3.3技术及产品
3.3.1非异氰酸酯聚氨酯进展
典型非异氰酸酯聚氨酯是由多元环碳酸酯与多元胺反应合成的纯非异氰酸酯聚氨酯，所用原料均不具有湿敏性，原料易保存、加工方便，且制备原料不再使用有毒的异氰酸酯。非异氰酸酯聚氨酯是聚氨酯材料的一次巨大变革，比常规聚氨酯具有更好的加工性能、水解稳定性、低的渗透性及良好的耐化学腐蚀性，同时消除了在聚氨酯材料的制造和使用过程中异氰酸酯给健康和环境带来的损害。对于所有传统应用领域，如涂料、密封胶、胶黏剂、衬里材料和泡沫制品，这种非异氰酸酯聚氨酯材料都能取代常规的聚氨酯。
以色列科研中心的O.L.Figovsky博士做了大量的NIPU合成工作，是NIPU应用研究领域的领跑者。美国Eurotech公司在NIPU的生产与研发方面处于领先地位，并于2002年在以色列建立了工业化生产基地。我国NIPU的开发还处于起步阶段，相关研究报道较少。但令人欣喜的是国内已有公司于2009年初成功实现NIPU的工业化生产。NIPU的研究与开发将成为我国新型高分子材料发展的热点方向。
O.L.Figovsky等用既含有环碳酸酯基又含有环氧基的齐聚物（环氧基占环碳酸酯基的4%～12%，官能度为2.0～5.4）与多元伯胺基的齐聚物（官能度为3.0～3.8）反应，胺的用量为化学计量比的0.93～0.99，制备了一种HNIPU，该种材料的凝胶质量分数不低于96%，可以作为基体材料使用。其后，O.L.Figovsky等还报道了一种星形NIPU和星形HNIPU的制备方法。通过控制环碳酸酯与氨基的配比，可制备含有羟基氨基甲酸酯键的端环碳酸酯或端氨基或端环氧基星形预聚体，这些预聚体相互反应可制备星形NIPU或星形HNIPU。用这种方法可制得任意官能度的预聚体，通过对官能度的调节可制备不同性能要求的HNIPU产品。O.L.Figovsky等采用不同的化学及物理发泡剂，通过芳香族环氧树脂、脂肪族环碳酸酯和初级胺合成新型NIPU硬质泡沫塑料，其密度为64～75.2kg/m3，抗张强度为0.35～0.41MPa，剪切模量2.8～3.4MPa。此泡沫是闭孔结构，具有良好的体积稳定性。
Eurotech公司在非异氰酸酯聚氨酯泡沫的开发上取得了突破性进展，而且已经开始针对HNIPU泡沫满足各项工业标准的试验研究。
美国的B.Tamami和我国中科院山西煤化所在用大豆油合成NIPU的方面也做了大量研究。
A.E.Gurgiolo等用1，3-二(2，3-环碳酸酯丙氧基)-2-丙醇与二乙烯三胺反应得到一种高硬度、黄色透明NIPU树脂，特别适合于浇注或灌注成型。
德国有一家公司提供了一种新型的非异氰酸酯聚氨酯胶黏剂，可以作为新型的环境友好材料，该双组分黏合剂结合了聚氨酯优越的机械性能与环氧树脂优异的黏结性。用于黏合单片板材的新型NIPU胶黏剂和NIPU工业涂料已经实现工业化生产。
王芳等以环氧树脂E-44为原料合成了环碳酸酯，再与脂肪族伯胺反应合成了非异氰酸酯聚氨酯。
随着对非异氰酸酯聚氨酯研究的深入，其性能将不断得到改进和提高，制备技术也不断走向成熟，应用前景将越来越广泛，在世界各地也将受到越来越多的重视。
3.3.2特种异氰酸酯聚氨酯的进展
以特种异氰酸酯如IPDI、 PPDI、NDI 、TODI等为原料的聚氨酯近几年发展较快。由于该类型聚氨酯产品具有TDI及MDI聚氨酯不可替代的优点，如IPDI、HDI等脂肪族异氰酸酯基聚氨酯光稳定性好、不黄变，可用作对产品颜色要求较高的场合及透明材料，PPDI、NDI、TODI基聚氨酯动态力学性能、热稳定性、耐溶剂性能、耐磨性及弹性均十分优异。国内外对该类聚氨酯产品的合成也进行了大量研究，在合成工艺的改进、预聚体储存稳定性提高等方面也有所收获。
IPDI制成的聚氨酯具有优异的光稳定性和耐化学品性，一般用于制造高档的聚氨酯树脂，如透明耐光耐候聚氨酯、耐磨耐水解的聚氨酯弹性体，也可用于制造不黄变微孔聚氨酯泡沫塑料。四川大学采用一步法以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四亚甲基二醇(PTMG)、1,4-丁二醇(BD)和聚丙三醇(N3010)为原料合成了透明聚氨酯弹性体。IPDI之所以能够作为透明聚氨酯材料的原因就在于其本身的结构决定的，其结构不规整，且两个异氰酸酯基团连接在不同的基链上，因此较容易制备透明聚氨酯。IPDI型透明聚氨酯具有良好的力学性能，同时也获得高的透明性，最高透明度可高达95%以上，性能超越现在常用的PMMA、PC等光学塑料。
Uniroyal化学公司宣布投资数百万美元，将扩大美国北卡罗莱纳州制造低游离异氰酸酯含量PPDI基浇注型聚氨酯材料的生产能力。Adiprene PPDI型聚氨酯材料具有高温稳定性、非常低的滞变(hysteresis)、高回弹性、耐热水性能。该公司称PPDI型预聚体可用于常规聚氨酯及其它弹性体不能胜任的场合，是浇注型聚氨酯的新的高性能原料。
用对苯二异氰酸酯(PPDI)和不同多元醇制得了PPDI型聚氨酯弹性体，研究发现 PPDI型PUE的耐热性能高于 MDI型PUE的，该类弹性体可适用于胎面材料的制备。上海凯众聚氨酯有限公司发明了一种以对苯二异氰酸酯(PPDI)为异氰酸酯组分的聚氨酯微孔弹性体的制备方法。该方法制得的PPDI基聚氨酯微孔弹性体改进了压缩变定性能和球回弹度，主要用作承受动态疲劳的高强度阻尼元件，如汽车等交通工具的缓冲减震元件和桥梁减震块等。
上海凯众聚氨酯有限公司建成年产150万件(NDI)聚氨酯缓冲块项目，该项目选用多元醇与NDI反应制成预聚体，然后通过低压浇注机同交联剂高速混合后，注入模具发泡成形。该项目产品主要用于汽车悬挂减震系统，替代进口产品，满足我国汽车工业快速发展的需要。
甄建军等以1，5-萘二异氰酸酯(NDI)和甲苯二异氰酸酯(TDI)分别与聚己二酸乙二醇丙二醇酯二醇(PEPA)合成了聚氨酯弹性体，研究发现，NDI型聚氨酯弹性体的热分解温度比TDI型聚氨酯弹性体高，说明NDI型聚氨酯弹性体具有更好的耐热性能。
拜耳材料科技研制出了保存期超过6个月的稳定储存型NDI预聚体，这些产品现在通过博雷在全球供应，并可在博雷的低压设备（Compact型或Universal型2或3组分浇注机）上加工。拜耳材料科技还发明了一种用NDI预聚物制备聚氨酯微孔弹性体。
孙奉瑞等用聚碳酸酯二醇、聚己内酯多元醇、聚己二酸丁二醇酯和聚己二酸己二醇酯多元醇与3,3一二甲基一4,4一联苯二异氰酸酯（TODI）反应得到相应的聚氨酯弹性体。
3.3.3可降解聚氨酯及聚氨酯回收利用进展
大量难以分解的聚氨酯材料废弃物的产生，对人类环境造成了极大污染和破坏，所以废弃聚氨酯的回收利用和降解等的无害化处理成为了近年研究的热点。
英国曼彻斯特大学研究人员发现了回收处理聚氨酯塑料的新途径——可利用一些真菌微生物使其降解。他们将聚氨酯塑料埋入含有某些真菌的土壤，结果发现随着塑料的降解真菌的数量有所增加。Kambe与 Toshiaki发现一种新的、可以成功降解聚氨酯产品中所含脲烷的微生物。美国的Bezwada和RaoS发明了一种新型的、物理性能和力学性能可调的生物可降解、可吸收性、可水解降解型聚氨酯聚合物，该聚合物可以用于医学支架、支架涂层、脚手架、泡沫以及薄膜层等等。该聚合物可以从生物兼容型或者生物可吸收型聚异氰酸酯得来。
3.3.4阻燃聚氨酯进展
正如其它高分子材料一样，未经阻燃处理的聚氨酯在空气中是可燃的，其极限氧指数（LOI）只有18左右。随着聚氨酯材料的广泛应用，尤其在节能建筑和家具中的应用，其阻燃技术受到越来越多的关注。
拜耳材料科技发明一种自熄性热塑性聚氨酯产品的制备方法，具体的制备配方中含有传统的添加剂以及/或者其他传统型辅助成分。
路博润先进材料公司发明一种不含卤素的防火阻燃型热塑性聚氨酯产品，可以显著提高产品的阻燃性能，并抑制燃烧时热塑性产品产生的滴火现象，用包括亚磷酸酯、二亚磷酸酯或/和聚合物、二季戊四醇、滑石、三聚氰胺衍生物等在内的成分来代替含卤素的阻燃剂。
美国高性能喷涂聚氨酯、聚脲和环氧聚合物生产商Chemline最近隆重推出了一款新的阻燃聚氨酯涂料，适用于发泡聚苯乙烯、中密度纤维板和其他轻量型铸模建筑用料。Chemline称这种新产品可以显著提高生产效率，与使用聚氨酯树脂喷涂产品相比经济实惠很多。Chemthane7001FR双组分聚氨酯喷涂，可直接作用于轻质脆弱的基底，形成坚固的防火型外壳，并对化学品和潮气有显著的抵御能力。该种涂料的研发和生产过程，严格遵照美国ASTME-84一级防火标准，产品的抗冲击强度大于80，而抗张强度更是高于2.1kg/(mm) 2。Chemline公司发言人介绍，该新产品的另一优点就是，无需砂纸打磨便可生成光滑的表面，并且在作用于基底后8～10s的时间内完全固化。
3.3.5其它功能聚氨酯及复合聚氨酯的进展
美国风能产品制造商wind SailReceptor公司推出聚氨酯涡轮机转动叶片，制造这种新产品所需的聚氨酯原材料由德国拜耳旗下材料科技提供，它混合了MDI芳香族异氰酸酯预聚物及其它2种多元醇，不仅可以延长叶片的使用寿命和对极端天气的抵御能力，还极大地减轻了叶片的质量，使风力涡轮机的工作效率提升到原来的4倍，并且它的制造成本没有增加。传统型的转动叶片多使用玻璃纤维或碳纤维增强塑料制成，因此长时间暴露在户外很容易开裂或下垂，但是这种产品不会造成上述的问题。
美国材料生产商路博润公司(Lubrizol)推出2个新型热塑性聚氨酯(T P U)牌号材料，耐化学性有所提高。这些新的材料即EstaneTM x-1351和EstaneTM X1352，专门为E85(含有85%的酒精和15%汽油的汽车燃料)开发。它们也可以应用在需要耐燃料、柴油和生物柴油性能较高的领域。其他优点包括改善的耐水解性，较广温度范围内的良好弹性和强度。此外EstaneTM x-1351和EstaneTM X1352对于各种基板和织物的黏附性较好。
美国大宗化学品分销商Interstate公司特殊化学品部门推出一系列聚氨酯O型环，可广泛用于水泵、真空管、压缩机、医疗器材及其它需要严加密封的领域。Interstate公司生产的特种O型环采用聚四氟乙烯、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶、蜂窝聚氨酯和硅树脂等制成。为了匹配特定应用需求，它们可通过粘结、硫化并以不同尺寸应用于物体或建筑内。用户可根据自己对流体兼容性、温度、压力、耐磨擦和撕裂性的不同要求来选择型号。目前可供选择的O型环硬度系数从超软到90之间。
刘丹等以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、3,3′,4,4′-二苯甲酮二酐(BTDA)和聚醚胺(ATA)为原料，合成了具有高度支化结构的聚氨酯-酰亚胺(HBPUI)。结果表明，与线性聚氨酯-酰亚胺(LPUI)相比，HBPUI具有较低的黏度和较高的Tg，HBPUI的热分解温度达到300℃以上，与高度支化聚氨酯相比,热稳定性得到明显提高。
近年来，含氟聚氨酯的研究日益受到人们重视。合理进行分子结构设计，可使该聚合物既具有聚氨酯的弹性、力学性能、耐磨性、耐腐蚀性，又同时具有含氟材料的耐紫外线和核辐射性、柔韧性，优异的表面性能和高耐候性。它是一类具有发展前途的新型高分子材料，已在涂料、航天材料、医用制品等领域得到了应用。随着研究的深入，人们对含氟聚氨酯的认识会进一步加深，含氟聚氨酯的更多优良特性也将会被发掘出来。
Tonelli等以PFPE和PTMG为软段、异氰酸酯为MDI、BDO作为扩链剂制备了FPU，合成出的FPU由于具有PTMG软段拉伸性能非常好，且因为2种聚醚热力学的不兼容从而使FPU具有3个Tg。此外Mashlyakovskiy等重点研究了PFPE型聚氨酯反应的机理，近来也对PFPE型FPU诸多性能如表面性能、耐候性、耐化学性等性能进行了广泛深入的研究。
宝力特聚氨酯公司成功完成直径13米、周长42.7米特大聚氨酯密封圈的试制，并装箱发货。该密封件是为三峡水电站提供的水轮机组密封圈，单套价值30多万元。这是广州机械科学研究院生产的最大尺寸密封圈，也是目前国内最大尺寸密封圈。
