聚氨酯(卷名：化工)
polyurethane
聚氨基甲酸酯的简称。高聚物的主链上含有重复的—HNCO—O—基团的树脂，通常由多异氰酸酯、多元醇聚合物或芳香族二胺等经逐步加成聚合而成。由于聚氨酯含有强极性氨基甲酸酯基团，调节配方中NCO/OH的比例，可以制得热固性聚氨酯和热塑性聚氨酯的不同产物。按其分子结构可分为线型和体型两种。体型结构中由于交联密度不同，可呈现硬质、软质或介乎两者之间的性能，具有高强度、高耐磨和耐溶剂等特点。
沿革 1937年，O.拜耳首先制备了聚氨酯。1943年，德国法本公司开始生产混炼型聚氨酯橡胶。50年代，实现了浇铸型聚氨酯橡胶、软质聚氨酯泡沫塑料、热塑性聚氨酯橡胶和聚氨酯纤维的工业化生产。此后聚氨酯迅速发展，1983年世界总产量已超过3Mt，其中约80％为软质和硬质泡沫塑料。在塑料中，聚氨酯产量仅次于聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯和酚醛树脂等居第六位。
主要品种 以聚氨酯泡沫塑料为主，其次还有聚氨酯橡胶、聚氨酯纤维、涂料、胶粘剂。
①聚氨酯泡沫塑料 产量最大的泡沫塑料产品，相对密度大多在0.03～0.06之间，热导率仅为软木或聚苯乙烯泡沫塑料的40％左右，有足够的强度、耐油性和粘接能力，是优良的防震、隔热、隔音材料。聚氨酯软质泡沫塑料弹性好，还是理想的座垫、床垫材料。
聚氨酯软质泡沫塑料多采用2，4-甲苯二异氰酸酯和2，6-甲苯二异氰酯酯为80:20(或65:35)的混合物以及聚丙二醇醚作原料。甲苯二异氰酸酯过量3％～7％，以保证产物有足够的交联。硬质泡沫塑料多用多亚甲基多苯基多异氰酸酯或粗品甲苯二异氰酸酯为原料，所用多元醇聚合物的分子量较低。
聚氨酯泡沫塑料的生产工艺有预聚法、半预聚法和一步法三种。预聚法是将过量的异氰酸酯与多元醇聚合物先制成端异氰酸酯基的预聚物，然后再与扩链剂或其余的多元醇聚合物反应。半预聚法与预聚法类似，仅预聚物的反应程度较低。预聚法和半预聚法适用于小批量生产，一步法则用于大批量的连续发泡或模型发泡。(见彩图)
②聚氨酯橡胶 按其加工方式分混炼型、热塑型和浇铸型三类。混炼型生胶是饱和的或有少量双键的端羟基聚氨酯，可用普通橡胶的加工方法加工成型，产量较小。热塑型橡胶有全热塑性和半热塑性两种，前者是线型结构，后者有少量交联，它们可以用热塑性塑料的加工方法和设备成型。浇铸型橡胶多采用液态的预聚物与扩链剂迅速混合后浇铸成型或进行喷涂，适应性较强。目前，大约有三分之二的聚氨酯橡胶制品采用浇铸法成型。近年来出现的反应注射成型技术，可从液体单体直接注压而快速反应成型，具有生产效率高、设备投资少以及制件性能好等优点。
聚氨酯橡胶的物理性能和力学性能优异，它在很大的硬度范围内伸长率均能达到600％～800％。耐磨性能好，为天然橡胶的 2～10倍，耐油性和耐臭氧性也比普通橡胶好。聚氨酯橡胶广泛应用于制造胶辊、胶轮、弹性传动件、皮带、设备衬里、减震材料、汽车零部件、密封制品以及胶鞋带。
③聚氨酯涂料 分双组分和单组分两种：双组分聚氨酯涂料为聚醚型，将多异氰酸酯和聚醚两组分溶液直接混合使用；单组分聚氨酯涂料为不饱和聚酯型，包括油改性型、湿固化型和封闭型三种。聚氨酯涂料采用喷雾、电沉积、浸渍等方法施工。涂层耐磨，耐汽油、油脂、水和无机酸蒸气，具有高绝缘性和粘附力，长期色泽鲜艳。适宜于-50～130℃使用，可用于化工和电讯仪表、水池、船舶和飞机零件、混凝土建筑结构、地板、家具、运动器具等。（见彩图）
④聚氨酯胶粘剂 一般由多异氰酸酯和含羟基聚酯化合物双组分体系组成。可以含有固化引发剂、粉末填充剂（氧化钛、氧化锌、水泥）、溶剂（丙酮、醋酸乙酯、氯代烃）。应用前将两组分直接混合，贮存期为1～3h。固化时间在室温下不少于24h，或在100～150℃并加压至0.03～0.05MPa下为1～3h固化。这种胶与各种材料均具有较高的粘接力。固化后对水、矿物脂、燃料、芳烃、大气均稳定。工作温度 -200～120℃，价格较昂贵。应用于航空和空间技术、建筑、机械等的金属、塑料、玻璃、陶瓷结构连结，以及聚合物薄膜的复印材料，鞋底和鞋面的胶接等。