Giới thiệu về Polyurethane

Polyurethane (PU) là tên viết tắt củapolyurethan, được tạo thành từ polyisocyanate và polyhydroxy polymer bổ sung, và là một hợp chất polymer chứa nhiều đoạn chuỗi carbamate lặp lại (-NHCOO-) trong chuỗi chính polymer. Việc nghiên cứu và phát triển polyurethane ở Trung Quốc bắt đầu sau khi thành lập Trung Quốc mới, và polyurethane trong nước đã phát triển nhanh chóng sau cải cách và mở cửa: quá trình tổng hợp isocyanate, polyol và phụ gia đã hoàn thành sản xuất công nghiệp, việc sản xuất và ứng dụng hàng loạt sản phẩm polyurethane đã được mở rộng hàng năm. Hiện nay, sản lượng sản phẩm polyurethane trong nước hàng năm vượt quá 6 triệu tấn, chiếm khoảng 1/3 sản lượng thế giới.

Sự phát triển nhanh chóng của polyurethane là do hiệu suất tuyệt vời của vật liệu, như khả năng chống mài mòn, độ bền cơ học cao, độ đàn hồi cao, chống lão hóa, chống ăn mòn, v.v. Những đặc tính tuyệt vời này có liên quan chặt chẽ đến cấu trúc phân tử của vật liệu polyurethane: chuỗi chính của phân tử polyurethane được tạo thành từ khối polyol chuỗi dài linh hoạt và khối isocyanate cứng, có thể phân tán hiệu quả hiệu ứng ứng suất, và sự tồn tại cùng nhau của các phân đoạn chuỗi phân cực và không phân cực cũng cải thiện tính ổn định hóa học của polyurethane, trong khi liên kết hydro rộng rãi bên trong polymer giúp cải thiện hơn nữa các tính chất cơ học của vật liệu. Ngoài ra, nhóm -NCO của isocyanate rất hoạt động và có thể phản ứng nhanh với rượu, nước, amin hữu cơ, v.v. Tính chất xử lý của vật liệu tốt. Thông qua việc kiểm soát các điều kiện phản ứng và chất xúc tác, có thể thu được nhiều loại sản phẩm polyurethane có độ cứng và cấu trúc khác nhau, chẳng hạn như chất đàn hồi tương tự như cao su hoặc nhựa, bọt biển có cấu trúc lỗ mở, bọt cứng có cấu trúc lỗ kín, chất kết dính, lớp phủ, chất bịt kín, v.v., được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực sản xuất và đời sống quốc gia.

Vật liệu bọt là loại sản phẩm polyurethane được sản xuất nhiều nhất, bao gồm hai loại bọt cứng và bọt mềm. Bọt cứng chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực cách nhiệt và làm đầy, như cách nhiệt đường ống, cách nhiệt tường bên ngoài tòa nhà, cách nhiệt tủ lạnh, v.v.; khi được sử dụng làm vật liệu lấp đầy, nó có thể được sử dụng để chống thấm và bịt kín, lấp đầy các mỏ than và các khu vực khai thác mỏ khác, v.v. Bọt mềm chủ yếu được sử dụng trong ô tô và đồ nội thất, chẳng hạn như bọt biển sofa, đệm ghế ô tô, v.v.

Lớp phủ polyurethane có độ bám dính mạnh, màng phủ có khả năng chống mài mòn, chống nước và kháng hóa chất tuyệt vời, v.v. Nó chủ yếu được sử dụng trong đồ nội thất, vật liệu xây dựng và mực in công nghiệp, v.v. Do tính linh hoạt, độ bền cơ học và khả năng chống chịu tuyệt vời, polyurethane có ưu điểm là chống nước, chống trầy xước và chống nứt khô như một lớp phủ tường nội thất. Gần đây, lớp phủ tường nội thất polyurethane gốc nước đã được sử dụng rộng rãi và quy trình xây dựng không mùi, an toàn và thân thiện với môi trường nên đây là loại sơn phủ cao cấp được nhiều người quan tâm. Ngoài ra, polyurethane làm từ polyether polyol có khả năng chống nước vượt trội và cũng được sử dụng rộng rãi để chống ăn mòn các thiết bị, chẳng hạn như vỏ tàu, nội thất đường ống, v.v. Polyurethane phủ trên vải có thể cải thiện tính thấm của nó và đóng vai trò chắn gió và mưa, chủ yếu được sử dụng trong quần áo đục lỗ.

Vật liệu polyurethane có độ phân cực mạnh, cho phép chúng liên kết mạnh mẽ với hầu hết các vật liệu và có thể được sử dụng làm chất kết dính trong các ứng dụng liên kết. Bằng cách điều chỉnh tỷ lệ isocyanate và polyol, hiệu suất của vật liệu được xử lý có thể được điều chỉnh để đạt được độ bám dính cao với vật liệu nền, khả năng chống nước, kháng dầu và kháng hóa chất tuyệt vời. Chất kết dính polyurethane chủ yếu được sử dụng trong ngành đóng gói, xây dựng, gỗ, ô tô và giày. Trước đây, chất kết dính polyurethane gốc dung môi thường được sử dụng, nhưng trong những năm gần đây, với sự hiểu biết sâu sắc hơn về khái niệm hóa học xanh, chất kết dính polyurethane gốc nước đã phát triển đáng kể và được sử dụng trong ngành công nghiệp đồ nội thất và giày dép.

Chất đàn hồi polyurethane là một loại vật liệu có cả đặc tính cao su và nhựa, có độ bền kéo tốt, độ bền xé, chống va đập, chống mài mòn, chống chịu thời tiết, chống thủy phân, chống dầu và các ưu điểm khác. Nó chủ yếu được sử dụng làm vật liệu kết cấu (như ống mềm, miếng đệm, dây đai, con lăn, bánh răng, đường ống, v.v.), chất cách điện, đế giày và lốp đặc. Ví dụ, là một tấm sàng khai thác, nó có độ ồn thấp hơn, độ thấm và khả năng chống mài mòn cao hơn so với tấm sàng kim loại truyền thống. Ngoài ra, polyurethane có khả năng tương thích sinh học tuyệt vời và có thể được sử dụng làm vật liệu y sinh cho máy tạo nhịp tim, mạch máu nhân tạo, xương nhân tạo, v.v.

Do hiệu suất tuyệt vời của polyurethane, sản lượng và chủng loại của nó cũng tăng lên hàng năm và nó đã trở thành vật liệu polymer lớn thứ năm. Với sự phát triển của khoa học công nghệ và nhu cầu xã hội ngày càng tăng, người ta tin rằng sẽ có nhiều sản phẩm polyurethane có hiệu suất tuyệt vời hơn được trình chiếu trước thế giới.