水性聚氨酯材料應用實現新突破

2020-11-25 新華網客戶端

   圖為中川001聚氨酯安全套品牌發布會現場。新華網梁鴻儒 攝

   新華網上海5月20日電(梁鴻儒) 0.01毫米超薄安全套市場被外資品牌獨佔的格局正被中國製造所攪動。20日下午,蘭州科天健康科技股份有限公司(下稱「科天健康」)在滬發布其獨立研發的厚度僅為0.01毫米和0.02毫米的兩款水性聚氨酯超薄保險套——中川001與中川002。這是繼去年8月,科天健康國內首條水性聚氨酯超薄保險套生產線正式投產後,相關產品的首次正式露面,此舉也意味著國產品牌在這一領域填補了國內空白。

   科天健康的技術帶頭人、中國水性聚氨酯產業開拓者——安徽大學王武生教授接受採訪。新華網梁鴻儒 攝

   科天健康的技術帶頭人、中國水性聚氨酯產業開拓者——安徽大學王武生教授表示,天然乳膠保險套的正常薄度區間是0.04毫米至0.09毫米。此次科天健康發布的中川001水性聚氨酯保險套,突破乳膠保險套0.036毫米的極限,將「超薄」做到0.01毫米,幾近於肥皂泡的薄度。

   製造難點在哪裡?就在於水性聚氨酯這種高科技材料上。王武生說,聚氨酯材料是一種合成材料,具有強度高、緻密性高等特點,水性聚氨酯則是將聚氨酯做成納米顆粒懸浮在水中的高分子材料,可以獲得高分子塗膜,使用過程僅有水揮發,無毒無味,安全環保。這一技術此前被廣泛作為表面修飾材料或粘合材料附著在其他材料上。

   王武生介紹,1967年德國Bayer公司首次將水性聚氨酯工業化用於皮革塗飾,1978年荷蘭Stahl公司將水性聚氨酯皮革塗飾劑帶入中國,國內科技人員第一次接觸到水性聚氨酯科技與產品。80年代初,尚為安徽大學學生的他進入課題組參與了對水性聚氨酯的研究。但由於那時我國基礎化工系統不全,無法提供水性聚氨酯核心原材料,甚至用於研發的試劑也無法滿足,他們的研究進入了一種半停滯狀態。

   1987年,王武生從中國科學院研究生畢業,回到安徽大學當年的課題組,接手水性聚氨酯研究。一年時間便合成出了水性聚氨酯關鍵原料DMPA,突破水性聚氨酯研究關鍵技術難題。1989年國內首家實現水性聚氨酯生產,產品用於皮革塗飾。也在那時,由中國科技大學,安徽大學以及合肥工業大學教授,博士等專家學者密切合作組成了一支中國水性聚氨酯研究的夢之隊。此後,這一技術在紡織塗層,木器塗料,真空吸塑,復膜粘合劑等眾多水性聚氨酯應用領域拓展,一直到了水性聚氨酯最具挑戰的應用領域---水性聚氨酯保險套。

   與傳統的天然乳膠安全套相比,水性聚氨酯安全套可以更薄,強度更高,而且不會過敏。同時,水性聚氨酯保險套還具有無孔洞、緻密度高的特點,也增強了保險套的安全性,除能有效避孕外,還能夠有效阻隔HPV(人體乳頭瘤病毒)、HIV(愛滋病毒),HBV(B肝病毒)等病毒。不過,因為缺乏相關領域的研製核心技術,國內企業只能大量生產低技術的傳統乳膠產品,這讓國內生產、研發企業集體陷入尷尬境地。

   「水性聚氨酯材料大多應用於塗料和粘合劑,是依附在其他材料上,而聚氨酯保險套是水性聚氨酯材料第一次作為本體材料使用,由於低模量高強度(軟而強)是水性聚氨酯材料的天生弱勢,水性聚氨酯保險套的技術研發涉及到尖端的材料合成、樹脂成型等核心技術,0.01本身就是在挑戰薄膜材料厚度的極限。」王武生解釋道,水性聚氨酯材料技術是「高精尖」,而水性聚氨酯保險套作為水性聚氨酯材料的最高挑戰,無論是在厚度還是在成型技術上都存在壁壘。

   圖為王武生教授在儀式上發言。新華網梁鴻儒 攝

   正因為此,作為中國水性聚氨酯產業開拓者之一的中川001,立項伊始就被賦予在安全套高端市場突圍的使命。結合自己30年的理論積累,20餘年的產業化應用實踐,在王武生的帶領下,科天健康最終攻克0.01水性聚氨酯保險套核心技術,成功研發並獲批上市。這一突破讓中國企業在市場上搶佔到「一席之地」。

   「市場上常見的天然乳膠保險套在過敏原、厚度、亞硝胺(強致癌物)含量方面不盡如人意,尤其是天然乳膠保險套存在直徑120納米的微孔或數千納米的裂縫,對於3000納米的精子來說可以做到有效隔阻,對42納米的B肝病毒、50納米的人體乳頭瘤病毒、120納米的愛滋病毒隔阻效果更是差強人意。」王武生表示,國產001聚氨酯保險套不僅性價比更高,在品質、健康、安全需求方面比肩國際。隨著中川001產品上市,市場化的成熟,參照國外市場佔比,水性聚氨酯保險套未來在國內將佔據五成消費市場,銷售規模有望達到百億。

   圖為中川001聚氨酯安全套品牌籤約美職籃球隊火箭隊成為官方指定產品。新華網梁鴻儒 攝

   據悉,甘肅省創新型高科技企業,科天健康擁有世界第一條十萬噸級水性聚氨酯生產線、中國第一條水性聚氨酯保險套生產線、是中國第一個獲得聚氨酯保險套生產許可證和銷售許可證的企業與世界唯一掌握水性聚氨酯樹脂和水性聚氨酯保險套生產雙重技術的公司。

   王武生表示,水性聚氨酯作為新型高分子材料,具有非常好的生物安全性,可以在生活各個領域廣泛應用。目前,科天健康已經在水性聚氨酯醫用手術手套和超薄皮膚保護膜等高分子膜領域取得了重大技術成果。未來,科天健康將繼續堅持以科技創新為核心驅動,加快科技創新成果向生產生活應用的轉化速度,使水性高分子創新科技進入更廣泛生活領域,努力實現「科技創新,健康中國」的美好願景。

相關焦點

  • 水性聚氨酯新應用 科天健康超薄外科手套試生產成功
    (呼雙鵬 攝)   人民網蘭州8月1日電  (呼雙鵬)「不同於傳統的乳膠手套,水性聚氨酯外科手套薄至0.1毫米,觸感真實,反應靈敏,可有效降低器械使用失誤機率」。日前,水性聚氨酯外科手套在蘭州科天健康科技股份有限公司試生產成功,這標誌著甘肅又一創新科技成果實現產業化。
  • 水性聚氨酯對材料潤溼的問題
    水性聚氨酯是以水作為溶劑,把高分子聚氨基甲酸酯高速分散到水中形成的穩定體系,也稱為水性聚氨酯乳液或水性聚氨酯分散液。因為水的存在,所以在使用過程中和溶劑型聚氨酯區別很大。水性聚氨酯乳液聚氨酯成膜是通過水份揮發,聚氨酯膠束慢慢聚集最後形成連續的膜,成膜的好壞直接影響了聚氨酯產品性能。
  • 防腐阻燃水性聚氨酯的研究
    GO 具有較大的理論表面積,含氧基團的存在可以使其與水形成穩定的水性膠體,還使其能夠與親水性樹脂基體直接複合。國內外出現很多通過將GO加入聚丙烯酸酯、聚氨酯中進行改性的研究,結果表明,通過 GO 改性的複合材料的熱穩定性和力學性能提高。近年來,無滷本質阻燃水性聚氨酯的研究成為焦點,其中大多研究以無滷阻燃劑作為軟段或者硬段擴鏈劑對聚氨酯進行化學阻燃改性。
  • 防滑水性聚氨酯砂漿地面材料怎樣滿足複雜環境要求
    水性綠色,低碳環保。水性聚氨酯砂漿地坪跟環氧地坪一樣也具有美觀性、易清潔、平滑骨料紋理的特點。相對環氧地坪,客聰水性聚氨酯砂漿地面材料還具有耐磨性、耐衝擊性、耐化學性及耐受其它物理侵蝕性能,能同時抵禦高溫和低溫的侵蝕,使用溫度介於-40℃~150℃。
  • 三棵樹行業首家推出水性聚氨酯防水塗料
    三棵樹集團副總裁、上海三棵樹防水技術有限公司董事長林德殿、三棵樹集團助理副總裁何君健、萬華化學集團表面材料事業部副總經理鄧俊英、防水行業資深專家大隱於水先生,全國一千多名防水工程專業經銷商,大地產採購負責人以及行業媒體朋友齊聚「三棵樹·雲端」,共同參加本次會議。
  • 水性聚氨酯面漆優點
    水性聚氨酯面漆組成水性聚氨酯面漆由高性能水性樹脂、功能填料、裝飾顏料、助劑、固化劑及水組成 ,水性聚氨酯面漆以水為分散介質,VOC含量低於150g/L。2.耐候性,水性聚氨酯面漆具有較高的耐候性與保光性,不褪色、不失光。水性聚氨酯面漆漆膜物理化學性能和耐候性優良,具有優異的抗大氣、工業、化工及海洋環境性能。可提供不同光澤度和裝飾效果。3.水性聚氨酯面漆施工性能良好,適合空氣噴塗和無氣噴塗。可常溫乾燥,也可低溫烘烤固化。
  • 水性聚氨酯塗料影響因素有哪些
    一、水性聚氨酯塗料水性聚氨酯塗料是以水性聚氨酯樹脂為基料並以水為分散介質的一類塗料。通過交聯改性的水性聚氨酯塗料具有良好的貯存穩定性、塗膜機械性能、耐水性、耐溶劑性及耐老化性能,而且與傳統的溶劑型聚氨酯塗料的性能相近,是水性聚氨酯塗料的一個重要發展方向。水性聚氨酯塗料是目前較常見的一類塗料,可以分為水性雙組分聚氨酯塗料和水性單組分聚氨酯塗料。
  • 水性聚酯樹脂在水性塑膠漆的最新應用
    隨著社會發展和科技進步,塑料製品已廣泛用於汽車、家電辦公設備、電子通訊及醫療器械等行業,成為工業、民用及高新技術不可缺少的材料。近年來人們環保意識不斷加強,各國對VOC的排放相繼制定了環保法規,旨在鼓勵推廣使用綠色環保、節能減排的新產品。應用於計算機、通信和消費類電子產品,3C產品領域和汽車內飾及配件的塑料塗料產量很大,其水性化呼聲也最高。
  • 重磅首發 | 三棵樹推出行業首家水性聚氨酯防水塗料
    三棵樹集團副總裁、上海三棵樹防水技術有限公司董事長林德殿、三棵樹集團助理副總裁何君健、萬華化學集團表面材料事業部副總經理鄧俊英、防水行業資深專家大隱於水先生,全國一千多名防水工程專業經銷商,大地產採購負責人以及行業媒體朋友齊聚「三棵樹·雲端」,共同參加本次會議。
  • 什麼是水性聚氨酯面漆
    一、水性聚氨酯面漆水性聚氨酯面漆是水性漆產品之一,是單組份自幹塗料,水性丙烯酸聚氨酯漆以水為稀釋劑,對環境、工人無危害,不燃不爆,且對大氣無汙染,是當前工程防護塗裝的重要塗料,也符合當前健康環保的理念,以實現工業防腐塗料的水性化。
  • 解讀|新產業目錄對聚氨酯行業影響幾何?
    ADI市場全部由贏創、科思創、巴斯夫等國際巨頭佔據,隨著萬華化學HDI、HMDI、IPDI項目陸續投產,我國在ADI產品系列取得了重大突破。目前,除萬華化學外,還有多家聚氨酯企業也在積極研發ADI產品,爭取在相關領域取得新突破。
  • 水性聚氨酯薄膜性能介紹
    水性聚氨酯乾燥固化後,具有彈性體的外觀和性能。可得到透明或者半透明、具有良好柔韌性的薄膜。為了測定乳液的膠膜性能,一般將少量乳液倒在平板玻璃上或平底聚四氟乙烯盤中,室溫風乾成膜,並可對風乾膜進行熱處理,按彈性體膜強度的測試方法測試拉伸強度、撕裂強度及斷裂伸長率。
  • 水性聚氨酯膠粘劑(水性PU膠)6大特點及脫膠問題解決方法
    1.大多數水性聚氨酯膠粘劑中不含-NCO基團,因而主要是靠分子內極性基團產生內聚力和黏附力進行固化。而溶劑型或無溶劑單組分及雙組分聚氨酯膠粘劑可充分利用-NCO的反應、在粘接固化過程中增強粘接性能。水性聚氨酯中含有羧基、羥基等基團,適宜條件下可參與反應,使膠粘劑產生交聯。2.除了外加的高分子增稠劑外,影響水性聚氨酯黏度的重要因素還有離子電荷、核殼結構、乳液粒徑等。
  • 同樣是聚氨酯發泡堵漏劑,油性和水性區別可不小
    聚氨酯發泡堵漏劑是以多異氰酸酯和多羥基聚醚等進行聚合化學反應生成的高分子化學注漿堵漏材料。用於建築物混凝土裂縫止漏修補。而聚氨酯發泡堵漏劑其實分為水性和油性兩種,那麼具體都有哪些區別呢1、性質不同油性注漿液為聚氨酯灌漿料。水性注漿液由親水性聚醚多元醇與異氰酸酯反應而成的未端含有異氰酸根基團的一種高分子化學灌漿材料。
  • 橡膠表面處理劑解決橡膠與水性聚氨酯膠水粘膠脫膠問題
    同樣的,橡膠材質的汽車配件與水性PU膠水(水性聚氨酯膠)粘出現脫膠問題,同樣的也可以使用橡膠表面處理劑來解決。橡膠材質使用水性PU膠水粘接的表面處理工藝中,一般來說要想達到理想的粘合效果,很難只需要一種膠粘劑就可以勝任的,一般膠粘劑只對某些材料有較好的粘接作用。
  • 家具用聚氨酯材料緊盯環保創新
    、福建省天驕化學材料有限公司協辦的聚氨酯材料家具應用會議上,參會代表研討了聚氨酯材料在家具行業的應用發展現狀及趨勢。面對巨大的家具應用市場和消費者日益提升的環保要求,聚氨酯材料迫切需要加大綠色技術、產品研發和推廣力度,提升產品性能,拓展應用領域,滿足市場需求。  家具空氣汙染問題突出  全國工商聯家具裝飾業商會常務副秘書長殷超表示,我國建材家具市場目前市場總規模4.5萬億,其中家具約佔40%。目前,中國軟體家具產值約佔全球47%。
  • 水性聚氨酯地坪的性能怎麼樣,多少錢一平方?
    水性聚氨酯地坪多少錢一平方?當客戶在進行詢盤的時候,總是會直接問產品的價格。這是很正常的,畢竟價格是決定客戶是否選擇這種材料的主要因素。但是,水性聚氨酯砂漿地坪的價格與我們購買物品價格不同。它的價格是浮動的,因為影響水性聚氨酯砂漿地坪的因素有基礎地面等因素。
  • 生物基材料PDI可以替代傳統異氰酸酯應用於水性聚氨酯
    科思創其後推出一系列以PDI為原料的水性聚氨酯產品,包括用於水性雙組分交聯劑。並於2015年4月公布首款PDI基礎的產品,2016年產能達2萬t/a。南京工業大學的Jiao Feng等人以五亞甲基1,5-二異氰酸酯為原料,採用不同NCO/OH摩爾比和1,6-己二醇(HDO)/二羥甲基丙酸(DMPA)摩爾比的預聚工藝製備了一系列水性聚氨酯(WPU)分散體。
  • 自消光水性聚氨酯合成的研究進展
    水性聚氨酯是一種嵌段聚合物,其合成單體品種多、結構多樣;成膜過程存在微相分離;導致其配方可調範圍大,性能影響因素多。因此研究原料種類和用量對自消光水性聚氨酯性能的影響,對實際生產和應用具有重要的指導作用。一般來說WPU結晶度越高,對光散射越強,膠膜透光性越差。
  • 水性塗料用聚氨酯增稠劑
    水性塗料因其自身的特點,以水或者水溶性醇醚作為溶劑,其塗料粘度低,流變性能差,往往需要加入增稠劑提高其流變性能。水性塗料用增稠劑能夠顯著提高塗料的流變性能,有助於提高塗料的假塑性,當使用高剪切速率時,塗料能夠很容易變稀,當停止剪切或者低剪切力時,塗料又能夠增稠,這些特點,一方面可以提高塗料的儲存穩定性,避免塗料裡顏填料的沉降,同時在噴塗過程中,有助於水性塗料的霧化,另一方面在施工過程中,能夠防止塗料的流掛,保證塗料有很好的施工性能。接下來,小編為您介紹幾款水性塗料用聚氨酯增稠劑。