一、聚氨酯行業(yè)概述

    聚氨酯（簡稱PU）全稱為聚氨基甲酸酯，是主鏈上含有重復(fù)氨基甲酸酯基團(tuán)的大分子化合物的統(tǒng)稱。聚氨酯可通過改變原料的種類和化學(xué)結(jié)構(gòu)、規(guī)格指標(biāo)、配方比例制造出具有各種性能的不同制品，是各種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)域均有重大應(yīng)用價(jià)值的有機(jī)合成材料，已成為當(dāng)前高分子材料中品種最多、用途最廣、發(fā)展最快的特種有機(jī)合成材料。

    聚氨酯產(chǎn)業(yè)鏈包括聚氨酯上游原料和聚氨酯下游制品。其中，聚氨酯原料為整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條中最為關(guān)鍵的部分。聚氨酯產(chǎn)業(yè)鏈如下：

    2002年世界聚氨酯制品總產(chǎn)量約1129萬噸，2007年增長到1592萬噸，2002—2007年年均增長率為7.1%，2008—2009年受金融危機(jī)的影響，聚氨酯行業(yè)產(chǎn)量下降，2010年逐漸復(fù)蘇，2012年產(chǎn)量增長至1896萬噸，同比增長4.5%，2007—2012年年均增長率為4%。預(yù)計(jì)未來聚氨酯將保持4%的年均增長率，到2017年，全球聚氨酯總產(chǎn)量將達(dá)到2290萬噸，2002—2012年世界聚氨酯生產(chǎn)狀況及預(yù)測見下表。

  

 

單位：萬t
年份	聚氨酯原料			聚氨酯制品
2002	759			1129
2003	829			1207
2004	940			1287
2005	996			1375
2006	1035			1480
2007	1073			1592
2008	1072			1630
2009	1073			1542
2010	1177			1669
2011	1246			1814
2012	1311			1896
2013E	1377			1973
2017E	1682			2290
年均增長率/ %		07-12	4.1		3.6
		13-17	5.1		3.9

    二、聚氨酯原料

    1、異氰酸酯

    異氰酸酯是指分子結(jié)構(gòu)中包含異氰酸酯基團(tuán)（-N=C=O）的一類化合物，工業(yè)上使用的通常是含有兩個(gè)或兩個(gè)以上-NCO特征基團(tuán)的有機(jī)二異氰酸酯或有機(jī)多異氰酸酯。通常根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，可將異氰酸酯分為芳香族異氰酸酯和脂肪族異氰酸酯（ADI），芳香族異氰酸酯主要包括TDI（甲苯二異氰酸酯）和MDI（二苯基甲烷二異氰酸酯），也是目前最主要的異氰酸酯，約占全球異氰酸酯消費(fèi)量的95%以上；脂肪族異氰酸酯主要包括HDI、H12MDI、IPDI等，其中HDI是主要的脂肪族異氰酸酯，約占脂肪族異氰酸酯消費(fèi)量的2/3。

   

     資料來源：2011中國異氰酸酯行業(yè)回顧（橢圓中數(shù)據(jù)為2011年全球消費(fèi)量）

    （1）MDI

    MDI，全稱二苯基甲烷二異氰酸酯，是目前最主要的異氰酸酯，2012年全球年消費(fèi)量在477萬噸左右，占異氰酸酯消費(fèi)量的70%左右。工業(yè)上通常用的MDI包括純MDI和聚合MDI，其中純MDI即為二苯基甲烷二異氰酸酯，常溫下為白色至淺黃色固體；而聚合MDI化學(xué)名稱為多苯基甲烷多異氰酸酯，又稱PAPI，實(shí)際上是MDI的低聚體，其常溫下為褐色透明狀液體。

    目前工業(yè)上MDI主流的制備工藝是采用光氣法工藝：即苯胺和甲醛反應(yīng)生成不同縮合度的二苯基甲烷二胺（MDA），再經(jīng)過低溫、高溫光氣化階段，生成粗品MDI，粗品MDI經(jīng)過脫氣、高真空蒸餾、提純、分離等后處理工序，生產(chǎn)出純MDI和不同縮合度的聚合MDI。

    MDI的生產(chǎn)具備高資本和技術(shù)壁壘。從公開資料可知，巴斯夫重慶40萬噸/年MDI裝置預(yù)計(jì)至少投資80億元；而萬華寧波最初16萬噸/年MDI裝置單固定資產(chǎn)投資就接近23億元，這其中不包括配套的熱電廠投資等；因此MDI的前期資本投資較為巨大，同時(shí)MDI的生產(chǎn)建設(shè)通常需要2-4年的建造周期，這在某種程度上提高行業(yè)的進(jìn)入壁壘。

    高資本、高技術(shù)壁壘使得MDI呈現(xiàn)寡頭壟斷的競爭格局，目前全球掌握MDI核心技術(shù)的公司只有7-8家，包括拜耳、巴斯夫、煙臺萬華、亨斯曼、陶氏、日本三井、日本聚氨酯等，其中拜耳、巴斯夫、煙臺萬華、亨斯曼、陶氏5家產(chǎn)能合計(jì)占比在85%以上。MDI技術(shù)壁壘主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面，一是光氣的規(guī)?；褂?，光氣有劇毒，規(guī)?；褂脤ψ詣踊刂埔蠓浅８撸瑫r(shí)光氣的反應(yīng)條件要求比較苛刻，工藝復(fù)雜；二是反應(yīng)過程中使用的鹽酸對設(shè)備腐蝕比較嚴(yán)重，因此設(shè)備防腐性要求比較高；三是MDI的熱敏性比較強(qiáng)，對溫度的控制要求比較高，因此需要嚴(yán)苛的反應(yīng)條件。

  

MDI消費(fèi)結(jié)構(gòu)

 

    2011年全球MDI市場消耗中，以建筑行業(yè)消耗MDI最多，達(dá)到31%，其次是冷藏行業(yè)16%，汽車和TPU的消耗量各達(dá)9%。

    而中國MDI市場消耗以家用電器占據(jù)主導(dǎo)，達(dá)到30%，其次是漿料15%，建筑行業(yè)和交通工具分別占12%、9%。

    目前中國MDI的生產(chǎn)中，純MDI與聚合MDI各自占比約為35%、65%。其中，聚合MDI主要用于生產(chǎn)聚氨酯硬泡，并應(yīng)用于保溫材料領(lǐng)域，主要下游行業(yè)為冰箱冰柜、汽車、建筑、冷鏈物流等；純MDI主要用生產(chǎn)合成革漿料、鞋底原液、氨綸，主要下游行業(yè)為合成革、制鞋、箱包、服裝等。

    目前國內(nèi)MDI的供給主要包括兩個(gè)來源，一方面是國內(nèi)工廠的供應(yīng)；另一方面主要是來自日本、韓國等地的進(jìn)口。

    國內(nèi)供給現(xiàn)狀：國內(nèi)目前一共有四家廠商，分別是煙臺萬華、上海拜耳、上海聯(lián)恒、日本聚氨酯，合計(jì)擁有176萬噸/年產(chǎn)能。煙臺萬華包括煙臺廠區(qū)和寧波廠區(qū)，其中煙臺廠區(qū)有20萬噸/年產(chǎn)能，寧波一期30萬噸/年產(chǎn)能，寧波二期60萬噸/年產(chǎn)能，截止2012年6月，煙臺萬華合計(jì)擁有110萬噸/年MDI產(chǎn)能，是目前國內(nèi)產(chǎn)能最大的MDI廠商；上海拜耳在國內(nèi)的廠區(qū)位于上海漕涇，共有35萬噸/年產(chǎn)能，該廠區(qū)2008年10月投產(chǎn)；上海聯(lián)恒是巴斯夫、亨斯曼、上海華誼集團(tuán)、高橋石化等的合資公司，其中巴斯夫和亨斯曼各占35%的股權(quán)，負(fù)責(zé)MDI的生產(chǎn)、銷售，目前上海聯(lián)恒年產(chǎn)能為24萬噸/年；日本聚氨酯在浙江瑞安有一套7萬噸/年MDI母液蒸餾分離精制裝置。

    2007—2012年中國MDI缺口不斷減小，國內(nèi)產(chǎn)量不斷提高，進(jìn)口量逐漸減少，出口量逐漸增加。2012年產(chǎn)需比達(dá)到96%，預(yù)計(jì)2017年產(chǎn)需比將達(dá)116%，國內(nèi)生產(chǎn)完全能滿足國內(nèi)消費(fèi)，并大量出口。

    （2）TDI

    甲苯二異氰酸酯簡稱TDI，為無色或淡黃色有刺激性臭味的透明液體，在紫外線照射下變黃。

    目前主流的生產(chǎn)方法:由甲苯硝化生成二硝基甲苯，再經(jīng)還原得到甲苯二胺。甲苯二胺與光氣反應(yīng)即得TDI（以2,4-異構(gòu)體為主）。

    TDI下游領(lǐng)域主要有軟質(zhì)聚氨酯泡沫及聚氨酯彈性體、涂料、膠粘劑等，其中全球TDI有85％左右用于生產(chǎn)軟質(zhì)聚氨酯泡沫，而就中國國內(nèi)的消費(fèi)比率而言，2012年，我國TDI軟泡行業(yè)用量占其總消費(fèi)量的66.7%左右，涂料行業(yè)占12.4%左右，彈性體占13.9%左右。

    2012年TDI本土生產(chǎn)企業(yè)甘肅銀光、滄州大化、煙臺巨力共有產(chǎn)能38萬噸/年，本土企業(yè)太原藍(lán)星搬遷改造，原4萬噸/年裝置關(guān)停。外資企業(yè)有上海巴斯夫16萬噸/年和上海拜耳25萬噸/年，國內(nèi)總產(chǎn)能79萬噸/年，不僅滿足國內(nèi)需求，并實(shí)現(xiàn)出口。

    2012年中國TDI消費(fèi)量約63萬噸，同比增長12.5%，其中聚氨酯軟質(zhì)泡沫消費(fèi)量約42萬噸，同比增長9.5%；涂料領(lǐng)域消費(fèi)量約7.8萬噸，同比增長18%；彈性體領(lǐng)域消費(fèi)量約8.8萬噸，同比增長25%，粘合劑領(lǐng)域消費(fèi)3.2萬噸，同比增長14%；其他領(lǐng)域1.2萬噸。

    中國TDI曾經(jīng)長時(shí)間供不應(yīng)求，供應(yīng)缺口都在10萬噸/年以上。2012年首次實(shí)現(xiàn)凈出口，出口量8萬噸，凈出口3.2萬噸，標(biāo)志著中國TDI出口市場的突破。2012年中國TDI消費(fèi)量63萬噸，產(chǎn)需比為105%。隨著國內(nèi)產(chǎn)能的不斷釋放，進(jìn)口量將逐漸減少，出口量將逐漸增多，產(chǎn)需比將逐漸增大。

    （3）MDI與TDI的對比

    ①TDI異氰酸根含量較MDI高，單位質(zhì)量發(fā)泡體積較大。TDI全稱甲苯二異氰酸酯，一個(gè)苯環(huán)上有兩個(gè)異氰酸根，其異氰酸根含量為48.3%；MDI全稱二苯基甲烷二異氰酸酯，其有兩個(gè)苯環(huán)，異氰酸根含量為33.6%；通常異氰酸根含量越高，單位發(fā)泡體積越大，因此兩者相比，TDI單位質(zhì)量發(fā)泡體積較大。

    ②MDI毒性較小，TDI有劇毒。MDI蒸汽壓較低，不容易揮發(fā)，無刺激性氣味，對人體毒性較小，對運(yùn)輸無特殊要求；TDI蒸汽壓較高，容易揮發(fā)，有強(qiáng)烈刺激性氣味，是劇毒危險(xiǎn)品，對運(yùn)輸有嚴(yán)格要求。

    ③MDI體系熟化速度快。與TDI相比，MDI體系熟化速度快，制品模塑周期短，而且泡沫體性能好，例如TDI基泡沫體一般需要12-24h熟化過程才能達(dá)到最佳性能，而MDI體系僅需要1h就可達(dá)到95%熟化程度。

    ④MDI易開發(fā)多樣化泡沫產(chǎn)品，相對密度較高，通過改變組分比例，可生產(chǎn)硬度范圍很寬的產(chǎn)品。

    MDI成為后起之秀。可以看出，與TDI相比，MDI有諸多優(yōu)勢，所以MDI雖然較TDI起步晚，但發(fā)展較為迅猛，在20世紀(jì)70年代全球MDI產(chǎn)量即超過TDI。2000-2010年全球MDI消費(fèi)量從240萬噸增長至420萬噸，復(fù)合增速為5.8%；全球TDI消費(fèi)量從131萬噸增長至191萬噸，復(fù)合增速為3.9%；即MDI有更高的需求增速。

    聚合MDI下游主要用于生產(chǎn)硬泡，應(yīng)用于建筑節(jié)能、冰箱冰柜等，全球建筑約占聚合MDI消費(fèi)量的35%左右，冰箱冰柜約占聚合MDI消費(fèi)量的20%左右；純MDI主要用于生產(chǎn)漿料、鞋底、彈性體等，應(yīng)用于合成革、制鞋、汽車等領(lǐng)域；而TDI下游主要應(yīng)用于軟泡，據(jù)估計(jì)，全球80%左右的TDI用來生產(chǎn)軟泡，應(yīng)用于家具、汽車等領(lǐng)域。

    2、多元醇

    （1）聚酯多元醇

    聚酯多元醇通常是由有機(jī)二元羧酸與多元醇縮合或由內(nèi)酯與多元醇聚合而成。二元酸有己二酸、鹵代苯二甲酸等。多元醇有乙二醇、丁二醇、季戊四醇等。

    ①己二酸（AA）

    己二酸簡稱AA，主要用于制己二腈進(jìn)而生產(chǎn)己二胺，并與己二胺合成生產(chǎn)聚酰胺66（尼龍66），聚酰胺66可作為工程塑料與錦綸纖維。

    由于我國尼龍塑料工業(yè)發(fā)展較緩慢，而聚氨酯工業(yè)發(fā)展迅速，因此我國己二酸的消費(fèi)結(jié)構(gòu)與國外差距較大。目前美國、西歐、日本尼龍鹽消費(fèi)量占己二酸消費(fèi)量的比例分別為90.7%、65.4%、57.5%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我國約18%的比例。我國己二酸最大的消費(fèi)領(lǐng)域是聚氨酯行業(yè)，約占總消費(fèi)量的58%，尼龍66鹽約占18%，其他領(lǐng)域約占24%。我國聚氨酯對己二酸的需求保持年均15%的增長速度，預(yù)計(jì)近年我國己二酸的消費(fèi)結(jié)構(gòu)不會有大的變化。

    ②1,4-丁二醇（BDO）

    1,4-丁二醇（BDO）是一種重要的有機(jī)和精細(xì)化工原料，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、化工、紡織、造紙、汽車和日用化工等領(lǐng)域。其下游衍生產(chǎn)品主要包括四氫呋喃（THF）、聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、γ-丁內(nèi)酯（GBL）和聚氨酯（PU）及涂料、增塑劑等。THF可用于生產(chǎn)聚四亞甲基乙二醇（PTMEG），PTMEG是合成氨綸、聚醚彈性體及熱塑性聚氨酯的原料。此外，BDO還可用作溶劑、涂層樹脂和醫(yī)藥中間體。

    

2010年我國 BDO的主要消費(fèi)結(jié)構(gòu)

    目前全球可工業(yè)化生產(chǎn)的BDO生產(chǎn)工藝技術(shù)主要有四種：Reppe合成法（炔醛法）、丁二烯法、丁烷/順酐法、環(huán)氧丙烷/烯丙醇法。

    國內(nèi)企業(yè)如山西三維、新疆美克、南京藍(lán)星、陜西陜化等，主要采用炔醛法和順酐法生產(chǎn)BDO。2011年中國的BDO生產(chǎn)能力達(dá)到47.9萬噸，成為世界上擁有BDO生產(chǎn)能力最大的國家。

    （2）聚醚多元醇

    聚醚多元醇（簡稱聚醚，統(tǒng)稱PPG）是環(huán)氧丙烷的重要衍生產(chǎn)品，是合成聚氨酯的主要原料之一。由于起始劑種類的不同，生產(chǎn)的聚醚可分為軟泡聚醚、硬泡聚醚和彈性體聚醚。

    聚醚最大的用途是生產(chǎn)聚氨酯塑料，其次用作表面活性劑，如泡沫穩(wěn)定劑、造紙工業(yè)消泡劑、原油破乳劑、油井酸處理潤濕劑及高效低泡洗滌劑等。也用做潤滑劑、液壓流體、熱交換流體及淬火劑、乳膠發(fā)泡劑、多種切削和牽伸劑組分及專用溶劑等。

    2000年以來，隨著中國聚氨酯工業(yè)的迅速發(fā)展，中國聚醚多元醇工廠大量新建、擴(kuò)建，產(chǎn)能也在不斷地增長。2002年，中國聚醚多元醇產(chǎn)能約55萬噸/年，產(chǎn)量35萬噸，2007年發(fā)展到產(chǎn)能146萬噸/年，產(chǎn)量94萬噸，2012年產(chǎn)能達(dá)到312萬噸/年，產(chǎn)量198萬噸。2007—2012年中國聚醚多元醇產(chǎn)能、產(chǎn)量年均增長率分別為17%和16%，目前產(chǎn)能亦滿足需求且顯過剩。
 

    2、多元醇

    （1）聚酯多元醇

    聚酯多元醇通常是由有機(jī)二元羧酸與多元醇縮合或由內(nèi)酯與多元醇聚合而成。二元酸有己二酸、鹵代苯二甲酸等。多元醇有乙二醇、丁二醇、季戊四醇等。

    ①己二酸（AA）

    己二酸簡稱AA，主要用于制己二腈進(jìn)而生產(chǎn)己二胺，并與己二胺合成生產(chǎn)聚酰胺66（尼龍66），聚酰胺66可作為工程塑料與錦綸纖維。

    由于我國尼龍塑料工業(yè)發(fā)展較緩慢，而聚氨酯工業(yè)發(fā)展迅速，因此我國己二酸的消費(fèi)結(jié)構(gòu)與國外差距較大。目前美國、西歐、日本尼龍鹽消費(fèi)量占己二酸消費(fèi)量的比例分別為90.7%、65.4%、57.5%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我國約18%的比例。我國己二酸最大的消費(fèi)領(lǐng)域是聚氨酯行業(yè)，約占總消費(fèi)量的58%，尼龍66鹽約占18%，其他領(lǐng)域約占24%。我國聚氨酯對己二酸的需求保持年均15%的增長速度，預(yù)計(jì)近年我國己二酸的消費(fèi)結(jié)構(gòu)不會有大的變化。

    ②1,4-丁二醇（BDO）

    1,4-丁二醇（BDO）是一種重要的有機(jī)和精細(xì)化工原料，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、化工、紡織、造紙、汽車和日用化工等領(lǐng)域。其下游衍生產(chǎn)品主要包括四氫呋喃（THF）、聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、γ-丁內(nèi)酯（GBL）和聚氨酯（PU）及涂料、增塑劑等。THF可用于生產(chǎn)聚四亞甲基乙二醇（PTMEG），PTMEG是合成氨綸、聚醚彈性體及熱塑性聚氨酯的原料。此外，BDO還可用作溶劑、涂層樹脂和醫(yī)藥中間體。

    

2010年我國 BDO的主要消費(fèi)結(jié)構(gòu)

    目前全球可工業(yè)化生產(chǎn)的BDO生產(chǎn)工藝技術(shù)主要有四種：Reppe合成法（炔醛法）、丁二烯法、丁烷/順酐法、環(huán)氧丙烷/烯丙醇法。

    國內(nèi)企業(yè)如山西三維、新疆美克、南京藍(lán)星、陜西陜化等，主要采用炔醛法和順酐法生產(chǎn)BDO。2011年中國的BDO生產(chǎn)能力達(dá)到47.9萬噸，成為世界上擁有BDO生產(chǎn)能力最大的國家。

    （2）聚醚多元醇

    聚醚多元醇（簡稱聚醚，統(tǒng)稱PPG）是環(huán)氧丙烷的重要衍生產(chǎn)品，是合成聚氨酯的主要原料之一。由于起始劑種類的不同，生產(chǎn)的聚醚可分為軟泡聚醚、硬泡聚醚和彈性體聚醚。

    聚醚最大的用途是生產(chǎn)聚氨酯塑料，其次用作表面活性劑，如泡沫穩(wěn)定劑、造紙工業(yè)消泡劑、原油破乳劑、油井酸處理潤濕劑及高效低泡洗滌劑等。也用做潤滑劑、液壓流體、熱交換流體及淬火劑、乳膠發(fā)泡劑、多種切削和牽伸劑組分及專用溶劑等。

    2000年以來，隨著中國聚氨酯工業(yè)的迅速發(fā)展，中國聚醚多元醇工廠大量新建、擴(kuò)建，產(chǎn)能也在不斷地增長。2002年，中國聚醚多元醇產(chǎn)能約55萬噸/年，產(chǎn)量35萬噸，2007年發(fā)展到產(chǎn)能146萬噸/年，產(chǎn)量94萬噸，2012年產(chǎn)能達(dá)到312萬噸/年，產(chǎn)量198萬噸。2007—2012年中國聚醚多元醇產(chǎn)能、產(chǎn)量年均增長率分別為17%和16%，目前產(chǎn)能亦滿足需求且顯過剩。

 

    由于聚醚多元醇生產(chǎn)的技術(shù)壁壘不高，中國生產(chǎn)企業(yè)較多，主要供應(yīng)商有高橋石化、中海殼牌、山東東大、方大錦化、天津三石化等，以及新崛起的河北亞東化工集團(tuán)有限公司、淄博德信聯(lián)邦化學(xué)工業(yè)有限公司、佳化化學(xué)股份有限公司等，2012年中國主要聚醚多元醇生產(chǎn)企業(yè)見下表。

    

序號	公司名稱	區(qū)域	產(chǎn)能/(萬t/a)	產(chǎn)量/萬t
1	中海殼牌石油化工有限公司	華南	23	20
2	淄博德信聯(lián)邦化學(xué)工業(yè)有限公司	華東	23	15
3	山東東大化學(xué)工業(yè)（集團(tuán)）公司	華東	20	16
4	上海高橋石油化工公司 聚氨酯事業(yè)部	華東	18	16
5	佳化化學(xué)股份有限公司	華東、東北	16	10
6	廣州宇田聚氨酯有限公司	華南	15	10
7	江蘇鐘山化工有限公司	華東	15	10
8	南京紅寶麗股份有限公司	華東	15	10
9	句容寧武化工有限公司	華東	15	10
10	河北亞東化工集團(tuán)有限公司	華北	14	8
11	方大錦化化工科技股份有限公司	東北	12	7
12	南京金浦錦湖石油化工有限公司	華東	12	10
13	紹興市恒豐聚氨酯實(shí)業(yè)有限公司	華東	10	6
14	天津石油化工公司聚醚部	華北	8	4
15	廣東萬華容威聚氨酯有限公司	華南、華東	8	5
	其他		88	41
合計(jì)			312	198

 

    2012年中國聚醚多元醇消費(fèi)量達(dá)到200萬噸，2007—2012年年均增長率為10%。中國聚醚多元醇主要用于生產(chǎn)聚氨酯泡沫，其中用于聚氨酯軟泡90萬噸，占45%；用于聚氨酯硬泡77萬噸，占38%。

    2012年中國聚醚多元醇產(chǎn)量為198萬噸，凈進(jìn)口2萬噸，產(chǎn)需比為99%，產(chǎn)需基本平衡。預(yù)計(jì)2013年消費(fèi)量220噸，同比增長10%，凈進(jìn)口為0，產(chǎn)需平衡。預(yù)計(jì)2017年消費(fèi)量290萬噸，產(chǎn)需比107%，產(chǎn)量完全能滿足國內(nèi)需求，并實(shí)現(xiàn)出口。

    3、助劑或輔料

    異氰酸酯和多元醇通常占聚氨酯制品（不包括溶劑）質(zhì)量的80%以上，而聚氨酯材料的多樣化、高性能離不開助劑。助劑用量雖少，卻是聚氨酯材料的關(guān)鍵原材料。主原料和助劑的發(fā)展，促進(jìn)了聚氨酯新材料的開發(fā)。主要助劑或輔料有：

    （1）擴(kuò)鏈劑

    在聚氨酯材料配方中，擴(kuò)鏈劑或交聯(lián)劑是常用的助劑。擴(kuò)鏈劑是指含2個(gè)官能團(tuán)的化合物或二元醇、二元胺、乙醇胺等，通過擴(kuò)鏈反應(yīng)生成線型高分子；在聚氨酯行業(yè)的交聯(lián)劑一般指三官能度以及四官能度化合物，如三醇、四醇等，它們使得聚氨酯產(chǎn)生交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑是小分子，在聚氨酯分子中對硬段含量產(chǎn)生貢獻(xiàn)。在滿足固化的前提下，擴(kuò)鏈劑用量越多，相應(yīng)二異氰酸酯用量也越多，聚氨酯的硬段含量高，由此得到高強(qiáng)度、較高硬度的材料。

    （2）催化劑

    催化劑是許多化學(xué)反應(yīng)的促進(jìn)劑。催化劑是合成樹脂的一種重要助劑，對于聚氨酯也不例外。它縮短反應(yīng)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，選擇性促進(jìn)正反應(yīng)、抑制副反應(yīng)。在許多聚氨酯制品生產(chǎn)中，催化劑是一種常用的助劑，用量雖少，作用很大。

    （3）阻燃劑

    和其他大多數(shù)高分子材料一樣，聚氨酯不耐燃，容易被點(diǎn)燃，產(chǎn)生毒性氣體，危害人身財(cái)產(chǎn)安全。所以，一般通過各種方法，使聚氨酯制品具有一定的阻燃性。添加阻燃劑是最常用的方法，阻燃劑是聚氨酯材料的重要助劑。

    （4）發(fā)泡劑

    水是聚氨酯材料重要的發(fā)泡劑，它是化學(xué)發(fā)泡劑，通過與異氰酸酯反應(yīng)生成的二氧化碳?xì)怏w，使粘彈性的泡沫物料膨脹、發(fā)泡、固化，得到泡沫塑料。在傳統(tǒng)的聚氨酯泡沫塑料中，水主要用作軟質(zhì)泡沫塑料的發(fā)泡劑，也用于微孔彈性體、半硬質(zhì)泡沫塑料和硬質(zhì)泡沫塑料。由于二氧化碳熱導(dǎo)率較高，并且滲透性較強(qiáng)，因此水很少用于要求有高絕熱性能的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料配方。聚氨酯硬泡的生產(chǎn)必須使用物理發(fā)泡劑。因?yàn)橛才萆a(chǎn)中的物料混合初期，在數(shù)十秒內(nèi)產(chǎn)生大量的熱量，它需要發(fā)泡劑吸收部分熱量，同時(shí)發(fā)泡劑的氣體使泡沫膨脹發(fā)泡。在聚氨酯軟泡生產(chǎn)中，為了獲得低密度的柔軟泡沫塑料，同時(shí)不因水用量過多而引起泡沫僵硬，一般需控制水的用量，而添加適量的物理發(fā)泡劑作為輔助發(fā)泡劑。

    （5）勻泡劑

    生產(chǎn)聚氨酯泡沫塑料時(shí)，勻泡劑是一個(gè)不可缺少的組分。它增加各組分的互溶性，起著乳化泡沫物料、穩(wěn)定泡沫和調(diào)節(jié)泡孔的作用。目前使用的泡沫穩(wěn)定劑多屬于聚醚改性有機(jī)硅表面活性劑（行業(yè)有時(shí)俗稱“硅油”）。

    （6）光穩(wěn)定劑

    大部分聚氨酯材料是以芳香族二異氰酸酯TDI、MDI和芳香族多異氰酸酯PAPI為主要原料制得，芳香族氨酯基的存在使得聚氨酯在長期日光照射發(fā)生黃變，為了減輕變色，可添加光穩(wěn)定劑。

    （7）抗氧劑

    抗氧劑主要用于防止聚氨酯熱氧降解，這類穩(wěn)定劑從作用機(jī)理分有自由基鏈封閉劑和過氧化物分解劑。

    （8）水解穩(wěn)定劑

    聚酯及聚酯型聚氨酯中的酯基長期在潮濕環(huán)境中或者浸泡在水中容易水解，酯鍵斷裂，聚合物降解，生成羧酸基團(tuán)，而羧基的存在又加速了酯基的水解。添加水解抑制劑或稱水解穩(wěn)定劑，可抑制水解、延緩水解。

    （9）色漿

    聚氨酯的染色性較好。通過添加色漿，可制造具有所需顏色的聚氨酯制品，如彩色聚氨酯軟泡、彈性體、合成革等。除了利用顏色提供功能性的效果，對聚氨酯泡沫塑料染色還有以下作用：①利用不同的顏色區(qū)分不同密度和不同功能的聚氨酯軟泡。不同顏色和深度代表不同的密度，或阻燃性海綿，或抗靜電海綿。②可用棕色、紅色、黃色或黑色來掩飾聚氨酯的變黃現(xiàn)象，使聚氨酯制品的變黃現(xiàn)象不明顯或不易察覺，從而將負(fù)面效果降低至最低點(diǎn)。

    （10）脫模劑

    聚氨酯材料與許多材料都有較好的黏結(jié)性，因此在模塑成型時(shí)，需在模具表面涂上脫模劑，以使泡沫表皮與模具中間形成很薄的隔離層，便于制品的脫模。