聚氨酯材料的生產已經遍及整個北美地區。據悉,北美聚氨酯泡沫市場總體的年均增長率有望達到6%左右。估計截止2020年,增長領域主要集中在住宅及工業中噴涂聚氨酯泡沫應用的市場中,以及軍事應用等。此外,聚氨酯還將被應用于醫療行業,對傷口進行及時有效的處理。
中國自20世紀50年代開始展開對聚氨酯涂料的研發與應用工作。隨著社會大眾物質生活水平的不斷提升與改善,有關汽車加工、家具制造加工、石油化工、機械工業、橋梁船舶等一系列產業的發展速度不斷提升,聚氨酯涂料憑借其的性能優勢,開始進入快速發展的全新階段。據統計數據顯示,自1980-2004年期間,各個行業領域中有關聚氨酯涂料的使用量呈現出了非常快速的發展趨勢,聚氨酯涂料總使用量實現了自0.17萬~20萬t的突破式發展,聚氨酯涂料產量僅次于醇酸樹脂漆涂料、丙烯酸樹脂漆涂料以及酚醛樹脂漆涂料,成為了涂料領域中的第四大品種,并且這一發展趨勢延續至今,其產量以及使用范圍仍然保持著非常快速的發展趨勢。
單組分水性聚氨酯涂料是以水性聚氨酯樹脂為基料,并以水為分散介質的一類涂料。通過交聯改性的水性聚氨酯涂料具有良好的儲存穩定性、涂膜力學性能、耐水性、耐溶劑性及耐老化性能,而且與傳統的溶劑型聚氨酯涂料的性能相近,應當作為環保型聚氨酯涂料非常重要的發展方向之一。而從未來發展趨勢上來看,聚氨酯粉末涂料已成為當前整個涂料領域中為主流的發展方向之一,在各類粉末涂料乃至聚氨酯涂料中所占據的比例不斷提高。如對于汽車涂料加工市場而言,在涂料產品開發過程當中,應當以聚氨酯粉末涂料為佳選擇與發展方向,同時通過技術創新研發的方式,研發對低溫環境有良好適應性,同時無揮發性副產物產生的新一代聚氨酯粉末涂料,該新型粉末涂料在性能上與雙組分溶劑型聚氨酯涂料有良好的相似性,可以適用于新一代汽車生產線涂料制造與加工領域,在保障涂料性能的同時,體現出了良好的環保效益,具有非常可觀的綜合效益。
盡管聚氨酯膠粘劑具有優良的性能,但容易受到諸如光、熱、氧、水等外界環境的影響,降低其使用價值。隨著社會的發展,聚氨酯膠粘劑單一的性能已經不能滿足應用需求,對聚氨酯膠粘劑的改性研究已經成為熱點領域,其中物理改性和化學改性是主要的改性方法。
物理改性主要是在聚氨酯膠粘劑制備過程中,通過一定條件摻雜一些填料、添加劑來改善膠粘劑性能的一種方法。石英粉與聚氨酯膠粘劑體系具有良好的相容性,對聚氨酯膠粘劑產品的拉伸強度、斷裂伸長率、撕裂強度有明顯的提升作用。將納米氮化硼(BN)超聲分散于多元醇中,然后與MDI反應,制備用于食品包裝的聚氨酯膠粘劑薄膜。與未加納米BN的膠粘劑相比,薄膜的水蒸氣透過率降低了50%,粘接強度提高了37%,剝離強度提高7.14%。將SiO2納米纖維添加到聚氨酯基體中,發現SiO2納米纖維表面的羥基與聚氨酯形成緊密的交聯結構,提高了膠粘劑的粘接性、膠膜的硬度、拉伸強度,但也增加了膠體黏度。 [6]
化學改性是一種通過聚合物化學反應改變分子鏈上原子或原子團類型及其結合方式的改性方法,其中嵌段、接枝等是聚氨酯膠粘劑常用的幾種化學改性方法。其中的環氧樹脂改性聚氨酯膠粘劑、丙烯酸酯改性聚氨酯膠粘劑、有機硅樹脂改性聚氨酯膠粘劑是行業內競相開發的目標。環氧樹脂具有良好的粘接性、耐腐蝕性、高強度等諸多優點,但是韌性較差,將環氧基引入聚氨酯體系中能夠獲得性能更好的產品。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聚氨酯膠粘劑固化易起泡、對光滑基材粘接性差的缺點。 [6]
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