、隔热性能好等特性，同时具有易进行裁剪、穿孔、粘合加工等性能。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。聚氨酯软泡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，要紧用作家具垫材、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，聚氨酯软泡能够分为一般软泡、超柔软泡、高承载软泡、高回弹软泡等，其中高回弹软泡、高承载软泡一样用于制造坐垫、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人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截了当将原料混合后注入模具发泡成所需形状的泡沫制品。聚氨酯软泡的要紧用途包括：垫材，如座椅、沙发、床垫等，聚氨酯是一种专门理想的垫材材料，也是软泡用量最大的应用领域。
硬质聚氨酯泡沫塑料，简称聚氨酯硬泡，在聚氨酯制品中的用量仅次于聚氨酯软泡。聚氨酯硬泡多为闭孔结构，具有绝热成效好、重量轻、比强度大、施工方便等优良特性，同时还具有隔音、防震、电绝缘、耐热、耐寒、耐溶剂等特点，广泛用于冰箱、冰柜的
箱体绝热层、冷库、冷藏车等绝热材料，建筑物、储罐及管道保温材料，少量用于非绝热场合，如仿木材、包装材料等。一样而言，较低密度的聚氨酯硬泡要紧用作隔热(保温)材料，较高密度的聚氨酯硬泡可用作结构材料(仿木材)。聚氨酯硬泡的要紧用途有：食品等行业冷冻冷藏设备，如冰箱、冰柜、冷库、冷藏车等各种冷藏设备；工业设备保温，如储罐、管道的保温等；建筑材料；交通运输业；仿木材；灌封材料等等。 4.1.2非泡沫聚氨酯制品
非泡沫制品的应用范畴那么按制品种类而异。聚氨酯涂料是以聚氨酯树脂为基料，以颜料、填料等为辅助材料的涂料。在聚氨酯涂层中，除了含有大量的氨酯键外，还有脲键、酯键、醚键、酰胺键等，这些专门的键结构给予涂层优异的粘接性、耐磨性、柔韧性、回弹性、耐化学腐蚀性、耐溶剂性、光泽性等，从而集装饰性与爱护性于一体。聚氨酯涂料的应用领域十分广泛，要紧包括以下几个方面：飞机、船舶、车辆的表面涂装；木材、塑料、橡胶、皮革的表面涂装；建筑物涂装；防腐涂装，以及其他一些要求较高的表面涂装。
聚氨酯弹性体又称聚氨酯橡胶，是在分子链中含有较多异氰酸酯基团的弹性体聚合物材料，其结构特点使其具有优异的耐磨性，以\"耐磨橡胶\"著称。聚氨酯弹性体与金属材料相比具有重量轻、噪音低、耐损耗、加工费用低及耐腐蚀等优点；与塑料相比那么具有不发脆、弹性经历、耐磨等优点；与橡胶相比具有耐磨、耐撕裂、高承载性、透亮或半透亮、耐臭氧，可灌封、可浇注、硬度范畴广等优点。由于聚氨酯弹性体具有专门良好的综合性能，因此应用领域十分广泛，几乎遍及工业、农业、医疗、国防等各个方面：在矿山、冶金等行业的应用--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、聚氨酯纤维等；在建筑工业方面的应用-防水材、铺装材以及罐封材等。
聚氨酯胶粘剂是分子链中含有氨酯基(-NHCOO-)或异氰酸酯基(-NCO-)的胶粘剂。与其他胶粘剂相比，聚氨酯胶粘剂具有以下特点：聚氨酯胶粘剂中含有专门强极性和化学爽朗性的-NCO-、-NHCOO-基团，与含有爽朗氢的基材，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；聚氨酯胶粘剂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顺超低温性能超过所有其他类型的胶粘剂；在高温、高湿环境下，易水解而降低粘接强度。
4.2聚氨酯的应用
4.2.1日常生活中的应用 (1)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 (2)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
(3)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．塑胶地板
(4)交通行业应用
1．汽车内饰件：座椅、扶手、头枕、门内板、外表盘、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
(5)制鞋、制革业应用
1．鞋底 2．粘合剂 3．皮革装饰剂 4．人造革、合成革涂层 (6)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
4.2.2各种聚氨酯材料的具体应用
1、PU软泡
垫材--如座椅、沙发、床垫、头枕等，聚氨酯软泡是一种专门理想的垫材材料，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、化妆棉；玩具。 2、PU硬泡
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，因此进展的潜力专门大
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、结皮致密坚强、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。 4.2.3 PU半硬泡沫
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各汽车保险杠。
自结皮泡沫体--用于制各汽车方向盘、扶手等功能件和内部饰件。白结皮泡沫制品通常采纳反应注射模塑成型(简称RIM)加工技术。 4.2.4聚氨酯弹性体
聚氨酯弹性体具有高的弹性、拉伸强度、撕裂强度、耐磨耗性、耐冲击吸取性、耐
油及耐汽油性、耐臭氧性、耐热性〔-20℃～80℃〕和耐水解性等诸多特性。
〔1〕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。
〔2〕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。
〔3〕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。 〔4〕微孔弹性体--聚氨酯微孔弹性体最典型的应用是用于制鞋。 〔5〕在矿山等行业的应用--筛板、摇床等。
〔6〕在机械工业方面的应用--胶辊、胶带、密封件等。
〔7〕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。
〔8〕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。 〔9〕在建筑工业方面的应用--保温材料、防水材料、铺装材料、罐封材料等。
4.2.5聚氨酯鞋底料
聚氨酯鞋底具有诸多优点：密度低，质地柔软，穿着舒服轻便；尺寸稳固性好，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、旅行鞋等。 4.2.6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，外观透亮或微浊，固体分含量大约(30～35％，也确实是说其中的(65～70)％是溶剂，简单的说1T浆料中含有(650～700)公斤的溶剂，关于干法来说确实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，关于湿法来说确实是含有650～700公斤的纯DMF，因此关于浆料来讲，像甲苯、DMF的价格的变动专门大程度上阻碍了浆料的成本，缘故专门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，真皮的行情专门容易受动物(牛、羊、猪等)行情和疾病(如疯牛病)的阻碍。
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，溶剂大差不多上用甲苯、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白费。
湿法聚氨酯浆料--由于加工过程采纳的是将DMF用水抽提(缘故是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、轻巧，更富于天然皮革的风格和外观，因此进展速度极为惊人。 4.2.7聚氨酯纤维〔简称氨纶〕
氨纶与天然橡胶相似，在比重、强度、耐磨耗性、耐水性、耐药品性及染色性都性能专门优良。
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、耐紫外线照耀能力强；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，其使用形式要紧有四种：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，就能够使传统织物的档次大为提高，显示出柔软、舒服、美观、高雅的风格。 4.2.8聚氨酯涂料
聚氨酯基材有极好的粘合性，涂膜具有良好的耐磨性、耐水性及耐药品性。 聚氨酯涂料的应用领域要紧有：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--以水为要紧介质，具有低VOC含量、低或无环境污染、施工方便等特点，是溶剂型涂料的要紧替代品之一。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。 4.2.9聚氨酯胶黏剂
聚氨酯胶粘剂中含有专门强极性和化学爽朗性的-NCO-(异氰酸根)、-NHC00-(氨基甲酸酯基团)，与含有爽朗氢的基材，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。
聚氨酯胶黏剂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一硬过渡层，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顺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进展方向。
4.2.10聚氨酯密封胶
密封胶是用来填充间隙(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(要紧是风挡玻璃)的装配密封。
聚氨酯密封胶具有诸多优良特性，包括：(1)性能可调范畴宽、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)低温柔性女子；(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。
5.聚氨酯的进展
聚氨酯(PU)是由多元醇和多异氰酸酯反应制得的一类主链上带有重复-NHCOO-集团的聚合物总称。聚氨酯制品分为发泡制品和非发泡制品2大类。发泡制品有软质、硬质、半硬质泡沫塑料，非发泡制品包括涂料、黏合剂、合成皮革、弹性体和弹性纤维等。聚氨酯材料性能优异，用途广泛，制品种类多，其中尤以泡沫塑料的用途最为广泛[6]。近3O年来，世界聚氨酯工业进展专门迅速，已成为化学工业中增长最快的行业，而中国将成为推进世界聚氨酯工业进展的重要力量。 5.1全球聚氨酯进展现状与趋势
聚氨酯是世界上大力进展的六大合成材料之，一其工业进展较快，过去5年，始终保持在6%的平均增长率，就其应用广度而言，已跃居诸合成材料的首位[7]。目前世界聚氨酯的年产量在900万吨左右，美国是世界上最大的聚氨酯生产国，其产量占世界的40%左右，也是最大的聚氨酯消费国。能够预料，随着科技的进步及新应用领域的拓展，聚氨酯工业的进展将为人们带来更为便利和舒服的生活。
在过去的两年中，我国经济保持了连续的高增长率，聚氨酯产业的进展也连续走高。但同时也面临着全球能源紧张的问题，石油价格飞涨；环保问题也日益受到民众的紧密关注；随着国际化、全球化程度的加深和中国这一全球最大聚氨酯市场的进一步显现，加快了众多的国际聚氨酯企业集团在我国实现本土化的进程，同时国内企业也开始迈出国门，走向世界。 5.1.1全球聚氨酯进展现状
在生产上，随着聚氨酯生产技术越来越成熟，产品越来越大众化及应用领域不断扩大，许多生产商发觉，为了赢得一定的利润，必须要拥有一定的规模效益。例如：聚氨酯的主原料MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)和TDI(甲苯二异氰酸酯)，近年来在世界各地新建或拟建项目的设计能力均在15万吨/年以上，然而，聚氨酯工业的差不多原料——异氰酸酯和多元醇与大多数其他化工产品的生产有一个较大的区别，那确实是存在着技术保密，专门是异氰酸酯生产的关键技术垄断在巴斯夫、亨斯迈、拜尔等少数几家大型跨
[8]
国公司手中，而这些公司又通过收购、兼并、控股等方式，建立起大型聚氨酯跨国垄断公司，把握着世界聚氨酯原料市场。
据统计，2005年全球聚氨酯产量为1375万吨，2000-2005年的年均增长率为6.7%，估量到2020年全球聚氨酯年产量将达到1690万吨，年均增长率为4.2%。表1列出了2000年和2005年全球聚氨酯的产量和2020年全球PU产量推测。表2列出了2005—2020年5年间聚氨酯的产能和需求推测。
表5.1 全球聚氨酯2000年、2005年产量和2020年产量推测 万吨/年
产品品种 CASE 粘合剂 软泡 硬泡 总计 2000 348.5 47.6 367.2 229.0 992.3 2005 479.2 59.2 494.5 342.4 1375.3 2020 587.7 67.0 594.2 441.9 1690.8
表5.2 2005-2020年全球聚氨酯原料产能与需求 万吨/年
年份 MDI 欧洲 美洲 亚洲 全球产能 全球需求 TDI 欧洲 美洲 亚洲 全球产能 全球需求 环氧丙烷 欧洲 2005 145.0 121.0 73.5 339.5 332.6 60.9 64.5 72.9 198.3 155.6 237.0 2006 171.5 119.5 96.5 387.5 63.9 50.5 98.1 212.5 237.0 2007 177.5 122.5 116.5 416.5 63.9 50.5 113.5 227.9 237.0 2020 181.0 122.5 130.5 434.0 63.9 52.0 113.5 229.4 262.0 2020 186.5 124.5 158.5 469.5 63.9 52.0 114.0 229.9 262.0 2020 200.0 124.5 163.5 448.0 418.8 63.9 52.0 114.5 230.4 190.9 262.0 美洲 亚洲 全球产能 全球需求 229.0 130.0 596.0 525.4 229.0 170.0 636.0 229.0 190.0 656.0 229.0 190.0 681.0 229.0 200.0 691.0 229.0 200.0 691.0 659.0 其中，全球各地区聚氨酯产能所占的比例如表3所示。中国是要紧的产能增长区，产能所占份额将由2005年的21%增长到26%，这和几套世界级规模的聚氨酯原材料装置在国内的建设紧密相关。
表5.3 2005和2020年全球各地区产能所占份额 %
地区 亚太区 东欧 西欧 中国 北美自由贸易区 南美 中东和非洲 总计 2005 14 3 24 21 28 3 6 1375.3〔104万吨〕 2020 14 5 21 26 24 3 7 1690.8(104万吨)
尽管MDI的产能在最近几年增加，估量在以后五年中，MDI的供应仍将连续紧张，这要紧是由于建筑绝热需求估量将会连续增长；在汽车坐垫用聚氨酯泡沫、单组分涂料、高回弹泡沫和弹性体方面，MDI将取代TDI。
从我国周边地区来看，印度是目前聚氨酯消费量增长最快的国家，是第二大新兴市场。2004年人均聚氨酯占有量为0.1kg，2005年消费量为13.7万吨，估量2020年将达到30万吨，年均增长率为17％。其中聚氨酯泡沫占75%～80%，CASE产品所占的比例较低，是刚刚兴起聚氨酯市场的市场特点。俄罗斯地处寒带，聚氨酯保温材料将在俄罗斯有庞大的市场潜力。俄罗斯目前的聚氨酯原材料规模专门小，MDI的产能仅为1.5万吨。
东欧是一新兴市场，但各个国家的进展专门不平稳。估量到2021年消费总量将达到56万吨，占欧洲的 12%～18%。2005年日本TDI生产能力总计约为28.2万吨，MDI的总产能为37.0万吨，PPG的总产能为36.7万吨[9]。日本聚氨酯的进展近年来进展较为缓慢，
1998-2003年日本需求量徘徊于60.5万吨，2004年比1998年增加了2%，达61.7万吨。其中软质泡沫材料15.0万吨(占总量的24%)，硬质泡沫材料10.1万吨(占总量的16%)。因日本冰箱产业转向海外，硬泡比1998年的12.1万吨下降2.0万吨。涂料那么呈上升趋势，2004年需求量为20.8万吨(占总量的34%)，比1998年增长11% ，其中耐燃、耐寒和耐水性涂料进展更快。胶粘剂与聚醋酸乙烯酯、尿醛等胶粘剂竞争猛烈，但因成本不占优势，需用量保持在5.9万T(占总量的10%)。密封剂那么为3.2万吨(5%)，弹性体为2.0万吨(3%)，合成革为2.1万吨(3%)，纤维为2.6万吨(4%)。
从表4能够看出，全球聚氨酯人均消费水平极不平稳，消费要紧集中在经济发达的地区，我国目前人均消费量尽管不到全球的人均水平，但近年来增速较快。从全球聚氨酯现状来看，今后五年聚氨酯仍旧保持较快的增速。由于原油上价格涨和产品向高端市场进展，增速有可能放缓。随着我国聚氨酯产能的快速增加好玩我国聚氨酯技术的成熟，要紧密注意聚氨酯技术欠发达地区，如印度、俄罗斯、中东、南美及非洲。
表5.4 全球聚氨酯人均消费量 kg/人
国家或地区 2000 2004 增长率/% 1.76 2.37 7.72 0.19 0.22 3.73 1.52 2.07 8.02 0.19 0.26 8.15 0.16 0.25 11.8 0.12 0.35 30.7 0.08 0.12 10.7 0.37 0.51 8.35 北美 南美 西欧 东欧 亚太 中国 中东，美洲 平均 5.1.2全球聚氨酯进展趋势
作为一个年增长率长期高于全球经济增长率的产业，聚氨酯工业迅猛进展的势头有赖于其技术的快速进展及应用领域的不断拓展。随着聚氨酯产品大众化趋势的加剧，开发新产品、拓展新用途对聚氨酯工业能否连续保持良好进展势头尤为关键。聚氨酯的要紧原料异氰酸酯TDI，MDI和聚醚等各类聚氨酯材料广泛用于生产汽车零部件、鞋底、人造革、涂料、胶粘剂、隔热材料等。聚氨酯原料的生产正在向大规模化进展，新建的工厂规模多在(10万～2O万) 吨/年。生产能力要紧集中在几家闻名的大公司，它们是巴斯夫、拜尔、亨斯迈，其经营范畴是全球性的，具有垄断性质。上述公司中大部分既有多元醇又有异氰酸酯业务，对整个行业的阻碍力比较大。
随着人类对环境爱护意识的增强，聚氨酯用发泡剂的研究工作尤为引人关注。HFC-141，其分子中仍含有氨原子，臭氧损耗潜值(ODP)不为零，只是过渡性替代发泡剂，
发达国家已于2003年禁止其生产，中国也将在2030年前停止生产HCFC-141b。在过去几年里，世界各国都在努力开发ODP为零、温室效应潜值(GWP)较低、对环境阻碍较小的发泡剂，以利于改进泡沫的某些特性，专门是低温下的性能，使得泡沫在一定温度范畴内具有较大的机械性能和导热性能。而HFC-245fa不损耗臭氧层，温室效应较低，对环境破坏作用较小，在发达国家已被用作第3代发泡剂，是CFC-11，HCFC-141b的最终长期替代品[10]。
5.2我国聚氨酯的进展现状与趋势 5.2.1我国聚氨酯的进展现状
中国的聚氨酯工业起步于2O世纪5O年代末6O年代初，其后2O年进展缓慢。1978年，改革开放为中国聚氨酯工业带来了活力，其进展速度大大加快，1989年，中国聚氨酯原料生产能力达4.6万吨/年，产量达3.22万吨/年，制品生产能力达15万吨/年，产量达9.92万吨/年。20世纪9O年代，随着万T级大型异氰酸酯和聚氨酯装置的引进投产，中国聚氨酯工业步入了飞速进展的时期，至1997年聚氨酯原料产量已达14.12万吨/年，制品总产量达到56万吨/年，原料和制品品种分别增加到200多种[11]。
在过去的几年时刻中，中国的聚氨酯市场增长幅度差不多超过20%，中国将成为推动全球聚氨酯市场前进的要紧动力[12]。目前，全球聚醚多元醇(PPG)产量以年均3%速度增长，其中亚太地区增长较快，为5％左右。表5列出了我国近几年PPG产需及推测。
表5.5 我国近几年PPG产需及推测
年份 2005 2020 2020 产能/万吨 74 74 104 产量/万吨 62 66 93 需求率/万吨 70 93 110 自给率/吨 88 72 84
BASF(巴斯夫)公司还与Hunsman(亨斯迈)公司和上海化谊等公司合资签订了在上海曹泾建立生产能力为24万吨/年的MDI，16万吨/年的TDI装置，以于2006年投产[13]。但据蒙特利尔国际会议禁用氟利昂发泡剂的决议(破坏臭氧层)，中国必须加快查找替代品的步伐，尽早实现全部替代，同时要开发高阻燃性、低烟雾聚氨酯泡沫塑料，加强结构发泡和高承载泡沫塑料的研制和推广。
5.2.2我国聚氨酯的进展方向
中国聚氨酯工业已有相当基础，但产品结构需要进一步调整，今后将是无氟聚氨酯进展的高峰期，产品渗透到人们衣食住行各个领域，对其阻燃性能要求越来越高，低成本高阻燃性能的聚氨酯有庞大潜在市场。依照蒙特利尔协议的要求及修订后的〝中国消耗臭氧层物质逐步剔除国家方案〞，泡沫塑料行业应在2020年前完全停止使用氨氟烃类化合物作为发泡剂，2005年前大型泡沫塑料企业完成CFC-11的替代工作，所采纳的替代技术大致为：〔1〕连续块状软质泡沫塑料用二氨甲烷作发泡剂，要结合快速熟化和液态二氧化碳发泡法；〔2)箱式软质泡沫塑料采纳二氨甲烷和减压发泡；〔3)半硬质泡沫塑料用HFC-141、戊烷或二氧化碳发泡。所有加入WTO的国家不管进展中国家或是发达国家提早执行蒙特利尔氟协议是大势所趋。
聚氨酯弹性体材料种类繁多，应用广泛，近3O年来得到了专门大进展。氨纶、铺装材料、防水涂料、密封胶及嵌缝材料等是近几年进展速度较快的弹性体材料。耐热、耐溶剂、阻燃、抗静电、导电等功能型聚氨酯的开发，聚氨酯-环氧树脂、聚氨酯-丙烯酸酯互穿网络技术(IPN)以及聚氨酯合金的研究，聚氨酯与其他材料的共混等仍是科研领域的重点。环保型聚氨酯如水系、生物降解等是聚氨酯的又一进展方向[14]。
随着人们对服饰及面料的要求越来越高，差别化氨纶差不多成为一种高附加值的新兴纺织材料，需求量不断上升，产品档次也不断提高，今后几年，中国的氨纶制造业将处于专门时期。一方面，目前高附加值差别化氨纶市场相对繁荣，仍旧为氨纶制造业提供了进展的良好契机；另一方面，常规品种的氨纶制造业将面临严肃挑战，生存将成为企业的首要问题，技术投入及开发高端产品应是国内氨纶行业当务之急，如何保持氨纶制造业的可连续进展，显得至关重要[15]。
中国聚氨酯泡沫塑料工业进展至今已有4O余年，目前的年产量已达4O万吨，占聚氨酯总产量的6O%以上。其中软质泡沫聚氨酯年产量为26万吨，硬质泡沫聚氨酯为16万吨，中国与发达国家相比的差距是：国外硬质泡沫要紧消费于建筑业，占硬质泡沫消费量的5O 以上；中国大多用于冰箱、冷库，用于建筑业保温尚处于初始时期[16]。由于汽车和摩托车工业的飞速进展，为聚氨酯泡沫工业的进展提供了机遇[17]，其潜在市场那么专门宽敞。目前，中国应加快开发高阻燃性、低烟雾聚氨酯泡沫塑料，加强结构发泡和高承载泡沫塑料的研制和推广应用。
环保型轮胎是2l世纪轮胎研究开发的一大热点，用聚氨酯轮胎代替橡胶轮胎是近几年来世界轮胎业的进展方向，因为聚氨酯耐磨性好，能够提高轮胎的使用寿命，减少废
旧轮胎的产生，同时，聚氨酯的强度高，不需要添加芳烃油，有利于环保[18]。艾美莱泰公司是一家成立于1995年的技术开发公司，该公司在研制聚氨酯轮胎方面作了许多努力，并取得了一定成绩，但也承担了庞大的财务亏损，真正实现聚氨酯轮胎的商业化生产可能还需要几年的努力，但前景是美好的。
水性聚氨酯生产在起步时期遭遇了一些挫折，制品行业看起来对水性产品也还没有引起足够的重视。进入2O世纪9O年代以来，全世界涂料需求量以每年3%的速度递增[19]，水性聚氨酯涂料除具备溶剂型聚氨酯涂料的优良性能外，还具备难燃、无毒、无污染、易储存、使用方便等优点[20]。随着市场要求的增长和产品环保健康化、性能优越化以及环境要求的日益提高，成熟的水性产品将普及推广，最终取代溶剂型产品。
医用聚氨酯材料具有良好的生物相容性、抗凝血性和优良的物理性能，但在医学和生物学领域中用量专门少，现在仅国外的厂家能生产医用聚氨酯材料，而中国几乎依旧空白[21]。
另外，随着聚氨酯工业的迅速进展，大量的聚氨酯废弃物需要回收利用，聚氨酯的回收利用是目前进展的另一热点，回收对爱护环境是有利的。目前，对聚氨酯的回收利用尚无简单的解决方法，其要紧缘故是聚氨酯原料的物理和化学性质多种多样，致使聚氨酯产物具有专用性。聚氨酯的回收利用对环境爱护和资源利用有利。聚氨酯用量较大，其废弃物回收市场前景良好，开发一种经济可行的回收方法差不多成为业界研究的热点
[22]
。
中国聚氨酯行业的生产技术水平有了专门大的提高，但作为聚氨酯工业的核心原料
--异氰酸酯和聚醚多元醇产业还有待于进一步加快进展。在MDI生产中，中国只有烟台〝万华〞能够与国外企业相抗衡，已进人世界六大制造商之列，但TDI企业普遍规模较小。随着中国经济的连续进展，中国聚氨酯工业将进入快速进展时期，形成一个原料、助剂、制品、加工机械配套完整，而且技术先进、生产结构合理的产业，成为中国国民经济中重要的新材料工业部门。 5.3阻碍我国聚氨酯快速进展的因数
我国聚氨酯的快速增长要紧受到来自聚氨酯涂料、热塑性聚氨酯弹性体(TPU)、氨纶和合成革浆料大幅增长的拉动。
〔1〕聚氨酯涂料进展迅速，环保压力加大：中国的涂料工业市场在2003年到2004年得到飞速进展，2004年聚氨酯涂料的产量为20万吨，占涂料总量的20％，并形成了珠江三角洲和长江三角洲两大涂料生产基地。2005年仅聚氨酯木器涂料需求量就达30万
吨。但同时，我国的聚氨酯涂料90％ 以上为溶剂型产品。以后聚氨酯涂料的进展方向是低污染、低能耗、水性化、高固含量、粉末化。
(2)合成革浆料、鞋底原料仍有庞大市场进展空间：近年来大陆对通用服装革、鞋用革、箱包革及其他用革用量增加，包括对新品种、高性能、高档次的产品，如超细纤维合成革、防水透气革等用量的增大，拉动了消费量的增长，使合成革浆料市场需求和生产两旺。仅聚氨酯超细纤维革，近两年我国就新建了10多条万吨/年以上的新装置。合成革浆料2004年的消费量为53万吨，2005年达到65万吨，年增长率36％ 。
我国有世界上最大的制鞋产业，2003年大陆共生产70亿双鞋，占全球的50％的产量，估量2020年将生产90亿双鞋。此外，我国目前聚氨氨鞋底所占比例不到6％ ，与发达国家相比还专门低，仍有庞大进展空间。
但由于MDI的供应和价格问题，使制鞋行业寻求其他替代材料，以降低材料成本。加之制鞋业出口受阻，限制了鞋业的进展。2005年鞋底原液消费量为20万吨，2003年到2005年的年均增长率仅为11％随着我国几套异氰酸酯装置的连续投产和MDI价格的理性回来，聚氨酯鞋底原料仍将会有较大的进展。但2006年上半年，己二酸价格的飞涨，给以己二酸为原料的聚氨酯产品带来的较大的阻碍，使原本不景气的聚氨酯鞋底原液产业雪上加霜。
(3)聚氨酯弹性纤维(氨纶)急速进展：我国有1 3亿多人口，又是世界最大的纺织品出口国。随着我国国民服装水平的提升和出口纺织品的要求的提高，近年来氨纶这一高性能弹性纤维在我国获得急速进展。2003-2005年消费平均年增长率51%。2005年的消费量达到16万T，产能突破20万吨/年，成为全球氨纶生产大国。
我国氨纶产业的快速进展刺激了PTMEG和纯MDI的进展。到2005年底我国PTMEG产能已达13.8万吨/年，成为世界最大PTMEG生产国。
(4)热塑性聚氨酯弹性体是行业中快速进展的亮点：受TPU在制鞋、软管、胶粘剂、熔纺氨纶、线缆护套薄膜、滚轮、合成革、消防水的广泛应用的带动，促进了TPU快速进展。消费量从2003年4万吨，进展到2005年12万吨，平均年增长率约73%。TPU需求的旺盛，引发了在大陆的TPU投资热潮。目前国内已形成了欧美(BASF、美国诺誉)、中国台湾和中国大陆〝三足鼎立〞进展局面。 5.4我国聚氨酯的进展机遇
我国的聚氨酯工业在近十年的进展中保持了较高的增长，但也要看到，增速正在放缓。聚氨酯的工业进展和国家的经济发达程度紧密相关，专门与人均GDP紧密相关，我
过人均GDP与发达国家相比还专门低，还有专门大的进展空间。近十年来，我国聚氨酯的增长率为GDP的两倍，但我国聚氨酯人均聚氨酯消费量还不到世界平均水平。2004年，我国人均MDI消费量为0.35Kg，而世界平均水平为0.51Kg。
依照世界银行组织对全球五个经济发达国家和我国香港地区人均GDP增长情形分析，在50年的进展过程中，人均GDP保持了平稳增长，并趋于水平。我国经济还将连续较快增长。到2050年，我国将成为全球最大的经济区域。因此，依照人均GDP与聚氨酯增长率的关联，推断我国聚氨酯仍处于较快增长时期。
以后，我国聚氨酯的进展将受到如下五个拉动因素的阻碍，即人口总量、汽车进展、建筑节能、环保、休闲娱乐。
(1)人口总量：我国是一个有13亿多人口的国家，人均消费量的增长将带来较大的总量增加。
(2)汽车进展：汽车工业的进展推动了聚氨酯的技术进步，聚氨酯又不断为汽车工业,提供新的、更好的材料，相互促进，共同进展。2005年我国汽车产量为570.7万辆，销售汽车575.82万，分别增长12.55%和13.54%。其中轿车比重差不多达到48.49%。汽车行业今年将连续保持平稳进展，增速将在1O%～15%，产销量将达到65O万辆左右。到2020年中国汽车产量将达到981万辆，超过日本年产960万辆的规模。届时中国将成为仅次于美国的全球第二大汽车生产国。
2004年国家制定了汽车产业进展政策，要求2020年往常我国乘用车新车平均耗油要在2003年的水平上降低15%以上。汽车的自身质量每减少10%，燃油的消耗可降低6%～8%。汽车轻型节能的要求已写入我国〝十一五〞进展规划。因此，汽车轻化将是以后进展的必定趋势。我国汽车产业对聚氨酯的需求量、质量和性能的要求将会连续提高。估量在以后的十年内，轿车自身质量还将连续减轻20%，这必将给聚氨酯等工程塑料提供专门大的进展空间。
(3)建筑节能：据统计，美国MDI消费中的65％用于建筑保温，而我国2004年用于建筑保温的MDI占聚合MDI的总消费量不到10%，远低于全球和发达国家的平均水平。由于能源和环境爱护的需要，我国政府强制实施建筑节能规范和标准，要求2020年都市建筑总能耗要降低50%，2020年都市建筑总能耗要降低65％ ，这对聚氨酯硬质泡沫的扩大应用无疑是一大机遇。要实现降低65%的节能目标，必须采纳隔热性能最好的聚氨酯材料。但同时也要认识到，聚氨酯泡沫由于价格等因素，其应用和对EPS板的替代过程可能会专门长。聚氨酯泡沫的应用虽会有较大增幅，但EPS板还将占有较大的市场份儿。
〔4〕环境爱护：与世界工业总的进展趋势一样，我国聚氨酯工业的进展也专门强调环境爱护，这要求减少或排除三废污染，资源可再生利用。目前最重要的是较少或排除有机溶剂的使用。聚氨酯中使用有机溶剂的场合要紧集中在涂料、胶黏剂、合成革浆料等领域。以水代替有机溶剂制成水可分散的涂料、胶黏剂和合成革浆料是目前研究开发的热点。随着国家环保法规、标准和监督环节健全以及人们环保意识的提升，水可分散聚氨酯将在木材用生态粘合剂、皮革浆料、鞋用胶黏剂、纺织涂层及处理剂、涂料等领域得到广泛的应用，从而拉动聚氨酯的进展。
(5)休闲娱乐：有统计显示，MDI用于休闲娱乐方面的消费，由1997年11.5万吨增加到2005年的24万吨，年均增长率达到了9.6%。随着社会和经济的进展，估量休闲将带动聚氨酯的进展。包括日常生活中，人们对名牌鞋、流行配饰、服装、高档家具、家庭及办公装修、休闲器材等的需求会连续升温。目前办公家具业占到家具总量的25%。分析显示，旅行市场的升温，带动与旅行相关市场的进展，专门是旅社新建和装修，将带动聚氨酯的需求。据资料统计，近几年将有2000个旅社的20万套房间要重新装修。人们日常需求的不断提高，将成为聚氨酯进展的最持久动力!
综上所述，中国聚氨酯工业协会估量中国聚氨酯产品的消费量在以后五年将保持15%左右的年均增长速度。 5.5面临的挑战
在乐观的估量进展形势的同时，聚氨酯的进展亦会受到不利因素阻碍。一是油价上涨带来原材料价格提高，从而对下游用户形成了打压局面。二是由于国内经济的过快增长，造成了对电力的需求过快增长，因此电力不足和价格的提高，也将成为聚氨酯工业进展的不利因素。三，随着经济的进展和进展中国家的市场启动，我国原有的低廉劳动力价格受到挑战和冲击。四，我国的聚氨酯工业通过十多年的高速进展，工业规模已接近欧美，在今后几年，将进入产业整合和提升时期。包括进一步提高工业技术水平、规模进一步扩大、行业集中度提高、产业结构调整，这一过程的进行将阻碍到增长速度。五，原料短缺问题，目前MDI的需求年新增24万T，即增加一个世界级规模的装置。同时对上游苯胺的需求也在提高。环氧丙烷的产能和环保问题，造成聚醚多元醇的开工率不足。六，出口市场受阻。由于贸易爱护，反倾销和绿色壁垒问题将变得突出，我国的聚氨酯产品，如鞋类、皮革制品、纺织品以及聚醚等产品的出口将受到困扰。此外，由于聚氨酯的价格，聚氨酯产品必将受到其他材料的竞争，如鞋材、建材等。这些因素必将会阻碍聚氨酯的进展，需要业内人士予以重视。
6.进展推测
异氰酸酯(MDI/TDI)：由于我国异氰酸酯的庞大需求和供应的缺口，国际异氰酸酯大企业和我国企业都在新建和扩建异氰酸酯生产厂。依照各要紧供应商对外公布的新建、扩建打算，烟台万华在宁波新建的16万吨MDI装置于2006年扩建成20万T，在上海漕泾由BASF、Hunsman和上海华谊集团等合资的24万TMDI。16万吨TDI于2006年下半年投产。Bayer公司宣布在上海漕泾独资建35万吨MDI和16万吨TDI，估量2020年后投产。BASF公司、Hunsman公司和中方公司还有一套40万吨的MDI装置在打算之中，新装置打算于2020年开始启动。甘肃聚银公司2005年成功地开发了自有的TDI技术，TDI产能2005年底增加到5万T。
国内MDI的下游行业大多是依靠出口的行业，这些行业的进展与汇率、国家出口政策与国夕J、对中国商品的贸易壁垒设置、反倾销等紧密相关：国内的建筑节能市场存在专门大的不确定性。随着TPU国产化率提高，对纯MDI的需求增加，但TPU的基数较小；目前氨纶行业时期性供需失衡，产能已成为全球最大的地区，估量将平缓进展；聚氨酯革和聚氨酯鞋出口受到限制，增长放缓。
聚氨酯硬泡在建筑节能保温领域的应用，聚氨酯硬泡将会以25%以上的速度增长，将会带动PMDI的消量增大。随着我国汽车行业标准向欧洲标准看齐，该行业MDI消费量将会有20%的增长率。估量以后几年，国内MDI消费将以15%左右的速度增长，到2020年MDI的需求量将达到102万吨。
TDI在以后最大的消费领域要紧是软质聚氨酯泡沫和CASE领域。在CASE领域，随着应用合成技术的提高，体系中残存游离TDI含量将会进一步降低，TDI应用领域的扩大将得到促进；聚氨酯水分散体系将会得到较大的进展，而TDI是目前能够较好应用于水分散体系的唯独一种芳香族异氰酸酯。随着休闲、娱乐和旅行市场的进一步扩大，一般软泡市场将进一步扩大，这将带动TDI的进展。但同时由于TDI的毒性问题，正在形成制约TDI进展的瓶颈问题。国产TDI目前产量虽不大，但对我国PU材料专门是PU软泡保持稳固进展，起到了专门大的推动作用。估量以后几年，国内TDI消费将以10%左右的速度增长，到2020年TDI的需求量将达到58万吨。
(2)国内环氧丙烷和聚醚多元醇：以后五年，我国环氧丙烷的产能及市场需求推测如下表6。以后几年，国内新建和扩建的聚醚多元醇装置有中海油广东惠州135万吨，2006年3月投产；上海高桥石化聚氨酯事业部连续完成8万吨扩建余下的4万吨能力，2006年
达到总产能2O万吨，亚洲最大；南通鑫源扩建到年产6万吨的能力，2006年建成投产；绍兴恒丰6万吨装置2006年投产；天津大沽2006年将扩建到5万吨。
表6.1 以后几年PO产能及需求推测 万吨
年份 2020 2020 2020
产能 95.5 95.5 123.5 需求量 85.0 94.0 103.0 在以后几年，我国的聚醚多元醇消费需求年增长率估量将保持在1O%。推测到2020年我国PPG市场需求量将达到1188万吨，到2020年将达到1436万吨。我国PPG不仅在数量上差不多已满足了PU材料的进展需求，而且在质量上已接近或达到同类进口PPG水平，为我国PU材料进展奠定了基础。
(3)生态粘合剂和建筑节能用聚氨酯硬泡：可水分散的多异氰酸酯(API)作为一种无甲醛残余的生态粘合剂在人造板领域的广泛应用，将拉动聚氨酯总量的提高。2004年我国人造板总产量达5446万m3，胶合板产量为2098万m3，细木工板产量为800m3，该胶黏剂市场庞大。目前所用的胶黏剂要紧为UF、PF等含甲醛的胶黏剂。制约API在国内进展的缘故要紧是API价格高，其价格是UF胶黏剂的三倍，是PF价格的1.3倍。同时，在工艺条件上也和原有的胶黏剂材料也不尽相同，需要调整。
(4)在建筑节能用聚氨酯硬泡方面，以后5年，我国旧房改造为400亿m2，平均明年改造80亿m2,每年将新增20亿m2。每年将有100亿m2需要进行隔温处理。一样来讲，外墙面积为建筑面积的1/3，假设产用3cm厚的聚氨酯材料，那么m2用量为3.5Kg。假设保温材料中10%采纳聚氨酯泡沫，那么每年将新增需求量为50万吨。
7.结论
聚氨酯作为世界六大合成材料之一，在快速进展，就应用广度而言，已跃居诸种合成材料的首位，快速增长重心已转到亚洲专门是中国，并在中国形成集聚效应，但技术研发中心仍在欧美。能够预料，随着科技的进步及新应用领域的拓展，聚氨酯产业的进展将为人们带来更为便利和舒服的生活。而中国这一个有庞大潜力的市场，在吸取了世
界水平的技术和规模装置后，必将成为世界聚氨酯产业进展的动力。
参考文献：
[1]韩秀山.MDI国内外市场情形[J].化学推进剂与高分子材料，2001，5：22-23． [2]徐兆瑜.MDI生产及市场分析推测[J].江苏化工，2001，29(5)：48-50 [3]卞爱芳.MDI的生产及市场[J].化学工业与工程技术，2002，23(1)：25-27 [4]杨瑛，陆世维.硒催化硝基苯的还原羰基化生成苯胺基甲酸酯[J].催化学报，1999，20(3)：224-226．
[5]王延吉，赵新强，李芳，等.二苯甲烷二异氰酸酯清洁合成过程研究[J].石油学报(石油加工)，1999，15(6)：9-14．
[6]杨慧娣．中国聚氨酯工业概况与进展[J].中国塑料与橡胶，1996，13(8)l65-66． [7]钱伯章．世界聚氨酯及其原料工业的现状及进展[J].国际化工信息，2002，3(5)：1-3．
[8]柴国梁．中国聚氨酯工业现状和进展(-)[J].上海化工，2003，23(3)：41-44． [9]叶青萱等，中日第四次聚氨酯工业界技术交流报告，聚氨酯工业，21〔2006〕：1-7. [10]丰洋．发泡剂和制冷剂替代品的现状和进展趋势[J]．中国石油化工，2004， 33-34． [11]王向东，杨慧娣．国内外聚氨酯工业概况与进展[J]．中国塑料，1999，13(8)：22-27． [12]杨可珊，傅小云．异氰酸酯及其进展概述[J]．煤化工，2002，30(4)：15-16． [13]钱伯章，龚永祥．聚氨酯及其原料工业的现状及进展[J]．精细石油化工进展，2002，3(5)：24-31．
[14]姚莹．聚氨酯弹性体材料现状与展望[J]．化学推进剂与高分子材料，2003，29-31． [15]陈彬．氨纶工业状况与生产技术进展趋势[J]．浙江化工，2005，36(1)：38-39． [16]韩秀山．我国聚氨酯进展概况[J]．特种橡胶制品，2003，24(5)：54-55． [17]李卫宁．聚氨酯泡沫塑料进展动向[J]．中国包装工业，2002，105(5)：15-16． [18]魏文德．有机化工原料大全[M]．北京：化学工业出版社，1994,261． [19]赵金榜．21世纪世界涂料技术的进展[J]．中国涂料，2001，16(3)：40-44． [20]夏赤丹，周福香，肖 莹．水性涂料工业的进展[J]．江汉大学学报(自然科学版)，2004，32(1)：30-34．
[21]郝解玲．聚氨酯气管及套管的研制和临床应用[J]．聚氨酯工业，1993，(2)l 53-54． [22]黄永炳．聚氨酯的回收利用技术[J]．环境技术，2005，(5)：27-30．
致谢
在我的毕业论文完成之际，专门向我的指导老师李河清老师表示我最真挚的感谢，在整个毕业论文时期，老师一直认真负责，对我的各项工作给予正确的指导，使我能够顺利地完成毕业论文的工作，老师无微不至的关怀使我深受感动。另外，在此期间，烟台华大化学工业的邢个、王哥、龙哥、鹏哥、郭霞姐、王姐、夏工等多位师傅对我的论文工作给予了极大的支持和关心。在此，向他们表示最衷心的感谢。
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容