聚氨酯材料广泛应用于软垫家具、绝缘泡沫、地板涂层及医用导管等领域。传统生产方法依赖有毒的异氰酸酯,存在健康风险。弗劳恩霍夫研究所的科研团队开发出使用无害二氨基甲酸酯的替代工艺,实现了更安全环保的聚氨酯生产。
在CO2NIPU项目中,研究人员首次成功采用二氨基甲酸酯替代异氰酸酯制备聚氨酯。弗劳恩霍夫应用聚合物研究所项目经理Christoph Herfurth表示:“由二氨基甲酸酯制成的聚氨酯分子结构与传统产品完全一致,可基于现有知识实现所需材料特性。”这项创新不仅降低生产风险,还利用二氧化碳合成原料,减少温室气体排放。
该工艺采用模块化设计,通过调节扩链剂、聚合物二醇等组分比例控制材料性能。生产过程中,原料在180-190摄氏度下熔融反应,虽然反应时间延长至6-8小时,但更易控制质量稳定性。项目同时开发了聚氨酯回收技术,旧泡沫材料经处理后可重新用于生产。
目前该技术已完成实验室验证,在中试阶段可生产数公斤产品。下一步将在Schkopau的弗劳恩霍夫聚合物中试工厂实现百公斤级生产。初步应用聚焦医疗导管领域,弗劳恩霍夫制造技术与先进材料研究所正开发配套粘合剂技术。这项无毒性异氰酸酯聚氨酯生产技术为塑料行业可持续发展提供了新路径。









