摘　要:本文论述了聚碳酸酯二元醇及聚碳酸酯型聚氨酯材料的发展概况, 并分别简述了聚碳酸

酯二元醇的合成方法、应用及聚碳酸酯型聚氨酯材料的性能与特点。

关键词:聚氨酯;聚碳酸酯二元醇;聚碳酸酯型聚氨酯;应用

　　聚碳酸酯二元醇(PCDL)是分子内有多个碳酸

酯基、分子两端带有羟基的聚合物, 可用来合成新一

代聚碳酸酯型聚氨酯。与传统型多元醇所合成的聚

氨酯材料相比, 聚碳酸酯型聚氨酯具有优良的力学

性能、耐水解性、耐热性、耐氧化性及耐磨性, 因而,

聚碳酸酯二元醇及相应的聚碳酸酯型聚氨酯新材料

的开发愈来愈受到行业内的重视。目前, 聚碳酸酯

二元醇已被广泛用于制备品质优良、性能优异的各

种聚氨酯材料。

随着环保意识的加强和环保法规的日益完善,

传统的溶剂型聚氨酯材料将逐步向水性聚氨酯材料

方向发展。然而由于在水性聚氨酯材料中引入了亲

水基团, 一般情况下影响了该材料的耐水性能;如果

用聚碳酸酯二元醇代替传统的多元醇来合成水性聚

氨酯材料, 材料的耐水解性能将得到很大改善。因

此聚碳酸酯二元醇将在合成水性聚氨酯材料中得到

广泛的应用。

聚碳酸酯型聚氨酯具有优良的耐体内氧化性,

在水相环境和长期植入体内的医疗装置领域中具有

广泛的用途。同时聚碳酸酯二元醇还具有微生物降

解性, 可发展成一类环境友好型材料。

由于聚碳酸酯型聚氨酯新材料的优异性能日益

受到重视, 并已应用到聚氨酯合成革、安全玻璃、皮

革涂层、涂料、鞋底、粘接剂等多种领域, 因此聚碳酸

酯二元醇及其相应的聚碳酸酯型聚氨酯新材料的研

究在世界发达国家异常活跃, 每年均有大量的专利

及研究论文发表。

1986 年首先由日本东亚合成公司将聚碳酸酯

二元醇产业化, 至1998 年日本有日本聚氨酯公司、

东亚合成公司及宇部兴产公司3 家公司生产, 总产

量约350 t/a 。另有美国的Permuthane(ICI 的子公

司)、德国的拜耳公司也进行PCDL 的生产。近年来

随着聚碳酸酯型聚氨酯新型材料的不断发展及其应

用领域的不断扩大, 聚碳酸酯二元醇生产公司纷纷

扩大其生产能力或扩建新装置。日本宇部兴产公司

计划在西班牙卡斯特隆建1 套1500 t/a 的聚碳酸酯

二元醇生产装置, 预计2004 年初投产;日本旭化成

公司已在2002 年末更新了PCDL 的生产设备, 新装

置能力为3500 t/a ;日本聚氨酯公司在2003 年将

PCDL 的生产能力扩大至4400 t/a , 而成为亚洲最大

的聚碳酸酯二元醇生产公司。2004 年日本PCDL 的

年产量将达1 万t 左右。

1 　聚碳酸酯二元醇的制备方法

聚碳酸酯二元醇的合成方法有光气法、二氧化

碳环氧化物调节共聚法[ 1, 2] 、环状碳酸酯的开环聚

合法[ 3] 、小分子碳酸酯酯交换法[ 4～ 8] 等。

光气法中的生产原料是光气及二元醇, 由于光

气毒性较大, 并且在生产过程中会产生大量的无机

废水, 生产条件恶劣、污染较大, 目前已基本被淘汰。

二氧化碳环氧化物调节共聚法的特点是原料成

本较低, 但只能合成特定环氧化物结构的聚碳酸酯

二醇, 并且在制备过程中需要使用大量的催化剂, 同

时要从高粘度的生成物中除去大量的催化剂也很困

难。

环状碳酸酯的开环聚合法中, 六元及六元以上

的环状碳酸酯开环聚合可合成高相对分子质量的聚

碳酸酯二醇, 但环状碳酸酯大多是由光气法制成, 同

　　　·　6　·　　　　　　　　　　　　　　 聚氨酯工业

POLYURETHANE INDUSTRY

　　　　　　　　　　2004 年第19 卷第1 期

　　2004.Vo1.19 No .1

样存在污染。

小分子碳酸酯酯交换法是目前最成熟的聚碳酸

酯二醇....