聚氨酯泡沫材料研究進(jìn)展

劉斌

摘 要：聚氨酯泡沫材料是聚氨酯發(fā)展的主要品種，分為軟質(zhì)和硬質(zhì)兩種類型。因其性能優(yōu)異，用途廣泛，又是一種可再生的化工用劑，國(guó)內(nèi)外很多科學(xué)家對(duì)其研究也越來(lái)越深入，其應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。本文主要是針對(duì)其概述、應(yīng)用、研究進(jìn)展、發(fā)展前景的展望等方面進(jìn)行探討總結(jié)。

關(guān)鍵詞：聚氨酯泡沫;研究進(jìn)展

1 聚氨酯泡沫材料的概述及應(yīng)用

1.1 聚氨酯泡沫材料的概述

二十世紀(jì)中期，聚氨酯泡沫材料由德國(guó)科學(xué)家發(fā)明研制出來(lái)，主要以多元醇的方法來(lái)研究使用。后來(lái)又經(jīng)多國(guó)創(chuàng)新研究，并由美國(guó)科學(xué)家提出了較為實(shí)用的創(chuàng)新方法以環(huán)氧丙烷代替了以前的傳統(tǒng)方法，不僅使得聚氨酯泡沫材料的生產(chǎn)成本顯著降低，使得聚氨酯泡沫材料得到迅速發(fā)展，引起更多廠家加大對(duì)聚氨酯泡沫材料的投入生產(chǎn)，獲得更多方面的應(yīng)用。

1.2 聚氨酯泡沫材料的應(yīng)用

聚氨酯泡沫材料由材質(zhì)可以分為硬質(zhì)泡沫材料與軟質(zhì)泡沫材料，軟質(zhì)泡沫材料相較于硬質(zhì)材料應(yīng)用更為廣泛。軟質(zhì)泡沫材料又可以分為塊狀軟質(zhì)與模塑軟質(zhì)材料。塊狀軟質(zhì)泡沫材料主要應(yīng)用于墊材，復(fù)合型的面料，家具，箱包與服飾及鞋帽的襯里材料等;模塑軟質(zhì)泡沫材料主要應(yīng)用在運(yùn)動(dòng)器材，汽車坐墊，靠背頭枕等。硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料雖然在應(yīng)用方面沒有軟質(zhì)廣泛，但在建筑行業(yè)，冰箱，冷藏運(yùn)輸車道等應(yīng)用較為廣泛。

2 聚氨酯泡沫材料的研究進(jìn)展

2.1 對(duì)聚氨酯泡沫材料研制原料的研究進(jìn)展

聚氨酯泡沫材料的研究進(jìn)展主要是對(duì)這種材料的制備的主要使用原料的發(fā)展，下面用結(jié)構(gòu)流程圖來(lái)展示這一方面的發(fā)展，再對(duì)具體的研究進(jìn)行說(shuō)明。

對(duì)于原料發(fā)泡劑最先應(yīng)用的水系發(fā)泡劑，這種發(fā)泡劑的主要原料是水。制備工藝簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，對(duì)設(shè)備的要求較低，從以上方面看來(lái)，水系發(fā)泡劑具有較好的應(yīng)用性能，但在實(shí)際應(yīng)用中制作出來(lái)的泡沫材料穩(wěn)定性低，導(dǎo)熱快，使得整體制備出來(lái)的聚氨酯泡沫材料性能較差。經(jīng)過(guò)研究，后續(xù)又發(fā)現(xiàn)了低沸點(diǎn)化合物發(fā)泡劑，液態(tài)二氧化碳發(fā)泡劑等及其他發(fā)泡劑。其中低沸點(diǎn)化合物是由多種化合物混合而成，在性能方面十分穩(wěn)定，操作過(guò)程也較為方便，應(yīng)用較為廣泛，但在應(yīng)用中暴露出污染性較大。所以很多廠家放棄使用該類發(fā)泡劑，經(jīng)過(guò)一系列研究改進(jìn)，使用一些污染性小的化合物替代;使得低沸點(diǎn)化合物發(fā)泡劑又得以廣泛應(yīng)用。對(duì)于液態(tài)二氧化碳發(fā)泡劑，這是在發(fā)泡劑研究領(lǐng)域中的一種創(chuàng)新應(yīng)用，由于二氧化碳的一些不穩(wěn)定性能，使得其在發(fā)泡劑中的應(yīng)用不是很廣泛，最新研究發(fā)現(xiàn)，液態(tài)的二氧化碳發(fā)泡劑是一種極好的發(fā)泡劑，對(duì)于應(yīng)用液態(tài)二氧化碳作為發(fā)泡劑的研究也發(fā)展迅速，目前依然發(fā)現(xiàn)二氧化碳發(fā)泡劑也存在著對(duì)設(shè)備要求較高，應(yīng)用領(lǐng)域受溫度限制等缺點(diǎn)，亦存在著改進(jìn)完善、創(chuàng)新應(yīng)用的空間。

2.2 對(duì)聚氨酯泡沫的改性的研究進(jìn)展

聚氨酯泡沫的增強(qiáng)改性的方法主要有四個(gè)較為出眾的方面，顆粒填充改性、纖維增強(qiáng)改性、阻燃改性、互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)改性。

2.2.1 顆粒填充技術(shù)對(duì)聚氨酯改性

這是一種較為實(shí)用的改性方法，主要是在硬質(zhì)的聚氨酯泡沫基體中加入顆粒性的剛性粒子，以此來(lái)增強(qiáng)聚氨酯泡沫的強(qiáng)度，穩(wěn)定性等性能，完成改性。在現(xiàn)階段，這種改性技術(shù)還引進(jìn)了納米顆粒改性技術(shù)，將原先的顆粒改性技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)均勻的納米顆粒分散在聚氨酯泡沫材料中，增強(qiáng)了聚氨酯泡沫材料的性能，又極大的提高了顆粒填充對(duì)聚氨酯改性的效果。

2.2.2 纖維增強(qiáng)技術(shù)對(duì)聚氨酯改性

纖維增強(qiáng)技術(shù)是一種新穎的改性技術(shù)，利用木質(zhì)素，玻璃纖維、碳纖維，及其他纖維制品來(lái)制備更加復(fù)合型的硬質(zhì)聚氨酯纖維，不僅在一定程度上做到了廢棄資源的回收利用與環(huán)境治理，還提高了聚氨酯泡沫材料的應(yīng)用范圍。

2.2.3 阻燃技術(shù)對(duì)聚氨酯改性

由于聚氨酯泡沫材料極其易燃，對(duì)很多應(yīng)用領(lǐng)域都是一種潛在的威脅，而且燃燒會(huì)釋放出大量的有毒氣體，不僅會(huì)污染環(huán)境，對(duì)人體也存在極大的損害。目前為了消除這一隱患就采用了阻燃改性技術(shù)，減少了有毒，有害物質(zhì)的釋放，使得聚氨酯泡沫材料得以廣泛的應(yīng)用。

2.2.4 互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)聚氨酯改性

這種技術(shù)依賴于多種聚合物的互穿形成另一種特別的聚合物，這種聚合物是將不同功能的聚合物的特性進(jìn)行互補(bǔ)，減小差異，優(yōu)化各種聚合物的特性，使得對(duì)聚氨酯的改性更加穩(wěn)定，也由此改性得以制出互穿網(wǎng)絡(luò)聚氨酯泡沫，這是聚氨酯泡沫材料的重要?jiǎng)?chuàng)新研究應(yīng)用。

3 對(duì)聚氨酯泡沫材料研究進(jìn)展的展望

聚氨酯泡沫材料的研究正在一步步深入，對(duì)于這種材料的特性或者缺陷的研究會(huì)使得對(duì)聚氨酯泡沫材料的制備更加先進(jìn)，完善，為聚氨酯泡沫材料的進(jìn)一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)聚氨酯泡沫材料探討的研究進(jìn)展主要關(guān)于聚氨酯的制備原料及聚氨酯改性，這兩個(gè)方面都是有關(guān)聚氨酯研究的重要方面，了解這些發(fā)展歷程，技術(shù)進(jìn)展，可以更大程度的發(fā)揮聚氨酯材料的特性，促進(jìn)聚氨酯材料擁有更廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]余天石，張北戰(zhàn)，葛明橋.阻燃型硬質(zhì)聚氨酯泡沫的制備工藝探討[J].化工新型材料，2014（05）：43-45.