简介
聚氨酯泡沫是以各种异氰酸酯单体与聚醚或聚酯多元醇为主要原料，在发泡剂、催化剂等多种助剂的作用下，通过专用设备混合后，经过较短时间反应后形成聚氨酯树脂，并膨胀发泡，凝固后而形成聚氨酯泡沫塑料。
分类
聚氨酯泡沫塑料有软泡和硬泡两种。软泡为开孔结构，硬泡为闭孔结构；软泡又分为结皮和不结皮两种。
聚氨酯泡沫塑料的发泡成型工艺比较简单。按施工机械化程度可分为手工发泡及机械发泡；按发泡时的压力可分为高压发泡及低压发泡；按成型方式可分为浇注发泡、喷涂发泡和模塑发泡等。
标准
《JT/T 666—2006公路土工合成材料 轻型硬质泡沫材料》
《JT/T 668—2006公路土工合成材料 保温隔热材料》两个行业标准产品
原料
聚氨酯发泡材料的原料有聚醚多元醇或聚酯多元醇、多异氰酸酯等主要原料，以及发泡剂、发泡稳定剂、催化剂、阻燃剂等多种助剂。
生产
反应机理
聚氨酯泡沫塑料是在一定温度下，以各种异氰酸酯单体与聚醚或聚酯多元醇为主要原料，在发泡剂、催化剂和匀泡剂等多种助剂的作用下，通过专用设备混合后，经过较短时间反应后形成聚氨酯树脂，并膨胀发泡，凝固后而形成的。
生产工艺
聚氨酯发泡材料的生产和制造，即是以聚合、交联和发泡为主的化学反应过程，又是以确定制品形态的物理过程，聚醚或聚酯多元醇、异氰酸酯以及各种添加剂通过专门设计的加工机械使其物料混合，在化学反应的同时产生形态的急剧转变。
从产品的形态来看，聚氨酯泡沫塑料大致可分为块状或板状泡沫塑料制品、泡沫塑料充填制品、模塑制品、喷涂泡沫塑料制品等几大类型。
应用于建筑防水保温领域的主要是块料或板材泡沫塑料制品、泡沫塑料充填制品、喷涂泡沫塑料制品等。各类不同成型方法均应使用相应的生产及成型加工机械。聚氨酯泡沫塑料块料在大多数情况下只是半成品材料，必须经过多次切割、复合或其他加工方式，才能制成各种泡沫制品或泡沫材料，为此还必须使用多种泡沫加工机械，经长、宽裁切，方可作为制品直接使用。
甲、乙组分的准备
聚氨酯硬泡防水保温材料一般均以双组分（甲、乙组分）的形式作为商品市售的，其中甲组分（A组分）为异氰酸酯组分，俗称“黑料”；乙组分（B组分）为树脂组分，俗称“白料”，是由聚醚多元醇或聚酯多元醇、催化剂、发泡剂、泡沫稳定剂、阻燃剂等组成，在使用前，甲、乙组分是分开包装的。甲组分一般可直接在市场上购买，乙组分的制备是在工厂中完成的，其制备方法可参见[配方]中有关的工艺，性能部分，在制备时应先将各种原辅材料进行精确计量，然后依次投放至反应釜中进行搅拌，经搅拌混合均匀后，包装入库即可。
浇注发泡成型工艺
浇注发泡工艺是指将各种原料组分混合均匀之后，注入模具或制件的空腔内，物料在发生化学反应的同时进行发泡成型的一类聚氨酯泡沫塑料的成型工艺。浇注成型工艺按其在施工时的机械化程度不同可分为手工发泡和机械发泡。浇注发泡是一种常用的成型方法，一半以上的聚氨酯泡沫塑料均采用浇注成型工艺成型的。
浇注发泡如果按对其成品泡沫处理方法不同，浇注发泡还能分为以下几种类型：其一，把物料注入空腔内进行发泡，不必再把泡沫塑料从空腔内取出，典型者如注入冰箱内的聚氨酯泡沫塑料；其二，就是把已充分混合均匀的物料浇注到模具中，待发泡成型后，将其从模具中取出，有一些熟化后还要经过切割后才能使用。此外，还有的泡沫塑料带有一层光滑、坚硬不发泡的表皮，这种方法也称模塑发泡。
地基加固
工程上造成地基损坏和沉降的因素主要有：地表层空洞、地基深层空洞、地基土壤压实不足、地基沉降，以及地下层间积水。采用聚氨酯发泡材料可以部分解决上述问题，即可通过地基深层注射聚氨酯发泡材料或施加喷桩来实现地基加固。
1.地基深层注射聚氨酯发泡材料
地基稳定和增强是一项提高地基土地承载力工程过程，在不使用开凿、振动或机械力情况下，通过向地基注射高膨胀聚氨酯树脂，压实、密实建筑物地基。地基深层注射是通过用探地雷达确定地下不同深度地质情况后，根据地质情况在激光检测设备监控下进行多层次聚氨酯注射。地基深层注射技术可排空任何可能存在的水和空气，压实土壤、抬升地面，从而达到稳定和增强地基的目的。
2.聚氨酯发泡材料喷桩
地基增强的另一个有效的方法是通过向地下施加喷桩的方法。加固各种各样有沉陷迹象的软地基土壤，大幅且长久地提高地基承载力，喷桩可直接施加地板下，深度可达9m。喷桩体系的具体做法是：通过向地下施加带有喷桩袋并向袋中注射聚氨酯树脂，使其形成桩形支撑结构。经聚氨酯材料发泡，打入地下复合材料包裹管从直径为32mm可膨胀为340mm的喷桩，该喷桩能产生高达10000kPa的膨胀力下，从而压实周围土壤，大幅且长久地提高地基承载力。
发展简史
聚氨酯是由Otto Bayer和他的同事合作于1937年在德国勒沃库森的I.G.Farben实验室应用加成聚合原理，利用液态异氰酸酯和液态聚醚或二醇聚酯生成一种有别于当时已发现的聚烯烃和缩聚生成塑料的新型塑料——聚氨酯。最初应用仅限于纤维和软质泡沫塑料。随后其发展受二次世界大战影响（期间P U只小范围用于航空座椅），直到1952年异氰酸酯才开始可以通过商业途径购买到。1954年，开始使用甲苯二异氰酸酯（TDI）和聚酯多元醇生产用于商业用途的软质聚氨酯泡沫塑料。这种泡沫塑料的发明归功于把水加入到反应体系当中，这些物质也用来生产硬质泡沫塑料、黏合剂和弹性体。
第一种商业生产的聚醚多元醇，聚（四亚甲基醚）乙二醇，是由杜邦于1956年用四氢呋喃聚合生成的。BASF和陶氏化学在随后的1957年推出比较便宜的聚烷烃二元醇。这些聚醚多元醇表现出了技术和商业上的优势，如：低成本，易处理，优异的水解稳定性。其他的PU推进者还有Union Carbide和Mobay Corporation，一家Monsanto/Bayer合资创办的公司。1960年软质聚氨酯泡沫塑料的产量达到45000t。经过十多年的发展，随着氯氟烷烃发泡剂的出现，便宜的聚醚多元醇，和二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）的出现推动了硬质聚氨酯泡沫在高性能的隔热材料的运用。基于聚合MDI（PMDI）的硬质聚氨酯泡沫比基于TDI的材料有更好的热稳定性和阻燃性能。
基于已有的聚氨酯喷涂技术和聚醚氨化学理论，聚氨酯的喷涂弹性材料在20世纪90年代得到迅猛的发展。它们的快速反应和对潮湿相对不敏感的特性使得它们成为大面积项目的涂装的首选涂料。如次级安全外壳，人孔和通道涂层，罐的内衬。经过适当的打底和表面处理后，对混凝土和钢有很好的黏结力。在相同时期，新的双组分聚氨酯和聚氨酯聚脲共混弹性体技术被运用于现场施工的负载床衬垫。
发展趋势
中国聚氨酯工业经历了20多年的高速增长后已成为全球最大的聚氨酯原材料和制品的生产基地，生产技术水平不断提升，产品基本满足国民经济和社会发展需求。
聚氨酯泡沫塑料制品是目前聚氨酯产品中应用最广泛、用量最大的产品，主要包括聚氨酯软泡和聚氨酯硬泡。2017年我国聚氨酯泡沫的消费量为435万t，同比增长约7%。聚氨酯硬泡主要应用于冰箱、冰柜、冷库、管道保温、板材、冷藏集装箱和热水器等保温领域。
在“十一五”“十二五”期间，随着人们生活水平的提高，对家具、服装、鞋材、家电、汽车等产品的需求旺盛，带动了我国聚氨酯投资增速，产能不断增加，聚氨酯行业经历了发展最快的十年。进入“十三五”以后，行业产能过剩问题开始显现，此时消费市场趋于平稳发展，靠新兴应用领域推动聚氨酯消费高速增长已非常困难，行业开始进入产业整合和提升阶段。随着环境治理的需求增加，聚氨酯材料作为合成土工材料的应用将大大拓展。
目前聚氨酯行业存在的突出问题和技术突破在于：
①作为土木工程材料使用的聚氨酯材料必须提高阻燃等级；
②环保需求促进水性聚氨酯、无溶剂聚氨酯和热塑性聚氨酯弹性体替代溶剂型聚氨酯树脂生产各类聚氨酯产品。
③注意成本价格的上升。进入“十三五”，我国处于经济增长的调整期，大宗原材料价格暴涨，聚氨酯原料的价格增幅远高于一般化工产品，2016—2017年TDI和MDI产品是全国化工产品当中价格差额最大的化工产品，聚氨酯产品竞争力减弱。
④ODS物质替代技术。聚氨酯行业的HCFCs（氢氯氟烃类）发泡剂的替代品主要包括HFCs（氢氟烃类）发泡剂和环戊烷，HFCs类发泡剂具有偏高的GWP（温室效应潜值）且价格高，仍存在被替代的可能。新一代氟氯烯类发泡剂如三氟丙烯（LBA）、六氟丁烯ODP（臭氧消耗潜值）和GWP较低，却存在技术保护和成本高等问题。山东理工大学自主研发的CFA8系列发泡剂生产技术已经通过科技成果鉴定，CFA8系列发泡剂经化学反应释放的CO2起到发泡剂的作用，在全水发泡和深冷保温领域效果明显；由绍兴华创聚氨酯有限公司自主开发的超临界CO2辅助水发泡的聚氨酯喷涂工艺技术，具有施工温度范围宽、产品性能稳定的特点。这两项技术均采用CO2作发泡剂，为喷涂、板材、门业等领域的ODS替代提供了解决方案。
⑤聚醚多元醇的技术进展。a.低气味、低VOC、高性能聚醚多元醇生产技术：采用新型催化剂体系、合适的聚合工艺，生产具有相对分子质量分布窄、不饱和度低等优点的聚醚多元醇；采用适当的后处理工艺可以有效地脱除产物中的VOC，主要方法有闪蒸法、萃取法、超滤法、汽提法、添加吸附剂等；在聚醚多元醇中添加微量的稳定剂可以有效地抑制储存过程中醛类物质的产生。b.生物基聚醚多元醇技术，包括植物秸秆基多元醇和油脂基聚醚多元醇。该类产品利用可再生资源生产合格的聚醚多元醇产品，部分甚至全部替代传统的聚醚多元醇来生产聚氨酯。c.聚氨酯泡沫的回收再处理技术：在催化剂存在下，通过对聚氨酯泡沫的醇解，得到质量稳定的聚醚多元醇产品，可部分代替新鲜聚醚多元醇进入生产体系，可有效解决聚氨酯泡沫的回收处理难题。
热门问题
聚氨酯泡沫对人体有害吗
聚氨酯泡沫对人体没有直接危害。聚氨酯泡沫通常用作建筑材料、绝缘材料和填充材料等，被广泛应用于家居装修和建筑工程中。
然而，聚氨酯泡沫的制造过程中会释放一些化学物质，例如甲醛、苯等挥发性有机化合物，这些化学物质可能对人体健康造成一定的影响。长时间暴露在高浓度的挥发性有机化合物环境中可能导致眼、鼻、喉部刺激、头痛、头晕等不适症状，并可能对呼吸系统、神经系统和免疫系统产生影响。
为了最大程度地减少聚氨酯泡沫的挥发性有机化合物释放，可以选择符合环保标准的产品，并注意在施工后进行适当的通风，帮助挥发性有机化合物排除，减少其对人体的潜在影响。
聚氨酯泡沫填缝剂怎么使用
使用聚氨酯泡沫填缝剂的步骤如下：
1. 准备工作：确保需要填缝的表面干净、干燥且无油污。可以使用清洁剂或刷子清理缝隙，确保没有灰尘、油污等。
2. 上胶：将聚氨酯泡沫填缝剂袋剪开，将胶液挤出到需要填缝的缝隙中。根据缝隙宽度和深度，可以选择不同大小的填缝剂。
3. 填充：用填缝剂填满整个缝隙，确保填充均匀。使用指头或刮刀等工具，可将填缝剂压实，使其充分填满缝隙。
4. 平整：使用刮刀或湿海绵，将填缝剂表面与周边表面保持平整，并清除多余的填缝剂。注意不要过度压实，以免填缝剂返充。
5. 固化：填充完缝隙后，等待填缝剂进行膨胀和固化。根据产品说明或使用经验，通常需要等待几小时或一天以上，才能完全固化。
6. 修整：填缝剂完全干燥后，可以使用砂纸、刮刀等工具进行修整，使填缝部分与周边表面平滑一致。