聚氨酯材料是一類產(chǎn)品形態(tài)多樣的多用途合成樹脂,根據(jù)其硬度、形狀、發(fā)泡程度等不同特點,可分為:軟質(zhì)泡沫、硬質(zhì)泡沫、彈性體、涂料、膠黏劑、纖維、合成革、防水材料以及鋪裝材料等多種類型,被廣泛應用于多種領域。材料部分應用領域如下:
聚氨酯材料新應用
然而,聚氨酯(PU),這一在傳統(tǒng)領域中扮演重要角色的材料,近年來隨著科技的進步和需求的多樣化,其應用范圍也在不斷拓展。下面列舉了近期部分聚氨酯材料的一些新興應用:
三井化學擴能聚氨酯類鏡片材料
傳統(tǒng)的鏡片材料主要是玻璃、聚碳酸酯、PMMA等,然而,三井化學于2025年1月15日宣布提高其全球領先的MR?系列高折射率鏡片材料的產(chǎn)能,新工廠計劃于2028年上半年開始商業(yè)運營。這種聚氨酯類眼鏡片材料(MR?眼鏡片材料)是三井化學采用獨家聚合技術制造,具有高折射率、高阿貝數(shù)、輕量且高抗沖擊等性能。
三井化學表示提高MR?眼鏡片材料的原因是,預計全球對高折射率眼鏡片的需求將長期增長,包括尋求高性能產(chǎn)品的亞洲客戶群不斷擴大,以及北美對更高光學清晰度的追求,進而逐漸放棄聚碳酸酯鏡片。
萬華化學用聚氨酯制作一次性手套
據(jù)悉,2025年1月14日,藍帆醫(yī)療在投資者平臺表示,為了應對關稅挑戰(zhàn),公司采取了多方面舉措,比如全面加大新產(chǎn)品研發(fā),與萬華化學聯(lián)合研發(fā)成功的一次性聚氨酯手套等新產(chǎn)品梯次推出市場等。該產(chǎn)品研究是在2019年藍帆醫(yī)療與萬華化學開始聯(lián)合研發(fā),于2024年8月份研發(fā)成功,并于2024年10月15日雙方進行了戰(zhàn)略簽約、共建聯(lián)合實驗室。
關于一次性聚氨酯手套萬華化學于2024年1月27日,申請了一項名為“一種能夠高效穩(wěn)定工業(yè)化生產(chǎn)的一次性聚氨酯手套及其制備工藝“,公開號CN117447833A。該專利顯示,使用該制備工藝做出的手套具有輕薄強度高、手感滑爽和穿戴舒適性高等特點,更重要的是解決了現(xiàn)行聚氨酯手套生產(chǎn)中卷邊開裂的問題,實現(xiàn)了穩(wěn)定生產(chǎn)。
聚氨酯可降解材料
除了鏡片和一次性手套之外,聚氨酯還有可能在更多領域展現(xiàn)出其獨特的性能。例如,在環(huán)保領域,聚氨酯材料可以用于制造生物降解塑料。
熱塑性聚氨酯的回收率較低,大部分最終成為填埋垃圾或是進入自然環(huán)境中,傳統(tǒng)的回收方法通常是機械回收,但很難實現(xiàn)工業(yè)化量產(chǎn)。
然而,2024年5月6日 一項發(fā)表在英國《自然·通訊》雜志上的新研究顯示,通過嵌入一種能降解塑料的枯草芽孢桿菌的孢子,開發(fā)出可生物降解的商用塑料聚氨酯,這種聚氨酯在模擬環(huán)境中能在5個月內(nèi)實現(xiàn)90%以上的生物降解,同時提高了塑料的韌性。這一發(fā)現(xiàn)有望取代以往不可回收的熱塑性聚氨酯,成為一種有環(huán)保潛力、機械韌性強且能快速降解的選擇。
聚氨酯生物醫(yī)用材料
聚氨酯因其優(yōu)良的生物體相容性,柔韌性、耐化學性、透氣性等特性,逐漸被廣泛用作生物醫(yī)用材料。例如可用于心血管領域,主要是采用熱塑性聚氨酯彈性體( TPU) ,醫(yī)療級TPU具有優(yōu)良的力學強度、韌性、回彈性、化學穩(wěn)定性、耐疲勞和抗凝血等優(yōu)勢,可用作人工血管、人工心臟瓣膜及人工心臟和心室輔助設備。
另外,一些新型的可降解聚氨酯材料被用于制造血管支架等醫(yī)療植入器械。這類材料在完成支撐血管等功能后,能在體內(nèi)逐漸降解,避免了二次手術取出支架的麻煩,減少患者痛苦和潛在風險。例如某些科研團隊研發(fā)的具有特定微觀結構和降解性能的聚氨酯支架材料,已進入臨床試驗階段。
未來,醫(yī)用聚氨酯材料的發(fā)展將朝著高性能化、功能化和個性化方向演進,具有更優(yōu)異的抗菌、抗生物膜涂層、促進組織再生等特性,加上隨著3D打印技術在醫(yī)療領域的廣泛應用,聚氨酯材料的定制化生產(chǎn)將越來越重要。
聚氨酯氣凝膠保溫材料
氣凝膠是一種具有極高孔隙率和極低導熱系數(shù)的材料,將其與聚氨酯復合形成的新型保溫材料,保溫性能比傳統(tǒng)聚氨酯保溫材料更優(yōu)異,同時具有良好的防火、隔音性能,可應用于高端建筑的外墻、屋面保溫等部位。
2023年12月23日,浙大團隊通過模仿北極熊毛的結構,制備出一種封裝了氣凝膠的超保暖人造纖維,這種纖維材料的結構是一種新型“核—殼”結構,其中心是高分子氣凝膠,表面有一層TPU(熱塑性聚氨酯橡膠)外殼,將內(nèi)部的氣凝膠包裹起來,這種“北極熊毛衣”在零下20度環(huán)境中保暖性能優(yōu)于羽絨衣和羊毛衣,同時具備保暖、輕薄和耐用的特點。
未來,聚氨酯材料在新興領域中的應用展現(xiàn)出了巨大的潛力和前景。隨著科技的進步和需求的多樣化,聚氨酯材料的應用范圍還將不斷拓展,為人們的生活帶來更多便利和創(chuàng)新。
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