目前,納米技術在聚氨酯工業中已得到廣泛的應用,并取得了可喜的成果,有的甚至已經完成產業化,創造了巨大的經濟效益。

1 聚氨酯涂料

聚氨酯涂料具有優良的耐腐蝕性、彈性、耐磨性和絕緣性等性能,用途十分廣泛。但其懸浮穩定性、觸變性、耐候性等較低。在聚氨酯涂料中引入納米粒子,可以明顯改善以上缺陷,并同時提高涂膜的硬度、韌性、致密性、透明性、耐刮擦性、耐熱性、抗腐蝕性和耐水性等性能。

上海航天技術研究院第806研究所以端羥基丁二烯(HTPB)、甲苯二異氰酸酯(TDI)和相關助劑為原料,采用納米CaCO3為填料,制備了單組分聚烯烴聚氨酯涂料。該涂料具有良好的工藝性能及貯存穩定性,固化后具有良好的力學性能、粘接強度以及良好的耐老化性能。

2 聚氨酯膠粘劑

聚氨酯膠粘劑起始粘接性高,膠層柔軟,剝離強度、抗彎曲強度、抗扭和抗沖擊等性能優良,且耐冷水、耐油、耐稀酸和耐磨性較好,它不僅能在室溫下固化,而且也可加熱固化,但耐熱性較差。在膠粘劑中添加納米粒子,可顯著提高其耐熱性、拉伸強度、抗剪強度、耐剝離強度等。

上海新風化工研究所以兩端NCO基團的聚氨酯預聚體為甲組分,固化劑E-300為乙組分,制備了三元乙丙(EPDM)橡膠基雙組分防水材料專用膠粘劑。其物理化學性能優異、老化性能穩定,抗拉強度、抗剪強度以及剝離強度和試樣的斷裂伸長率均得到提高,同時還可以控制膠粘劑的流變和觸變性能。

清華大學化工系研究了CaCO3對硅酮改性聚氨酯密封膠的力學性能和流變性能的影響,結果表明,納米CaCO3較重質CaCO3制得密封膠的彈性和觸變性好。納米金剛石粉末由于具有高強度、低摩擦系數及多晶體特性,因而其耐磨性能優異。北京天工表面材料技術有限公司制備了納米金剛石/聚氨酯膠粘劑,其耐磨性較之單純的聚氨酯膠粘劑提高了2.24倍,而且拉伸強度也提高了27.8%。