２０１３年第２８卷第１期 聚氨酯工业 ２０１３．Ｖｏ１．２８ Ｎｏ．１ ＰＯＬＹＵＲＥＴＨＡＮＥ ＩＮＤＵＳＴＲＹ 聚氨酯材料在中国战略性新兴产业中的应用 黄茂松。 张骥红 贾润萍 李颖华 （１．上海应用技术学院材料科学与工程学院上海２０１４１８） （２．江苏省化工研究所有限公司 《聚氨酯工业》编辑部 南京２１０００９） 摘要：介绍了中国战略性新兴产业的发展方向，阐述了聚氨酯产业在节能环保、新功能材料、新 能源及高端制造业的应用进展情况，指出了聚氨酯材料在中国战略性新兴产业中将具有重要的地 位和作用。 关键词：聚氨酯；新兴产业；地位；作用 中图分类号：ＴＱ ３２３．８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００５—１９０２（２０１３）０１—０００１—０６ 聚氨酯（ＰＵ）是一种在泡沫塑料、橡胶、合成革、 占新建筑比重超过３０％。如果新建建筑全面强制 纤维、涂料、胶粘剂和功能高分子七大领域均具有重 实施建筑节能设计标准，并对现有建筑有步骤地推 大应用价值的先进高分子材料，已成为当代高分子 行节能改造，到２０２０年我国能耗将减少３．３５亿ｔ 材料中品种最多、用途最广、发展最快的一种新型有 标准煤，空调高峰负荷可减少约８０００万ｋＷ／ｈ，大约 机材料。据中国ＰＵ工业协会统计，２０１１年我国ＰＵ 接近４～５个三峡水电站的满负荷电力，相应可减少 行业产量达到７００万ｔ，生产和消费规模居世界首 电力投资约１万亿元。由此表明，建筑节能已成为 位。预测我国在“十二五”期间，Ｐｕ产品年消费量 影响我国能源可持续发展战略决策的关键因素，是 达到９００万～１０００万ｔ，实现产值将达到２７００亿一 我国长期坚持不可动摇的国策。 ４０００亿元。 众所周知，在实行建筑节能各项措施中，采取保 国家“十二五”战略性新兴产业如节能环保、新 温隔热措施是防止建筑物能耗损失最经济、最有效 一代信息技术、生物、高端装备制造业、新能源、新材 的办法。实践证明，ＰＵ材料是目前国内外满足节 料、新能源汽车是我国未来国民经济发展的支柱产 能、环保和安全要求的最理想外保温隔热材料。 业，到２０１５年，战略性新兴产业增加国内生产总值 ＰＵ硬泡保温材料的导热系数可达到０．０１７— 比重将达到８％左右，到２０２０年将达到１５％左右。 ０．０２４ Ｗ／ｍ・Ｋ，是目前有机和无机保温材料中导 ＰＵ与战略性新兴产业有着极为密切的关系，它在我 热系数最低的一种材料，在达到同样隔热效果条件 国战略性新兴产业中将具有重要的地位和作用。 下，其使用的保温层厚度最小。ＰＵ保温材料的产品 １ ＰＵ作为节能环保材料 形式多样，主要有喷涂、浇注、板材（包括不锈钢、铝 材夹芯板材和水泥等无机材料复合板材、各种石材、 １．１在建筑保温领域的应用 木材夹芯板材等）等，可应用于墙体结构外墙、屋 在全球金融危机影响下，我国国民经济能否保 面、地面和门窗等部分。ＰＵ节能玻璃门窗框导热系 持持续稳定发展，能源问题已成为一个突出矛盾。 数比铝小７２９倍，比塑钢和铝合金门窗有明显的隔 目前，国内建筑能耗占社会能耗比重已超过２８％， 热节能效果和防腐性能。另外，据有关资料报导，使 北方地区超过总能耗４０％，我国采暖系统能耗约为 用１ ｔ ＰＵ保温材料，１年能减少ＣＯ 排放量７ ｔ，按 发达国家的２—５倍。国家财政部和住建部最近出 １年消耗１００万ｔ ＰＵ保温材料计算，则１年可减少 台了有关绿色建筑，力争到２０２０年，绿色建筑 ＣＯ 排放量７００万ｔ。由此可知，Ｐｕ保温材料在建 ・２・ 聚氨酯工业 第２８卷 筑节能领域中的推广应用，对改善全球空气质量、提 高人民日常生活水平、创造优良的环境将起着十分 重要的作用。 １．２ 阻燃Ａ级ＰＵ／无机复合外保温材料 该材料具有抗击飓风风压、水灾、保护建筑物的效 果。美国国家协会营建研究中心研究结果表明，闭 孔ＰＵ泡沫是目前唯一一种可增加墙体结构完整性 的保温材料。与传统玻纤隔热层相比，喷涂ＰＵ泡 沫隔热层的抗变形、抗切变能力提高了２～３倍。此 复合外保温材料由阻燃Ｂｌ（或Ｂ２）级ＰＵ为芯 材、阻燃Ａ级无机材料为面层而构成，该复合材料 种材料还被美国联邦紧急事务管理局认定为一种耐 具有如下优点：（１）保温性能和防火安全性能兼优。 该材料导热系数为０．０２０～０．０２４ Ｗ／ｍ・Ｋ，防火安 全性能达到Ａ级，可达到“小火不点燃，中火不延 燃，大火不快燃”效果；（２）轻质。面层采用耐碱水 泥基玻纤网格布或轻质水泥砂浆，具有轻质效果； （３）外保温体系质量安全性高。该复合材料与水泥 砂浆保温层之间的相容性好、粘接强度大、粘结层无 缝隙，确保体系长期保持优良的保温和安全性能； （４）现场施工方便，施工效率高；（５）现场防火安全 性高。由于该材料面层为阻燃Ａ级材料，即使有意 外火源落人，也不会引起板材点燃。 据初步了解，目前已有３００条左右的阻燃Ａ级 ＰＵ／无机复合外保温材料生产线，年产能达到 ３亿～４亿ｍ 。该复合材料已得到北京、江苏省和 自治区和其它有关省市高度认可，在北京老旧 房改造和新建建筑、南京保障房建设中已得到大批 量使用，已成为绿色建筑外墙建设的首选材料。江 苏绿源新材料有限公司、烟台万华聚氨酯有限公司 和雅达建筑新材料（上海）有限公司是生产此种保 温材料的主要企业。 １．３ ＰＵ保温材料在国外的应用 在欧美等经济发达国家，在建筑保温隔热材料 中有约５０％为聚氨酯保温材料。据美国聚氨酯泡 沫协会调查表明，在美国采用喷涂聚氨酯材料对墙 体和屋面进行保温，使用寿命已超过２６年，９７．６％ 工程未出现问题，现美国仍是喷涂聚氨酯泡沫最大 的生产国和消费国。聚氨酯保温材料在欧美外墙外 保温领域已有３０多年的成功应用历史，目前在建筑 市场上依然是主流。在北美尤其是加拿大等地区， 聚氨酯用于建筑保温的市场份额每年都以５％以上 的速度递增。２０１０年～２０１１年间，北美喷涂聚氨酯 泡沫产量上涨了８．３％，２０１２年美国建筑领域ＰＵ 消费仍继续上扬。 据美国飓风重灾区佛罗里达洲报导，采用了美 国陶氏化学牌号为Ｓｙｒｏｆｏａｍ喷涂ＰＵ泡沫保温材 料，在抗击美国飓风灾害中发挥了巨大作用。证明 腐蚀材料。 ２ ＰＵ功能新材料 ２．１ ＰＵ枕木新材料 ＰＵ枕木是一种玻纤增强的硬质ＰＵ泡沫复合 材料，具有比强度大、减震、降噪、电气绝缘性好、高 耐久性和环保等优良性能。但因其价格昂贵，目前 在全球和国内高铁、地铁未能得到大量推广应用。 根据国家高铁发展规划，为了适应高铁提速要求，开 发高性能、低成本ＰＵ枕木新材料，以取代或部分取 代混凝土枕木必将是未来发展方向。 ２．２ ＰＵ电线杆新材料 ＰＵ电线杆是一种纤维增强的ＰＵ复合材料，采 用缠结成型工艺制成，具有优良的绝缘性能、力学性 能以及显著的耐化学腐蚀和耐候性等，其质量仅为 混凝土电线杆和钢材电线杆的１／１０，使用寿命长， 在普通气候条件下可使用１２５年，在最恶劣气候条 件下至少有６５年使用寿命，可广泛用于电力输配电 系统，也可用于无线网络和微波通讯系统。ＰＵ电线 杆新材料在电力输电系统具有重要的应用价值。此 种材料首先为Ｂａｙｅｒ材料科技与加拿大Ｒｅｓｉｎ Ｓｙｓ— ｔｅｒｎ（ＲＳ）公司合作开发成功，我国国网电力科学研 究院武汉南瑞公司也开发成功相似产品，称之为ＰＵ 复合材料杆塔。 ２．３ ＳＰＳ复合材料 ＳＰＳ复合材料是由ＰＵ与钢材构成的一种具有 夹层结构的材料，即在两层钢板之间注入Ｐｕ弹性 体而构成。与钢材相比，具有质量轻、抗冲击、耐疲 劳、减震、消音、隔热以及结构简单、加工方便等优 点，可作为能承受较大外力的结构件，可替代钢质构 件应用于船舶、桥梁、渡桥和高层建筑等领域，成为 国内外ＰＵ和钢质材料界关注的一个热点。 ＢＡＳＦ公司已成功地将ＳＰＳ复合材料（夹芯层 厚度只有４５ ｍｍ）用于长２３６ ｍ、宽８ ｍ的加拿大大 型道森桥梁，该桥梁每天有１．７万多辆车通过，桥性 能稳定、桥梁施工方便、采用螺栓固定技术避免了现 第１期 黄茂松，等・聚氨酯材料在中国战略性新兴产业中的应用 ・３－ 场焊接工艺带来的麻烦。委内瑞拉已成功地将ＳＰＳ 复合材料应用于滚装船，使用该复合构件可改善船 体主装卸货机性能，延长船舶使用寿命和航行中的 安全性能。据英国智能工程公司介绍，ＳＰＳ复合材 料在北欧也已普遍应用，主要用于货船和滚装船。 目前新加坡和马来西亚也正在开发ＳＰＳ复合材料。 性体未来重要发展方向。德国Ｂａｙｅｒ材料科技公司 开发了以ＣＯ：为原料制得用于ＰＵ泡沫的多元醇技 术，并已实现商业化销售。此种生物基聚氨酯降解 泡沫塑料可用于床垫和汽车。据相关资料预测，全 球生物降解塑料（包括生物降解Ｐｕ材料）在未来５ 年的年产量将达到几百万吨级规模，１０年内将达到 千万吨级规模。 国内造船厂２００８年已有１０多个项目使用ＳＰＳ复合 材料。ＳＰＳ复合材料在我国造船、桥梁和建筑领域 将有着广泛的应用价值。 ２．４ ＰＵ秸秆板材 以改性ＭＤＩ为粘结剂、利用废弃植物秸秆为原 料，制成ＰＵ秸秆板材。此种板材具有优良的耐水 性、防潮性和耐候性，且不含甲醛，是一种新型的生 态绿色环保人造板材。此种板材已在国内绿色建筑 中得到了广泛应用。烟台万华ＰＵ秸秆板材技术荣 获国家科技进步二等奖，国家计划将秸秆利用率在 “十二五”期间提高到８０％，其中秸秆板材部分要达 到秸秆总量４％。这意味着一年将有２０００多万ｔ秸 秆板材消费，相当于４００亿元产值。 ２：５植物基ＰＵ材料 植物基Ｐｕ材料系指利用植物基原料制成植物 基聚醚多元醇，再制成聚氨酯材料。目前，国内外基 本上有两条技术途径：一条路线是利用植物油，如大 豆油、棕榈油、蓖麻油、棉籽油等植物油类为原料制 成植物油基聚醚多元醇。另一条路线是利用废弃植 物如秸秆、竹类等原料，制成植物纤维基聚醚多 元醇。 利用植物油基聚醚多元醇或植物纤维基聚醚多 元醇，可以制成多种ＰＵ材料，包括ＰＵ硬泡、软泡、 涂料、胶粘剂、密封剂和仿木等制品。现已在汽车、 建筑外保温、冰箱、家具等领域得到推广应用。 近期国内湖北瑞恣生物科技有限公司开发出植 物纤维基聚醚多元醇，技术处于国内外领先水平。 并在此基础上，首次利用植物秸秆制成了植物结构 阻燃聚醚多元醇，并实现了其产业化生产。采用该 植物纤维基聚醚多元醇或植物结构阻燃聚醚多元 醇，已成功制备出阻燃Ｂ１和Ｂ２级的Ｐｕ外保温材 料以及复合Ａ级的ＰＵ外保温材料。 ２．６生物基ＰＵ降解材料 生物降解塑料是目前全球开发的热点。生物降 解Ｐｕ弹性体在包装材料、化肥缓／控施肥、医疗材 料、信息技术等领域均有广阔的应用前景，是ＰＵ弹 ３ ＰＵ材料在新能源上应用 ３．１在太阳能领域的应用 德国Ｂａｙｅｒ材料科技有限公司开发成功耐光型 ＴＰＵ薄膜，替代传统乙烯．醋酸乙烯共聚物（ＥＶＡ）薄 膜，不仅使得太阳能电池生产更为方便和快捷，也大 大提高了太阳能电池的发电效率。１１Ｐｕ薄膜可通过 熔融修复太阳能电池，使昂贵的太阳能电池再次重 复使用，从而大大降低成本。ＴＰＵ薄膜比ＥＶＡ粘结 更结实，储存更简便。 德国ＢＡＳＦ公司成功地将聚氨酯ＲＩＭ系统 （Ｃｏｌｄ－ＦＡＳＴ）用于光伏模块框架，提高了太阳能转 化效率，并能加快框架的安装效率，降低了生产 成本。 欧洲Ｅｕｒｏｐｏｎｔｅｘ研制成一种太阳能光电板材， 该板材以ＰＩＲ泡沫为芯材，内置光电电池，可产生 １０００ Ｖ／ｍ 电量。该新产品是一种具有吸引力的新 型太阳能光电新材料。 ３．２在风能领域的应用 风能发电是目前世界上新能源领域发展最快的 技术之一，我国国土广阔，有着巨大风力资源。根据 国家计划，我国风能装机容量２０１０年将达到 ５０００ ＭＷ，２０２０年将达到３万ＭＷ，到那时将占国内 总发电量的１５％左右，也将成为全球主要风力发电 国家之一。风电设备中，风电发电机的叶片是极为 重要的关键部件，约占总成本的１５％一２０％。叶片 技术与复合材料技术密切相关，对于叶片，除了要求 大型化外，还要求高性能化（高比强度、抗疲劳、抗 冲击、耐化学腐蚀和抗高低温等性能）、轻量化和低 成本化。因此研制先进的风机叶片复合材料及其适 于大型树脂复合材料构件制造的先进可靠的成型固 化技术成为发展风力发电制造的关键技术。 目前制造风机叶片的基本树脂材料主要有聚酯 树脂（ＵＰＲ）、乙烯基树脂（ＶＥＲ）、环氧树脂（ＥＰＲ） 等。增强材料为高强玻纤、超高相对分子质量聚乙 ・４・ 聚氨酯工业 第２８卷 烯纤维和碳纤维等。由风机叶片对材料性能的技术 集中在固一液相变材料和固．固相变材料。然而固一液 要求可以看出，微孔ＰＵ弹性体材料完全可以达到 这些性能要求，其韧性将超过ＵＰＲ、ＶＥＲ和ＥＰＲ。 美国风能产品制造商Ｗｉｎｄ Ｓａｉｌ Ｒｅｃｅｐｏｒｔ公司 最新推出ＰＵ风机叶片，此种风机叶片材料由Ｂａｙｅｒ 材料科技公司提供。报道称，该复合材料是由二苯 基甲烷二异氰酸酯与两种多元醇和玻纤构成。该叶 片具有质量轻、耐候性好和使用寿命长等优点，风机 相变材料在相转变过程中有液相出现，容易发生泄 漏，很大程度上了它的应用。固一固相变材料不 存在此缺点，具有更广阔的应用前景。 聚氨酯相变材料不仅具有较大的相变潜热和稳 定的理化性能，同时相变温度范围广且可调，可以通 过调整材料软硬段比例而获得所需要的相变温度范 围。 中国科学院深圳先进技术研究院等采用聚氨酯 功率大幅得到提高，制造成本与环氧树脂叶片相当。 美国雷可德（Ｒｅｉｃｈｈｏｌｄ）集团公司推出了ＤＩ— ＯＮ３１０４０－００聚氨酯复合树脂风机叶片复合材料，该 产品具有优良的低粘度、高活性、抗冲击、高韧性等 性能，比传统聚酯、乙烯树脂和环氧树脂具有更好的 机械和工艺性能。 拜耳公司获得美国能源部７５万美元资助，开发 碳纳米管／Ｐｕ弹性体复合材料，用于制造风机叶片。 该叶片具有质量更轻、强度更大、功率更强等优点， 克服了环氧树脂风机叶片易变形的缺点。 ・ ．ＰＵ材料除了作为风机叶片外，ＰＵ涂料和粘合 剂也在风能领域有广泛的使用。美国知名ＰＰＧ涂 料公司近期推出牌号为ＨＳＰ－７４０１ ＰＵ底漆、ＨＵＥ一 ５０００ ＰＵ面漆，成功应用于风机叶片和风机塔筒。 该涂层表面光滑，具有优良的抗风化、抗腐蚀性能， 可降低环境、气候等外界条件对叶片造成的破坏作 用。ＰＰＧ公司的Ｓｉｇｍａ Ｄｕｒ５６８ ＰＵ涂层用于风机塔 筒和其它钢结构机械设备，Ｓｉｇｍａ Ｓｈｉｅｌｄ８８０厚膜型 ＰＵ涂料主要用于海上风机叶片飞溅区的维护，具有 优良的防海水腐蚀性能。１．５ ＭＷ风机叶片一般要 消耗９００ ｋｇ ＰＵ涂料。德国汉高通用工业粘合剂部 门开发的新型Ｐｕ粘合剂Ｍａｃｒｏｐｌａｓｔ ＵＫ１３４０用于风 机叶片粘结，可提高固化速度和叶片生产效率。其 固化速度远高于目前使用的环氧粘合剂，固化放热 较少，固化温度低，固化时间也短。尤其重要的是， 该产品满足了风机叶片粘结所需的机械强度要求。 １．５ ＭＷ风机叶片平均消耗６００ ｋｇ ＰＵ胶粘剂。 国内西北永新集团与西北师范大学合作开发成 氟硅改性Ｐｕ涂层并用于风机叶片，该涂层具有优 良的耐候性、耐磨性、耐冲击性、耐风沙性、耐紫外光 和抗结冰性等性能。 ３．３。在相变储能材料领域的应用 相变储能是利用材料在相变过程中吸收或放出 能量的原理而实现。目前相变储能材料的研究主要 硬质泡沫作为封装材料十八烷为相变材料，以自制 纳米氧化硅作为稳定剂与成核剂，采用原位封装的 方式实现封装。这一研究结果将为建筑节能材料结 构的研究提供理论指导。还有湘潭大学研究人员也 进行了超支化聚氨酯固一固相变储能材料的改性研 究。Ｐｕ弹性体也是一种性能优异的固．固相变储能 新能源材料，具有巨大的开发应用前景。 ４ ＰＵ材料在高端制造业的应用 高端制造业具有技术密集、附加值高、成长空间 大、带动作用强等特点。对于加快我国工业现代化 建设，实现高端制造业强国战略目标具有重要意义。 ４．１在现代汽车工业的应用 现代汽车工业未来发展方向是轻量化、绿色环 保和舒适安全，而ＰＵ是实现汽车轻量化、塑料化的 关键材料。目前欧美轿车平均使用３０～５０ ｋｇ／辆 Ｐｕ材料，而国内轿车为平均使用２０ ｋｓ／辆。其中微 孔ＰＵ弹性体、纤维增强ＰＵ复合材料、微孔木质纤 维ＰＵ复合材料、１］Ｐｕ合金、ＴＰＵ复合材料、生物基 ＰＵ材料、ＰＵ轮胎、低ＶＯＣ内饰件ＰＵ材料以及环保 性ＰＵ胶粘剂和涂料等在现代汽车工业作为内饰 件、外饰件和结构件已得到广泛应用，将极大提升高 端汽车制造业的发展。 ４．２ ＰＵ材料在海洋装备上应用 国外已成功地将ＰＵ弹性体用做海洋平台海底 输油输气管道，经多年使用证明，此种管道具有抗冲 击力强、耐磨和耐海水腐蚀等特性，并具有高的拉伸 强度和粘结强度，使用寿命长。在相同环境下，ＰＵ 海底输油输气管道比硫化橡胶管道和钢管使用寿命 延长一倍。此种海底管道可广泛应用于石油和天然 气勘探开采平台、浮式储油库、浮式电站、浮式海水 淡化装置等，如ＢＡＳＦ、ＰＥＲＭ石油天然气公司以及 ＬＬＯＧ勘探公司合作开发的由ＰＵ材料制成的海底 绝缘管道，管道长度超过２４．６９ ｋｍ。 第１期 黄茂松，等・聚氨酯材料在中国战略性新兴产业中的应用 ・５・ 美国陶氏油气事业部推出Ｎｅｐｔｕｎｅ高级海底油 ４．４在矿山及水利工程领域的应用 管ＰＵ保温系统，专为抵御水下油田开采中日益恶劣 的环境条件设计开发，该ＰＵ保温系统已实现商业化 应用。国内的中海油能源发展管道工程分公司成功 ＰＵ注射封堵技术在煤矿中应用，在欧美已有 ３０多年发展历史。其技术特点是在高压振动下，预 聚体注入煤矿岩石裂缝、砂砾煤层和隧道孔洞中，起 到快速封堵作用，从而防止煤矿出现水和瓦斯积聚 现象。该项技术是确保煤矿地下作业，防止瓦斯外 泄和积水事故的重要安全技术措施。近年来我国在 地将Ｐｕ弹性体材料制成了螺旋列板式涡激振动抑 制装置，该项技术在墨西哥湾、西非、北海等深水采油 气作业中已得到广泛应用。另外，高性能ＰＵ重防腐 涂料具有耐海水腐蚀、耐紫外光、高耐磨、高耐候性等 优点，在国内外海洋工程上已得到广泛应用。 ４．３在公共交通领域的应用 ＰＵ材料由于具有优良的综合性能，在高铁、地 铁、城市轨道交通、桥梁和隧道等公共交通领域得到 了广泛应用。 ＰＵ轨枕垫板是一种ＰＵ微孔弹性体，具有良好 的弹性、减振性能、耐磨性能、电绝缘性能以及耐自 然老化和耐温性能（一４Ｏ一８Ｏ℃），用于钢轨和枕木 （或水泥枕）之间，以缓冲高速列车通过时产生的强 烈振动和冲击而起到保护路基的作用，每块Ｐｕ轨 枕垫板约几百克。目前，Ｐｕ轨枕垫板在国内高速铁 路和地铁中已得到普遍应用，市场需求量巨大。据 我国高铁规划要求，每铺设１ ｋｍ高铁轨道需要 ２００ ｋｇ的Ｐｕ轨枕垫板（垫）。未来几年内，此种Ｐｕ 弹性体市场需求量将达到２万ｔ。目前此种高性能 ＰＵ弹性体以进口为主，价格较高，如美国杜邦公司 生产的此种产品售价为１Ｏ万 ｔ。 无碴轨道高铁不仅要求防护层具有防水、防渗 和抗裂等基本性能，还要求防护层能经受火车高速 行驶带来的高速、重载、交变冲击等作用。聚脲弹性 体涂层无接缝、粘结力强，真正做到了整体防水，同 时还具有优异的耐磨性、抗冲击、抗开裂、耐紫外光 和耐高低温性能，可满足高铁的特殊要求。京津高 铁工程中聚脲材料防护工程达９５万ｍ ，聚脲用量 超过２０００ ｔ。京沪高铁全长１３１８ ｋｍ，需要聚脲弹性 体涂层２万ｔ以上、脂肪族面层涂料８６８ ｔ、ＰＵ防水 涂料６７０７ ｔ，工程总额２０亿元。预测“十二五”期 间，我国聚脲弹性体市场需求量在１０万ｔ左右，这 将给我国聚脲新型产业提供难得的发展机遇。 中铁四院、西北橡胶院和北京化工大学等单位 联合开发的ＰＵ防水条，成功用于南京长江隧道，解 决了高水压、高透水层、严苛条件下隧道１００年不漏 水的世界性难题。 煤矿中已有Ｐｕ注射封堵技术应用，取得了明显 效果。 宝力特公司成功制成了直径１３ ｍ、周长４２．７ ｍ 的特大ＰＵ密封圈，这是目前我国生产的最大尺寸 密封圈，已用于三峡水电站水轮机机组。 ４．５在生物医学领域的应用 热塑性聚氨酯（１１Ｐｕ）弹性体在生物医用高分子 材料中得到较好的应用，国内外生物医用材料研究 与应用表明，ＴＰＵ材料比其它医用高分子材料具有 更好的血液和组织相容性、生物稳定性，在长期植入 人体内的医用材料中，综合性能最好。因而ＴＰＵ材 料已成为国内外研制人工心脏及其辅助装置和人工 血管的首选材料，ＴＰＵ薄膜可用于多种医疗卫生用 途，如伤口包扎材料、退烧冰敷冰袋、避孕套、医院床 垫级床套等。德国拜耳材料科技公司研制的医疗级 Ｔｅｘｉｎ ＴＰＵ产品已被广泛用作导尿管、柔韧壁薄的防 扭结管线、连通管、路尔连接器和旋塞阀等；该公司 开发的以Ｐｕ泡沫为基材、与ＴＰＵ薄膜相结合的伤 口功能敷剂具有良好的透气性、透水性、生物相容性 和吸收伤口分泌物性能。美国Ａｂｉ？ｍｅｄ公司研制成 生物降解型ＴＰＵ，用于制造药物缓释材料、组织材料 和人体修复材料。美国Ｂｅｚｗａｄａ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ公司报 导开发成了Ｐｕ医用骨质材料。美国医疗设备公司 Ｓｔ．Ｊｕｄｅ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｉｎｃ．发明了可用于心脏起搏治疗仪 的Ｐｕ材料。美国Ｐｅｌｈａｍ Ｐｌａｓｔｉｃｓ公司开发成的血 液透析ＴＰＵ导管将于２０１３年初获得ＦＤＡ（美国食 品药物管理局）的批准。中国上海应用技术学院采 用含氟聚氨酯和纳米技术，正在研究生物医用ＰＵ 材料。此种生物医用ＰＵ材料将具有优异的血液、 组织相容性和生物稳定性。 目前全球医用级ＴＰＵ年消费量已超过数万吨， 仅美国用于人工血管ＴＰＵ年消费量已达到１．６万ｔ， 其年增长率为２０％。中国ＴＰＵ医用材料因受到上 游原料医疗级ＴＰＵ昂贵价格因素制约，目前国内医 疗级ＴＰＵ年需求量是千吨级规模。 ・６・ 聚氨酯工业 第２８卷 ４．６在信息产业的应用 化技术，开发成了用于美国航天飞机用的ＰＵ蒙皮 材料，以取代传统的双组分ＰＵ蒙皮材料。报导称 此种涂料具有固化速度快、挥发性有机化合物含量 低、综合性能优良等特点，此种ＰＵ蒙皮涂料已用到 美国Ｃ一１５０大型空运飞机和Ｆ一１６战斗机。 中航直升机公司与德国赢创工业集团合作，采 用赢创的ＲＯＨＡＣＥＬＬ聚氨酯硬质泡沫塑料为芯材 电脑、通讯和消费电子产品简称为３ｃ产品，中 国已占有全球８０％以上的份额。ＰＵ涂料在３Ｃ产 品中已有着多年成熟的应用，ＰＵ涂层具有优异的外 观、优良的机械性能、耐水性、耐化学品、耐刮擦以及 耐候性能，已得到消费者的青睐。 随着电脑、手机等电子产品在全球迅速蔓延，其 中按键产品已形成了一个规模很大的产业。目前硅 橡胶按键占各种按键７５％以上，按键长期接受手指 的夹层结构复合材料，成功地用于大型民用直升机 ＡＣ ３１３桨叶，已完成了在高寒地区的试飞。验证了 该材料在极地地区温度下，具有优异的耐低温性能 敲打、摩擦，因此对其上面字符备案的耐磨损性和耐 手汗性要求极高。随着消费者对电脑和手机键盘的 和压缩性能，在长期动力载荷条件下仍具有优异的 剪切强度。 ５结束语 使用寿命要求越来越高，适于硅胶按键用的高耐磨 性ＰＵ涂层在此领域得到了应用。德国汉高公司已 开发成透明的高耐磨ＰＵ涂层，应用于多家知名手 机、笔记本电脑和硬盘组装。 ４．７在航空航天和国防高端机械装备的应用 随着现代化工业的发展，大功率高端机械不断 随着“十二五”国家战略性新兴产业发展规划 的深入和快速发展，ＰＵ产业在我国战略性新兴产业 发展中将起到越来越大的作用，但国内ＰＵ产业现 状尚不能满足战略性新兴产业发展的需求。Ｐｕ产 业应抓住发展机遇，紧密围绕新兴产业的巨大需求， 增多。为解决高端机械装备的振动、噪声和失效，阻 尼技术是控制结构共振的最有效方法，也是解决减 振问题的重要手段。ＰＵ阻尼材料包括阻尼弹性体、 阻尼胶粘剂、阻尼泡沫和阻尼涂料等，已广泛应用于 航空航天、汽车、船舶、精密机械仪器等高端制造 装备。 加强技术创新与集成，努力使国内聚氨酯产业发展 到一个新的高度。 致谢：本文中的部分数据和信息取自于中国聚氨酯 工业协会“十二五”规划和聚氨酯工业、聚氨酯信 特瑞宝密封系统公司开发出牌号为Ｚｕｒｃｏｙ专 用ＰＵ复合材料Ｚ２５密封件，耐高压４０ ＭＰａ、耐高温 １３０ ｏＣ。产品包括０型密封圈、旋转密封件和液压 息、化学推进剂与高分子材料期刊以及厂商提供的 新闻稿等，并得到了ＮＳＦＣ２１１０６０８３和上海市联盟 计划ＬＭ２０１２５８的经费支持，在此表示感谢！ 收稿日期２０１２—１２—１０ 修回日期２０１３—０１—１８ 密封件，在航空航天飞行器密封系统、商用和军用飞 行器控制系统、汽车燃料控制系统、汽车动力系统中 已得到了应用。Ｂａｙｅｒ材料科技采用长波紫外光固 Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｉｎ Ｓｔｒａｔｅｇｉｃ Ｅｍｅｒｇｉｎｇ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｉｎ Ｃｈｉｎａ Ｈｕａｎｇ Ｍａｏｓｏｎｇ Ｚｈａｎｇ Ｊｉｈｏｎｇ Ｊｉａ Ｒｕｎｐｉｎｇ Ｌｉ Ｙｉｎｇｈｕａ （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１４１８，Ｃｈｉｎａ） （２．Ｅｄｉｔｏｒｉａｌ ｅ ｏｆＰｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，Ｊｉａｎｇｓｕ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ．Ｌｔｄ，Ｎａ ｎｇ ２１０００９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｒａｔｅｇｉｃ ｅｍｅｒｇｉｎｇ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ｗａｓ ｉｎ￣ｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ ｗａｓ ｅｌａｂｏｒａｔｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ｎｅｗ ｍａｔｅｒｉａｌｓ， ｎｅｗ ｅｎｅｒｙ，ａｄｖａｎｃｅｄ ｍａｎｕｆｇａｃｔｕｒｉｎｇ．Ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｏｌｅ ｏｆ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｗｅｒｅ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔｒａｔｅｇｉｃ ｅｍｅｒｇｉｎｇ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｉｎ Ｃｈｉｎａ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ；ｅｍｅｒｇｉｎｇ ｉｎｄｕｓｔｙ；ｐｏｓｉｒｔｉｏｎ；ｒｏｌｅ 作者简介黄茂松男，１９３６年出生，研究员，１９６６年毕业于北京大学化学系，一直在航天系统四十二所从事聚氨酯在航天领域的应用研究工 作。曾担任四十二所科技委副主任、副总工。现为中国聚氨酯工业协会高级顾问暨专家库专家。
