聚氨酯泡沫的主要類型和特點

由于生產(chǎn)工藝的不同、配方組分可調(diào)性，聚氨酯可以制成許多不同品種的泡沫塑料?？梢詫@種多樣性進(jìn)行分類。

（1）硬泡、軟泡及半硬泡

按聚氨酯泡沫的軟硬程度，可分為軟質(zhì)聚氨酯泡沫（簡稱聚氨酯軟泡）、硬質(zhì)聚氨酯泡沫（聚氨酯硬泡）以及介于兩者之間的半硬質(zhì)聚氨酯泡沫（聚氨酯半硬泡，國外也有稱作半軟泡）。

聚氨酯軟泡俗稱聚氨酯海綿、泡棉，這類泡沫塑料彈性好，主要應(yīng)用于各種墊材、緩沖材料，如車船及家具沙發(fā)座椅的坐墊、靠墊及扶手、床墊、服裝襯墊等。

聚氨酯硬泡質(zhì)硬。低密度硬泡多為脆性材料。大多數(shù)聚氨酯硬泡是閉孔結(jié)構(gòu)，采用低熱導(dǎo)率發(fā)泡劑發(fā)泡，因而熱傳導(dǎo)率低，廣泛用于各種隔熱保溫領(lǐng)域。高密度硬泡韌性好，強度高。

半硬泡具有一定的開孔結(jié)構(gòu)，其承載性能好，吸收振動性能好，多用于緩沖材料、汽車部件等。

（2）高密度及低密度泡沫塑料

聚氨酯泡沫包括軟泡、硬泡和半硬泡，根據(jù)用途的不同，有高密度和低密度之分，具體的將在有關(guān)小節(jié)介紹。

（3）聚酯型及聚醚型聚氨酯泡沫

按采用的低聚物多元醇原料種類不同，聚氨酯泡沫又可分為聚醚型及聚酯型。聚酯型聚氨酯泡沫強度高，但由于酯基不耐水解，泡沫的耐水解性能較差，并且聚酯多元醇成本偏高，也限制了其應(yīng)用；聚醚多元醇品種豐富，成本相對較低，制品耐水解性能好，故在軟泡市場以聚醚型聚氨酯泡沫為主，占90%以上市場。聚酯型聚氨酯軟泡用于服裝襯墊等特殊應(yīng)用場合。芳香族聚酯型聚氨酯硬泡韌性好，用于PIR結(jié)構(gòu)板材。

（4）TDI型及MDI型泡沫

按異氰酸酯原料種類的不同，聚氨酯泡沫可分為TDI型、MDI型及TDI/MDI混合型。一般來說，聚氨酯硬泡的多異氰酸酯原料目前基本上已采用粗MDI（即PAPI），而對軟泡來說，這三種異氰酸酯類型的泡沫都存在，有的聚氨酯泡沫采用液化MDI或預(yù)聚體改性MDI制造。普通塊狀軟泡一般以TDI為原料，采用TDI為異氰酸酯原料的軟泡較為柔軟，密度小；而高回彈泡沫一般以TDI與PAPI（或改性MDI）的混合物為異氰酸酯原料，以獲得較快的固化和承載性能。近20年來，熟化快、生產(chǎn)周期短的全MDI型模塑高回彈軟泡被開發(fā)，已形成一定的市場。

（5）聚氨酯泡沫及聚異氰脲酸酯泡沫塑料

按發(fā)泡時的異氰酸酯指數(shù)，聚氨酯硬泡可分為聚氨酯（PU）泡沫塑料及聚異氰脲酸酯（PIR）泡沫塑料。一般聚氨酯硬泡發(fā)泡時的異氰酸酯指數(shù)在100左右。而當(dāng)異氰酸酯大大過量，制得的PIR泡沫塑料的剛性、阻燃性比普通聚氨酯硬泡顯著提高。

（6）開孔及和閉孔泡沫塑料

聚氨酯泡沫可分閉孔型和開孔型兩類。 閉孔型泡沫塑料中的氣孔互相隔離，在水面有漂浮性。大多數(shù)聚氨酯硬泡具有閉孔型泡孔結(jié)構(gòu)，這是因為硬質(zhì)泡沫塑料的形狀對溫度的變化沒有明顯依賴性，可以制得尺寸穩(wěn)定的閉孔泡沫塑料。而閉孔的聚氨酯軟泡會因溫度而改變形狀，冷卻后會收縮變形，尺寸不穩(wěn)定。

開孔型泡沫塑料中的氣孔互相連通，在水中無漂浮性。大多數(shù)聚氨酯軟泡具有開孔結(jié)構(gòu)，氣體可以通過泡沫體。高開孔率的泡沫可以用于過濾等用途。網(wǎng)狀泡沫塑料是經(jīng)過特殊工藝制造的高開孔率軟質(zhì)或半軟質(zhì)泡沫塑料，用于過濾材料等。也有一類開孔型聚氨酯硬泡，可用于制造特殊的真空泡沫塑料隔熱板材等，生產(chǎn)量很少。

（7）聚氨酯泡沫的生產(chǎn)工藝

按聚氨酯泡沫的生產(chǎn)工藝，可分為一步法和預(yù)聚體法（兩步法）。目前基本上用一步法生產(chǎn)聚氨酯泡沫。在硬泡、半硬泡及高回彈模塑泡沫的生產(chǎn)中，為了使用方便，將多元醇及助劑預(yù)混合配成一個組分，多異氰酸酯作為另一個組分，經(jīng)計量后混合、發(fā)泡。

聚氨酯泡沫可采用連續(xù)法和間歇法工藝生產(chǎn)。普通軟泡可采用連續(xù)法工藝生產(chǎn)，對泡沫塑料通過切割，得到塊狀泡沫（簡稱塊泡）。軟泡和硬泡都可制得塊狀泡沫，由于塊狀聚氨酯泡沫以軟質(zhì)泡沫為主，如非特別指出，“塊泡”一般指塊狀軟泡。用于建筑材料、保溫板材的硬質(zhì)聚氨酯泡沫層壓板，多采用連續(xù)法生產(chǎn)工藝。聚氨酯硬泡還可以通過噴涂成型工藝生產(chǎn)，可現(xiàn)場發(fā)泡。

模塑泡沫塑料一般采用間歇法生產(chǎn)，直接在模具中發(fā)泡制得所需形狀的泡沫塑料制件，需生產(chǎn)特殊幾何形狀的制品時多采用這種工藝。硬泡、半硬泡、軟泡都可以通過模塑的方法生產(chǎn)，比如高回彈泡沫、微孔聚氨酯鞋底、整皮軟泡及RIM制品等。根據(jù)是否需加熱熟化，模塑軟泡有冷模塑和熱模塑之分。有的間歇法工藝無需模具，直接澆注，如硬泡層壓板材、冰箱、冰柜、熱水器隔熱層等。軟泡和硬泡的箱式發(fā)泡在小型企業(yè)中仍有一定的應(yīng)用。