硬質聚氨酯泡沫塑料

在各類聚氨酯製品中，聚氨酯泡沫塑料是最重要的一部分，它的主要特徵是具有多孔性，因而相對密度小，比強度高。根據所用原料不同和配方變化，可製成軟質、半硬質和硬質聚氨酯泡沫塑料等幾種；若按所用多元醇品種分類可分為聚酯型、聚醚型和蓖麻油型聚氨酯泡沫塑料等；若按其發泡方法分類有塊狀、模塑和噴塗聚氨酯泡沫塑料等類型。

聚氨酯硬泡一般為室温發泡，成型工藝比較簡單。按施工機械化程度可分為手工發泡及機械發泡；按發泡時的壓力可分為高壓發泡及低壓發泡；按成型方式可分為澆注發泡及噴塗發泡。

1、食品等行業冷凍冷藏設備：如冰箱、冰櫃、冷庫、冷藏車等，聚氨酯硬泡是冷凍冷藏設備的最理想的絕熱材料。 ^[1] 

2、工業設備保温：如儲罐、管道等。

3、建築材料：在歐美髮達國家，建築用聚氨酯硬泡佔硬泡總消耗量的一半左右，是冰箱、冰櫃等硬泡用量的一倍以上；在中國，硬泡在建築業的應用還不像西方發達國家那樣普遍，所以發展的潛力非常大。

4、交通運輸業：如汽車頂篷、內飾件等。

5、仿木材：高密度（密度300~700kg/m³）聚氨酯硬泡或玻璃纖維增強硬泡是結構泡沫塑料，又稱仿木材，具有強度高、韌性好、結皮緻密堅韌、成型工藝簡單、生產效率高等特點，強度可比天然木材高，密度可比天然木材低，可替代木材用作各類高檔製品。

6、灌封材料，等等。

異氰酸酯和多元醇是聚氨酯發泡體系的兩個主要組成部分。我國有機異氰酸酯工業從二十世紀五十年代初開始至今，依靠自己的技術力量開發了甲苯二異氰酸酯 (TDI )、多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)。自八十年代起，我國開始形成了以引進技術生產甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)和多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)為主，三苯基甲烷三異氰酸酯( TTI )輔以自主開發的技術生產六亞甲基二異氰酸酯(HDI),等小噸位品種異氰酸酯的生產格局。 ^[2] 

二十世紀八十年代之後，原輕工部下屬的煙台合成革廠引進2萬噸級MDI/PAPI聯產裝置。九十年代中期，以煙台合成革廠為基礎成立的煙台萬華聚氨酯有限公司，依靠自己的力量，經過幾次技術改革，不僅生產能力迅速提高，而且產品質量也有了較大幅度改進。目一前萬華公司已在浙江寧波建設一套16萬噸/年的MDI生產裝置，具有世界級競爭能力。我國TDI裝置原本引進4套，總計能力7萬噸/年，其中只有甘肅銀光化工公司和滄州大化集團裝置開工正常，TDI國內缺口很大。由於中國及東南亞地區聚氨酯原料市場潛力巨大，國際跨國公司己競相來華建廠，如Huntsman公司、BASF公司、Bayer公司都在上海建設了MDI和TDI生產廠。在可預見的將來，國內有機異聚氨酯的供需狀況將會改觀。

聚氨酯用多元醇主要有聚醚多元醇和聚酯多元醇，其中前者產量較大。近年來國產聚醚的產量和品種都有很大改善，從只能生產2官能團、相對分子質量500的聚醚，發展到能生產8官能團、相對分子質量6000以上的5大系列、上百個牌號的聚醚，並開發了耐高温聚醚、阻燃聚醚、芳香族聚醚、高固含量苯乙烯、丙烯睛接枝聚合物多元醇等許多聚醚新品種。隨着引進裝置的相繼投產和對產品質量的不斷改進，我國聚醚多元醇生產能力成倍增，產品質量達到、有的己經超過國外同類產品的水平。雙金屬氰化物絡合催化體系合成的低不飽和度聚醚多元醇已獲得自主專利。至2001年，國內大型聚醚廠的環氧丙烷(PO)及聚醚多元醇(PPG)的生產能力己分別達到42.5萬噸和43萬噸水平。

化學發泡劑的發泡原理是根據異氰酸酯分子結構中的異氰酸根基團可以和發泡劑分子上的輕基、氨基等多種基團發生反應，產生的小分子氣體(如CO₂)被封存於固化後的體系中，就形成了泡孔。化學發泡劑中最普通的就是水，因其污染小、成本低、工藝簡便、發泡效果好而得到了廣泛應用。

物理發泡劑主要是一些低沸點的小分子，常温下一般是液體，其發泡原理是依靠與多元醇反應時放出的熱量使發泡劑温度升至沸點以上，形成氣體，產生泡孔。其中氟里昂發泡劑是硬質聚氨酯泡沫塑料理想的發泡劑。

泡沫穩定劑對於聚氨酯泡沫材料中泡孔的形成、穩定、孔徑大小的調節都起到至關重要的作用，其中應用最廣的是有機硅泡沫穩定劑，主要由低含氫聚硅氧烷和端烯丙基聚醚在鉑催化劑作用下合成製得。