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聚氨酯树脂

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中文名;聚氨酯树脂 外文名;Polyurethane 别称;聚乌拉坦泡沫胶 CAS号;9009-54-5 分子式;C3H8N2O 分子量;88.1084

聚氨酯（PU），全名为聚氨基甲酸酯，是一种高分子化合物。1937年由奥托·拜耳等制出此物。聚氨酯有聚酯型和聚醚型二大类。他们可制成聚氨酯塑料（以泡沫塑料为主）、聚氨酯纤维（中国称为氨纶）、聚氨酯橡胶及弹性体。

软质聚氨酯主要是具有热塑性的线性结构，它比PVC发泡材料有更好的稳定性、耐化学性、回弹性和力学性能，具有更小的压缩变型性。隔热、隔音、抗震、防毒性能良好。因此用作包装、隔音、过滤材料。

硬质聚氨酯塑料质轻、隔音、绝热性能优越、耐化学药品，电性能好，易加工，吸水率低。它主要用于建筑、汽车、航空工业、保温隔热的结构材料。

聚氨酯弹性体性能介于塑料和橡胶之间，耐油，耐磨，耐低温，耐老化，硬度高，有弹性。主要用于制鞋工业和医疗业。聚氨酯还可以制作粘合剂、涂料、合成革等。

聚氨酯出现于20世纪30年代，经过近八十年的技术发展，该种材料已经广泛应用于家居领域、建筑领域、日用品领域、交通领域、家电领域等。

PU发展概况

聚氨酯（PU）最早是在20世纪30年代，由德国科学家研发而成，德国科学家将液态的异氰酸酯和液态聚醚或二醇聚酯缩聚生成一种新型材料，该材料的物理性能参数与当时的聚烯烃材料并不相同，科学家将其命名为聚氨酯。随着第二次世界大战结束，美国化工制造业蓬勃发展，并在20世纪50年代合成了聚氨酯软质泡沫塑料，这是当时化工行业具有里程碑意义的重要研究，为日后聚氨酯行业发展提供了坚实的技术基础。

全球PU市场情况

全球聚氨酯市场主要遍布于欧美发达国家，亚太地区主要以中国、日本、韩国为代表，以上国家和地区占据了全球聚氨酯市场总量的90%，其中我国的聚氨酯消费总量占据全球的半壁江山。全球聚氨酯制品种类繁多且应用于各个领域，到2016年底全球的聚氨酯总产量已经达到2200万t左右。

国内PU市场情况

我国的聚氨酯产业主要集中在长三角地区，近些年随着工业制造技术不断发展，以烟台为中心的环渤海生产区、珠三角生产区以及西北制造产业基地都在蓬勃发展中。迫于国内的环保压力，各个企业开始寻求转型，以打造绿色化、环保化的聚氨酯生产工艺为主要发展方向，逐渐淘汰落后产能。预计在未来几年内，我国的聚氨酯制品将主要应用在建筑领域、家具领域和体育领域，到2016年我国的聚氨酯消费量已经达到1100万吨，为我国创造直接经济效益约3500亿元。

主要原料市场概况

聚氨酯主要原料包括二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）、甲苯二异氰酸酯（TDI）、聚丙二醇（PPG），目前都已成为国际化商品。这些原料的生产技术和设备都很复杂，产品竞争相当激烈，长期发展的结果使生产相对集中。

异氰酸酯是异氰酸的各种酯类总称。若以－NCO基团的数量分类，包括单异氰酸酯R－N=C=O和二异氰酸酯O=C=N－R－N=C=O及多异氰酸酯等；也可以分为脂肪族异氰酸酯和芳香族异氰酸酯，目前芳香族异氰酸酯的使用量最大，如MDI、TDI等。

（1）MDI

MDI的生产技术和设备要求都比较复杂，生产技术被全球数个巨型企业控制。全球95%以上的MDI生产企业集中在亚洲和欧洲地区。2者相比，欧洲市场的增长速度不及亚洲，但是其MDI产业起步早，市场也较为成熟。

2015年6月1日中韩自由贸易协议正式签订，使聚氨酯原料的税率发生了变化，中国聚合MDI出口税率下降的速度较进口税率下降的速度快。随着国内聚合MDI市场产能、产量的增加，进口依存度降低，出口依存度增加，中韩自贸协议的执行对于中国聚合MDI出口的影响将明显大于对聚合MDI进口的影响。

（2）TDI

2015年，我国各地区TDI价格走势波动很大，厂家坚挺报盘成为TDI价格上扬的唯一驱动力，可是，随后受需求的影响，走势几度下滑，屡破新低。2015年全年价格区间都低于前2年价格，TDI市场的高位已然不复存在。另外，2015年国内TDI厂家的整体开工率都比2014年低，从而导致产量缩减许多。

（3）PPG

PPG是生产聚氨酯产品的主要原材料之一，在聚氨酯泡沫塑料中的使用量可以达到90%以上，使用量占比最大。由于聚醚多元醇的生产装置规模较大，生产能力主要集中在巴斯夫、拜耳、陶氏化学、壳牌等几家大型跨国公司。我国的聚醚多元醇生产厂家只有通过技术引进、自主研发等形成了一定规模。近年来，随着大型厂家的扩产，聚醚多元醇的品种规格基本齐备，产品质量及稳定性也大幅提高。

PU制品分类

聚氨酯制品主要包括以下几种：泡沫塑料、弹性体、纤维塑料、纤维、革鞋树脂、涂料、胶粘剂和密封胶等，其中泡沫塑料所占比重最大。

聚氨酯泡沫塑料

聚氨酯泡沫塑料分为硬泡和软泡2种，具有优良的弹性、伸长率、压缩强度和柔软性，以及良好的化学稳定性。此外，聚氨酯泡沫塑料还有优良的加工性、粘合性、绝热性等性能，属于性能优良的缓冲材料。

聚氨酯材料的生产已经遍及整个北美地区。据悉，北美聚氨酯泡沫市场总体的年均增长率有望达到6%左右。估计截止2020年，增长领域主要集中在住宅及工业中喷涂聚氨酯泡沫应用的市场中，以及军事应用等。此外，聚氨酯还将被应用于医疗行业，对伤口进行及时有效的处理。

聚氨酯弹性体

聚氨酯弹性体由于其结构具有软、硬2个链段，因此可以通过对分子链的设计，赋予材料高强度、韧性好、耐磨、耐油等优异性能，被称为“耐磨橡胶”的聚氨酯同时具备了橡胶的高弹性和塑料的刚性。

在过去的1年中，由于原油价格大幅度下跌，在全球经济大萧条的背景下，我国聚氨酯弹性体市场同比增长较前几年发展缓慢，失调的供求比例严重导致了聚氨酯弹性体价格一路低迷。但这种现象，仅出现在传统聚氨酯产品中。科技含量以及创新度较高的弹性体产品如纳米聚氨酯弹性体材料的市场前景，还是非常可观的。

聚氨酯纤维塑料

2015年，氨纶市场整体价格一路下跌，各规格氨纶丝的价格都已跌至历史最低点，甚至已经刷新了历史新低。截止2015年底，40D氨纶主流报价低至36000元/t左右，较年初降幅已达到25.47%，创造了周期内的历史新低。

从产业链的上下游来看，聚氨酯纤维塑料目前遭遇的这种状况，受制于经济大环境的持续不景气，下游制造领域产销不旺盛，供大于求，压货严重；另一方面还由于原材料价格的大幅下行。

氨纶价格的一路下挫，导致行业利润下降。新智能产能不断释放，造成供应过剩，更是令氨纶市场受到强烈冲击。再加上氨纶下游产业资金紧张，产业链的恶性循环，令2015年1～11月我国氨纶进口量暴跌，供需矛盾，已经成为氨纶价格下跌的硬伤。

我国自20世纪50年代开始展开对聚氨酯涂料的研发与应用工作。随着社会大众物质生活水平的不断提升与改善，有关汽车加工、家具制造加工、石油化工、机械工业、桥梁船舶等一系列产业的发展速度不断提升，聚氨酯涂料凭借其突出的性能优势，开始进入快速发展的全新阶段。据统计数据显示，自1980-2004年期间，各个行业领域中有关聚氨酯涂料的使用量呈现出了非常快速的发展趋势，聚氨酯涂料总使用量实现了自0.17万～20万t的突破式发展，聚氨酯涂料产量仅次于醇酸树脂漆涂料、丙烯酸树脂漆涂料以及酚醛树脂漆涂料，成为了涂料领域中的第四大品种，并且这一发展趋势延续至今，其产量以及使用范围仍然保持着非常快速的发展趋势。

在有关聚氨酯涂料的生产加工企业中，负责聚氨酯涂料研发应用的企业多集中分布于珠三角以及长三角地区，截至目前所开发聚氨酯涂料品种达到60余种。需引起注意的是，受资金投入及技术开发力度等因素的影响，多数有关聚氨酯涂料的开发企业以合资企业、外商独资企业以及国内规模较大生产企业为主，市场定位以中高档商品为主，乡镇企业则多以低档产品为主要定位。

从聚氨酯涂料研发应用的角度上来说，最为主流的仍然表现为双组分聚氨酯涂料，它在木器家具涂装等领域中应用范围不断扩大与提升。除此以外，单组分聚氨酯涂料仍然在汽车加工、地下室防水等领域中有着非常强的应用优势，此类涂料以聚氨酯为主要材料，在各类色漆以及清漆生产中有着非常好的应用价值。新研发丙烯酸聚氨酯漆选用缩二脲作为固化剂，在汽车修补用漆中的应用价值相当可靠。尤其对于轻型汽车、大型客车以及面包车而言，车辆加工中的涂装功能非常值得肯定，市场前景相当可观。在丙烯酸聚氨酯涂料基础之上研发的多类新型聚氨酯涂料还可以在其他制造加工领域中发挥应用价值，以满足家电、火车等加工物对加工质量所产生的要求。

除此以外，可适用于地板涂装、机床涂装、航空航天设备表面涂装等领域的专用聚氨酯涂料正处于加速开发与研究阶段当中。有关报道中针对目前聚氨酯涂料的分类、特点以及应用领域进行了综述与分析。

参考来源

水性聚氨酯树脂涂膜沸水浴实验