聚氨酯是一种多功能多用途的合成高分子材料，通常由低聚物多元醇、多异氰酸酯和扩链剂/交联剂反应制得,其制品涵盖泡沫塑料、合成橡胶、塑料、合成纤维、涂料、胶黏剂等许多合成材料领域，以硬泡保温材料、软泡垫材、弹性体零部件、微孔弹性体鞋材、高弹纤维、织物及革涂层、油漆涂料、胶黏剂、密封胶及灌封胶、防水及防护涂料、仿木材料、处理剂等产品方式应用于冷链、交通、建筑、家居、服装鞋革、机械配件、食品、包装印刷、体育器材、国防军事等等各行各业，这是聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯等高分子合成材料无法比拟的。

1937年德国的奥托•拜耳(Otto Bayer)发现聚氨酯的工业应用价值，1941~1942年，德国Bayer公司建立了1200吨/年的聚氨酯工厂，初始的聚氨酯生产技术开始被开发，并在欧美开始发展，同时逐渐向其他国家和地区扩散。从全球聚氨酯制品产量变化来看，1956年仅为3600多吨，到1967年已增长到27万多吨，1983年全球聚氨酯的总产量约为380万吨，1998年全球聚氨酯产量为770万吨，2000年超过860万吨，2010年全球聚氨酯产量约1669万吨，2012年约1896万吨，2018年产量约2307万吨。目前聚氨酯增长平稳，预计到2022年全球聚氨酯产量将超过2570万吨。未来几年(2019-2022年)预计全球聚氨酯消费规模总体还将保持逐年上升的趋势，平均每年增长速度保持在6.7%左右。

我国聚氨酯工业始于20世纪50年代末，并缓慢发展，六十年代后期年产量估计在1000吨左右，1978年以前全国聚氨酯制品产量仅5000吨/年左右。随着异氰酸酯MDI等原料装置的引进建设，中国的聚氨酯产业开始加速发展。1989年，我国聚氨酯原料产量达3.22万吨，制品产量达9.93万吨(某些制品如涂料、胶黏剂，产量估计值含溶剂，下同)，只占全球总产销量425万吨的2.34%。90年代以后，随着万吨级大型异氰酸酯和聚醚装置的引进投产，中国聚氨酯工业步入了飞速发展阶段。1998年聚氨酯产品总量约77.0万吨，2000年92.2万吨，2010年我国聚氨酯产品消费量增加到650万吨，2014年增长到960万吨。

2018年聚氨酯消费量达到1250万吨(其中聚氨酯泡沫约占39%，合成革树脂浆料约17%，鞋底原液约5%，聚氨酯涂料约16%，弹性体约10%，聚氨酯胶黏剂含密封胶约6%，氨纶约6%)。

我国聚氨酯产消总量已超过欧美国家，人均消耗量却远低于发达国家，但目前我国的聚氨酯产业发展速度很快，增长速率始终高于GDP增速。

1 弹性聚氨酯材料应用领域和发展前景

聚氨酯弹性材料属于嵌段聚合物，即聚氨酯大分子由“软段”和“硬段”构成并形成微观相分离结构，其中硬段(来源于异氰酸酯和扩链剂)分散在软段相区(来源于低聚物多元醇)中起到物理交联点的作用，因此相较其他合成橡胶(弹性体)，聚氨酯弹性体具有更优异的强度和耐磨性，硬度高时仍可保持高伸长率。

弹性类聚氨酯材料，国外简称“CASE”，主要包括传统聚氨酯弹性体制品，聚氨酯塑胶跑道等铺装材料、聚氨酯防水涂料、胶黏剂以及密封胶、灌封胶等，约占聚氨酯产品总量的40%左右，绝大多数CASE材料的固化物(水性和溶剂型产品除去水和溶剂后)是非泡沫弹性聚氨酯材料。其中PU合成革树脂、部分涂料和胶黏剂是溶剂型或水性产品，也可以认为是广义上的聚氨酯弹性体材料。狭义上的聚氨酯弹性体指浇注型聚氨酯弹性体(CPU)、热塑性聚氨酯弹性体(TPU)和混炼型聚氨酯弹性体(MPU)，占聚氨酯总量的10%或略低，其中CPU和TPU是主要的聚氨酯弹性体，它们的区别在于生产工艺和扩链剂等因素。这类传统的聚氨酯弹性体也称为“聚氨酯橡胶”，属于一类特种合成橡胶，高性能的聚氨酯弹性体是所有合成高分子材料中耐磨性最好的材料，有“耐磨王”之称，在许多领域应用广泛，并且新的应用还在拓展之中。

聚氨酯弹性体在某些领域可用来替代金属、塑料和普通橡胶。

与金属材料相比，聚氨酯弹性体具有重量轻、噪音低、耐损耗、加工费用低及耐酸腐蚀等优点。与塑料相比，有高韧性、高耐磨性等优点。与一般橡胶相比，聚氨酯弹性体具有耐磨、耐切割、耐撕裂、高承载性，耐臭氧等优点，并且制造简单，可灌封、浇注，硬度范围广。

聚氨酯弹性体在应用范围举例见表1。

其他应用箱包PU革，造纸胶辊，印刷胶辊，工具手柄或涂层，钢铁厂多种胶辊，输送带和胶辊，瓶子和罐涂层，风电叶片，坦克履带胶，防弹玻璃胶，砻谷辊，某些食品器具，木器漆，汽车漆，复合薄膜胶，等等

浇注型聚氨酯弹性体具有优异的耐磨性、耐疲劳、耐介质(耐油等)性能，应用非常广泛，如聚氨酯胶辊，使用寿命高于普通橡胶辊，主要用于纺织、造纸、印刷、卷材(铁皮、铝皮、非金属等)、粮食加工(砻谷辊等)、物料传输等行业;聚氨酯胶轮可用于旱冰鞋、手推车、旅行箱、滑板车等机械、货运和运动休闲等领域;聚氨酯矿石筛在采矿行业已替代了金属筛，噪音小，使用寿命长;聚氨酯密封垫等密封件作为零件用于某些机器，作为冲压模具适应性好;航空航天以及某些军工产品、海底输油管保温和防护等均可采用聚氨酯弹性材料。

喷涂聚氨酯脲和喷涂聚脲具有无溶剂、可厚涂、固化快、效率高、涂层无接缝、防腐耐磨性能好等特点，用于混凝土表面、高铁线路、水工(海工)防腐、化工防腐、各种水池内表面防腐涂层、各种地面(含船舶甲板、船舱)地坪、以及娱乐设施保护涂层等。在易于制作的泡沫塑料道具上喷涂一层聚氨酯脲，成型快，效果逼真，用于影视行业。

聚氨酯铺装材料主要用于铺设塑胶跑道、球场、幼儿园、体育馆以及休闲场所弹性地面，还用于工厂仓库、车间地坪铺设等。塑胶跑道有利于运动员速度和技术的发挥，降低摔伤率，是国际上公认的最佳全天候室外运动场地坪材料，是中小学及高校运动场的主流配置。

聚氨酯密封胶也是一种重要的弹性材料，可用作桥梁连接处的伸缩缝、轨间嵌缝，低模量(软质)聚氨酯密封胶在建筑领域需求量也很大。

除此之外，利用聚氨酯弹性材料优异的减振降噪性能，还可用作减振弹性垫板、固化道床、弹性轨枕等部分，例如聚氨酯轨枕具有优良的弹性、降噪、耐低温、耐疲劳等性能。在发达国家如德国、日本的高速铁路中，聚氨酯产品已得到了广泛应用。

聚氨酯材料以其优异的性能应用范围在不断的开发中，若从应用领域来看，汽车行业是聚氨....