1、聚氨酯的發(fā)展史1、聚氨酯(PU)材料簡介 聚氨酯是一種由多異氰酸酯（OCN-R-NCO）和多元醇（HO-R1-OH）反應(yīng)并具有多個氨基甲酸酯（R-NH-C-OR1）鏈段的有機高分子材料。因聚氨酯分子結(jié)構(gòu)中含有多個氨基甲酸酯（簡稱氨酯）基團(tuán)，故稱之為聚氨酯。在制造聚氨酯材料時常采用擴(kuò)鏈劑，即小分子二元醇和二元胺，前者形成氨基甲酸酯基團(tuán)，后者形成氨基甲酸酯脲基團(tuán)，這兩種基團(tuán)在PU結(jié)構(gòu)中稱之為硬段，而由多元醇構(gòu)成的鏈段稱之為軟段。因此聚氨酯是由多個軟段和多個硬段以嵌段形式相結(jié)合而構(gòu)成。聚氨酯的塑料性質(zhì)和強度等性能主要由其硬段性質(zhì)決定，聚氨酯的橡膠性質(zhì)和彈性等性能主要由其軟段性質(zhì)決定。PU材料可通過改

2、變不同原料化學(xué)結(jié)構(gòu)、規(guī)格指標(biāo)、品種、配方比例制造出具有各種性能和用途的變化多端的制品。PU材料是在目前所有高分子材料中唯一一種在塑料、橡膠、泡沫、纖維、涂料、膠粘劑和功能高分子七大領(lǐng)域均有應(yīng)有價值的合成高分子材料。由此也決定了PU材料是高分子材料中品種最多、用途最廣、發(fā)展最快的一種特種有機合成材料?？蓮V泛應(yīng)用于輕工、建筑、汽車、紡織、機電、船舶、石化、冶金、能源、軍工等國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域。PU材料的優(yōu)越性越來越得到凸現(xiàn)、也越來越被人們所接受，因此世界各國競相加快發(fā)展PU工業(yè)。 2、世界PU發(fā)展簡史 PU樹脂首先由德國拜耳（Bayer）（PU工業(yè)奠基人）教授于1937年發(fā)明，至今已有七十年歷史。到

3、第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，美國、英國從德國獲得了PU制造技術(shù)。美國在五十年代初率先合成了由環(huán)氧丙烷與環(huán)氧乙烷共聚醚與TDI構(gòu)成的PU軟泡塑料，這是PU工業(yè)發(fā)展中一個重大里程碑。即由德國拜爾公司原先采用的多元醇原料來源由煤炭路線轉(zhuǎn)變成低成本的石油路線，從而為PU實現(xiàn)工業(yè)化和高速發(fā)展奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。 1951年美國用干性油及其衍生物制得了TDI型PU涂料。1953年美國從德國引進(jìn)了PU膠粘劑制造技術(shù)，開發(fā)成了以蓖麻油和聚醚多元醇為原料的PU膠粘劑。1953年德國研制成功由聚酯多元醇與NDI構(gòu)成的液體PU澆注橡膠（CPU）。1957年英國ICI公司開發(fā)成了MDI為原料的聚酯型硬質(zhì)PU泡沫塑料技術(shù)。195

4、9年美國杜邦公司成功地開發(fā)成PU彈性纖維（Lycra）萊卡。六十年代中期各國相繼研制成功PU鋪面材料和PU灌漿防水材料。六十年代后期德國Bayer公司和美國相繼開發(fā)成功RIM（反應(yīng)注射成型技術(shù)）在汽車上的應(yīng)用。七十年代初熱塑性PU彈性體（TPU）研究成功。80年代初PU工程塑料問世，PU工業(yè)從此以一個塹新的面貌展現(xiàn)了出來。至八十年代中期，全世界PU消費量已達(dá)到400萬t/a。到90年代后期消費量快速增加到800萬t/a。2005年全球PU消費量猛增到1375萬t/a。其中PU主要原料MDI產(chǎn)能達(dá)到333萬t/a，TDI產(chǎn)能達(dá)到198萬t/a，聚醚產(chǎn)能達(dá)到590萬t/a。 全球PU產(chǎn)品主要發(fā)達(dá)地

5、區(qū)為北美、西歐，亞太（日本、韓國）和中國。產(chǎn)品種類主要包括軟泡、硬泡、彈性體、纖維、合成革、膠粘劑、密封劑和涂料等，其中軟泡和硬泡比例最大。以北美為例，2004年全年生產(chǎn)PU產(chǎn)量為354萬t，其中軟泡占36%、硬泡占30%、彈性體占9%，膠粘劑（含密封劑）占13%、涂料占9%。軟泡中以家俱、床墊、汽車、地毯為主；硬泡以建筑保溫和工業(yè)絕熱為主。 3、我國PU發(fā)展簡史 1PU工業(yè)初始開創(chuàng)期（1958年-1978年）我國PU工業(yè)始創(chuàng)于20世紀(jì)50年代未，至今已有五十多年歷史。1958年大連染料廠研制成異氰酸酯（TDI），1968年建成年產(chǎn)500T生產(chǎn)裝置，為我國PU工業(yè)開創(chuàng)了條件。六十年代初，江蘇省

6、化工研究所等單位研制成了聚醚型PU軟質(zhì)泡沫塑料。同期，我國從國外引進(jìn)了三條PU軟泡生產(chǎn)線，分別裝置在上海、北京和山西3個塑料廠。七十年代初江蘇所與南京橡膠廠研制成混煉型PU彈性體（MPU），同期天津化工研究院和天津油漆廠研制成PU涂料。上海合成樹脂研制成PU膠粘劑，并由上海新光化工廠投入工業(yè)化生產(chǎn)。1974年北京建筑工程研究所研制成PU防水材料，江蘇所研制成PU防水和灌漿料。1976年江蘇省化工廳組織了江蘇省化工研究所等單位進(jìn)行PU跑道膠的技術(shù)攻關(guān)，并于1978年開始在國內(nèi)各種類型體育場地大面積推廣應(yīng)用。 我國PU工業(yè)在上世紀(jì)七十年未以前，雖然有一定工業(yè)裝置，但規(guī)模均不大，當(dāng)時我國PU樹脂全年

7、生產(chǎn)能力僅為1萬T左右，產(chǎn)量也只有5000T左右。從五十年代末到七十年未是我國PU工業(yè)初始開創(chuàng)階段。 2上升發(fā)展期（80年初至90年代未） 20世紀(jì)80年代隨著我國經(jīng)濟(jì)政策實施改革開放，八十年代初江蘇常州有機合成廠和廣州人造革廠從意大利引進(jìn)了PU合成革生產(chǎn)裝置。山東煙臺合成革廠從日本引進(jìn)了PU合成革技術(shù)，以后又引進(jìn)了1萬t/aMDI生產(chǎn)裝置，并于1984年正式投產(chǎn)成功。同期，甘肅銀光化學(xué)工業(yè)公司引進(jìn)德國TDI制造技術(shù)和設(shè)備并于1990年建成2萬t/a生產(chǎn)規(guī)模。80年代未到90年代末期，國內(nèi)上海高橋化工三廠，南京金陵石化廠、沈陽石油化工廠及天津石化三廠和錦西化工總廠等單位分別從日本、美國、意大利

8、等國引進(jìn)了萬噸級規(guī)模的聚醚生產(chǎn)裝置。從而為我國PU工業(yè)發(fā)展奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。 1984年10月成立了全國PU行業(yè)協(xié)作組。1994年12月經(jīng)國家批準(zhǔn)，“中國PU工業(yè)協(xié)會”正式成立。從此，中國PU工業(yè)發(fā)展發(fā)生了巨大變化，至1998年我國PU樹脂產(chǎn)量達(dá)到77萬T。2000年國內(nèi)MDI產(chǎn)能為3萬t，TDI產(chǎn)能為4萬t，聚醚多元醇產(chǎn)能為3萬t。 3快速發(fā)展期（2000年） 近年來我國PU工業(yè)飛速發(fā)展，已成為我國化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展中最快的行業(yè)之一。2000年2005年我國PU產(chǎn)量、消費量年均增長率分別為19%、18.8%，產(chǎn)量從100萬T增至240萬t/a，表現(xiàn)消費量從106.7萬t/a增至252萬t/a。200

9、5年我國國產(chǎn)MDI產(chǎn)能達(dá)到28萬t/a，消費量51萬t/a。TDI產(chǎn)能達(dá)到12萬t/a，消費量36萬t/a。聚醚多元醇產(chǎn)能達(dá)113.5萬t/a，消費量88.9萬t/a。預(yù)測到2010年我國PU產(chǎn)能將達(dá)到439萬t/a，為全球PU總產(chǎn)能（1690萬T）26%。未來5年中國PU產(chǎn)品消費量，將保持15%的年平均增長率，屆時，我國將是全球最大PU產(chǎn)品制造和消費中心。 預(yù)測到2010年國內(nèi)MDI產(chǎn)能將達(dá)到109萬T，需求102.6萬T。TDI產(chǎn)能達(dá)到57萬T，需求57.9萬T。聚醚多元醇產(chǎn)能達(dá)到130萬T，需求103萬T。MDI、TDI和聚醚多元醇將是亞洲最大，全球主要的生產(chǎn)基地。 在我國PU工業(yè)發(fā)展中

10、，煙臺萬華、上海高橋石化、錦西化工、天津石化三廠、宇田化工、山東東大、黎明研究院、江蘇化工所、蘇州湘園等單位為我國PU工業(yè)發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。 聚氨酯產(chǎn)業(yè)的九大亮點：一、是中國將是全球PU產(chǎn)品最大消費市場，據(jù)預(yù)測到2012年2015年中國將成為全球PU主要消費市場。二、中國是全球PU產(chǎn)品關(guān)鍵原料MDI和TDI產(chǎn)能、產(chǎn)量增長最快的地區(qū)。我國MDI目前產(chǎn)能為114萬t，至2012年產(chǎn)能將達(dá)到245萬t。我國TDI目前產(chǎn)能35萬t，至2012年產(chǎn)能將達(dá)到105萬t，屆時我國將是全球MDI和TDI產(chǎn)能最大的地區(qū)之一。三、我國聚醚多元醇幾年來保持快速增長勢頭。PTMEG是一種高性能聚醚多元醇。目前國內(nèi)消

11、費結(jié)構(gòu)中氨綸占80%。由于PTMEG生產(chǎn)技術(shù)含量較高，故一直處于高價位狀態(tài)。其中低分子量PTMEG技術(shù)難度更大，國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)大多尚未完全突破。PTMEG除用于氨綸外，在高性能PU彈性體和水性PU領(lǐng)域應(yīng)用前景良好。四、跨國公司已將全球PU投資重點由歐美移至中國，跨國公司對中國PU的發(fā)展起到了積極推動作用。五、國內(nèi)PU區(qū)域分布格局將逐漸形成。六、建筑節(jié)能將成為推動我國PU產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的重要動力。七、擴(kuò)大內(nèi)需已成為推動我國PU產(chǎn)業(yè)平穩(wěn)發(fā)展新的經(jīng)濟(jì)增長。八、新能源和環(huán)保是推動PU快速增長的亮點。九、輕紡工業(yè)是拉動我國PU產(chǎn)業(yè)最強勁的動力因素。八大熱點八大熱點：一、在全球金融危機沖擊下，我國PU產(chǎn)業(yè)依然保持了較為平穩(wěn)的發(fā)展速度；二、PU硬泡建筑