在過(guò)去的1年中,由于原油價(jià)格大幅度下跌,在全球經(jīng)濟(jì)大蕭條的背景下,中國(guó)聚氨酯彈性體市場(chǎng)同比增長(zhǎng)較前幾年發(fā)展緩慢,失調(diào)的供求比例嚴(yán)重導(dǎo)致了聚氨酯彈性體價(jià)格一路低迷。但這種現(xiàn)象,僅出現(xiàn)在傳統(tǒng)聚氨酯產(chǎn)品中??萍己恳约皠?chuàng)新度較高的彈性體產(chǎn)品如納米聚氨酯彈性體材料的市場(chǎng)前景,還是非常可觀的。
從聚氨酯涂料研發(fā)應(yīng)用的角度上來(lái)說(shuō),為主流的仍然表現(xiàn)為雙組分聚氨酯涂料,它在木器家具涂裝等領(lǐng)域中應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大與提升。除此以外,單組分聚氨酯涂料仍然在汽車(chē)加工、地下室防水等領(lǐng)域中有著非常強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),此類(lèi)涂料以聚氨酯為主要材料,在各類(lèi)色漆以及清漆生產(chǎn)中有著非常好的應(yīng)用價(jià)值。新研發(fā)丙烯酸聚氨酯漆選用縮二脲作為固化劑,在汽車(chē)修補(bǔ)用漆中的應(yīng)用價(jià)值相當(dāng)可靠。尤其對(duì)于輕型汽車(chē)、大型客車(chē)以及面包車(chē)而言,車(chē)輛加工中的涂裝功能非常值得肯定,市場(chǎng)前景相當(dāng)可觀。在丙烯酸聚氨酯涂料基礎(chǔ)之上研發(fā)的多類(lèi)新型聚氨酯涂料還可以在其他制造加工領(lǐng)域中發(fā)揮應(yīng)用價(jià)值,以滿足家電、火車(chē)等加工物對(duì)加工質(zhì)量所產(chǎn)生的要求。
對(duì)于較為單一的聚氨酯涂料而言,在工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中,其外形、光澤度、耐水性以及硬度還存在一定的局限性,因此可以嘗試通過(guò)研發(fā)改性聚氨酯涂料的方式,以提高其性能水平。當(dāng)前技術(shù)水平下,聚氨酯材料可以適用的改性方式包括兩種類(lèi)型:種是通過(guò)化學(xué)方法干預(yù)的方式,使聚氨酯涂料能夠具備兩種或兩種以上的特性; 第二種則是通過(guò)物理方法干預(yù)的方式,將特性互補(bǔ)的兩種或兩種以上樹(shù)脂材料進(jìn)行混合,使聚氨酯涂料能夠具備多樣化的性能。其中,對(duì)于有機(jī)硅材料而言,該材料具有無(wú)腐蝕、性、耐燃性、耐臭氧性、耐氣候老化性、電絕緣性等一系列特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì),在聚氨酯涂料改性加工中有著非常好的應(yīng)用價(jià)值。Bayer公司率行了聚氨酯粉末涂料的基礎(chǔ)研究和開(kāi)發(fā),成功研制了封閉的異氰酸酯交聯(lián)體系,常用的是己內(nèi)酰胺封閉的IPDI固化體系,其固化溫度在170 ℃以上,這種高溫固化有利于涂膜的高度流平,是無(wú)揮發(fā)性副產(chǎn)物放出的品種。既往報(bào)道中也指出,嘗試將有機(jī)硅材料與聚氨酯涂料相結(jié)合,應(yīng)用適當(dāng)方法進(jìn)行改性加工,能夠明顯克服聚氨酯材料存在的性能缺陷,對(duì)擴(kuò)大聚氨酯材料應(yīng)用領(lǐng)域而言有非常確切的價(jià)值。同時(shí),聚硅氧烷的化學(xué)結(jié)構(gòu)較為特殊,表現(xiàn)出的穩(wěn)定性、生物相容性、電絕緣性以及耐高低溫性。自20世紀(jì)40年代開(kāi)始被廣泛應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)實(shí)踐中,在改性聚氨酯材料研發(fā)過(guò)程當(dāng)中,可以嘗試以聚硅氧烷為軟段,合成聚硅氧烷-聚氨酯嵌段共聚物,以聚氨酯以及聚硅氧烷兩者的優(yōu)勢(shì),彰顯該改性聚氨酯涂料在表面富集性、介電性以及生物相容性方面的優(yōu)勢(shì),有非常大的應(yīng)用空間與發(fā)展?jié)摿Α?[5]
盡管聚氨酯膠粘劑具有優(yōu)良的性能,但容易受到諸如光、熱、氧、水等外界環(huán)境的影響,降低其使用價(jià)值。隨著社會(huì)的發(fā)展,聚氨酯膠粘劑單一的性能已經(jīng)不能滿足應(yīng)用需求,對(duì)聚氨酯膠粘劑的改性研究已經(jīng)成為熱點(diǎn)領(lǐng)域,其中物理改性和化學(xué)改性是主要的改性方法。
化學(xué)改性是一種通過(guò)聚合物化學(xué)反應(yīng)改變分子鏈上原子或原子團(tuán)類(lèi)型及其結(jié)合方式的改性方法,其中嵌段、接枝等是聚氨酯膠粘劑常用的幾種化學(xué)改性方法。其中的環(huán)氧樹(shù)脂改性聚氨酯膠粘劑、丙烯酸酯改性聚氨酯膠粘劑、有機(jī)硅樹(shù)脂改性聚氨酯膠粘劑是行業(yè)內(nèi)競(jìng)相開(kāi)發(fā)的目標(biāo)。環(huán)氧樹(shù)脂具有良好的粘接性、耐腐蝕性、高強(qiáng)度等諸多優(yōu)點(diǎn),但是韌性較差,將環(huán)氧基引入聚氨酯體系中能夠獲得性能更好的產(chǎn)品。硅烷改性聚氨酯膠粘劑不但能夠提高柔韌性還能避免傳統(tǒng)聚氨酯膠粘劑固化易起泡、對(duì)光滑基材粘接性差的缺點(diǎn)。 [6]
聚氨酯硬泡時(shí)候應(yīng)用在建筑保溫領(lǐng)域的材料,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、產(chǎn)品壽命長(zhǎng)、施工、耐火等級(jí)較高且綜合造價(jià)低。 [3]隨著中國(guó)節(jié)能環(huán)保政策不斷落實(shí),建筑行業(yè)在“十三五”期間將會(huì)面臨更嚴(yán)苛的考驗(yàn),聚氨酯硬泡將會(huì)廣泛應(yīng)用在建筑保溫領(lǐng)域。此外,聚氨酯作為重要的防水涂料,普遍應(yīng)用在建筑屋頂、外墻、頂板、地下室、廚衛(wèi)間、道路橋梁等部位,隨著中國(guó)軌道交通和高速鐵路事業(yè)不斷發(fā)展,聚氨酯防水涂料還會(huì)普遍應(yīng)用在鐵路建設(shè)領(lǐng)域。 [3]目前(2015年)中國(guó)建筑行業(yè)聚氨酯消費(fèi)量大約在125萬(wàn)t,占據(jù)總消費(fèi)量的20%,而發(fā)達(dá)國(guó)家在相同行業(yè)的總消費(fèi)量為35%。結(jié)合數(shù)據(jù)分析,不難發(fā)現(xiàn)中國(guó)的聚氨酯硬泡在建筑行業(yè)還有很大的發(fā)展空間。