分子蒸馏在聚氨酯涂料领域显神威  

中国化工报 2001.06.20 

　　近年来，随着人们生活水平的不断改善，对居室的装修越来越高档豪华。装修过程中需要使用大量涂料，
其中使用较多的是聚氨酯涂料。溶剂型聚氨酯涂料含有有毒溶剂，严重污染环境，特别是溶剂型双组分聚氨酯
中的异氰酸酯单体是毒性极大的化工原料，因其蒸汽压高，挥发性大，对人体的呼吸道及肺部会造成伤害。为
此，国际卫生组织严格规定异氰酸酯聚合物中游离单体含量必须控制在0.5％以下。由于异氰酸酯预聚物具有
很高的活性，对温度很敏感，采用传统蒸馏方法产品中单体含量仍在2％以上，甚至高达5％～10％，而采用分
子蒸馏法可将单体含量降到0.1％以下。 
　　据了解，我国聚氨酯涂料行业发展很快，在进入20世纪90年代后，更是获得了突飞猛进的发展，于1997年
一跃成为中国第三大涂料品种，产量仅次于醇酸树脂漆和酚醛树脂漆。1991年至1997年，中国涂料年总产量
（不包括建筑涂料）从93万吨增长到135万吨，年均增长率为 10％，而聚氨酯涂料则从1.7万吨增长至11多万
吨，年均增长率为36％，其增长率是涂料总增长率的近4倍。但是，我国目前的聚氨酯涂料仍处于初级阶段，
绝大多数为低档产品，产品几乎均为溶剂型且为低档高毒性TDI系列芳香族聚氨酯涂料，这种涂料中存留的有
害物质会对人体造成很大伤害，必须严格控制。 
　　聚氨酯按其原料可分为芳香族和脂肪族聚氨酯。芳香族聚氨酯遇日光紫外线会泛黄分解，只能用于室内涂
料；而脂肪族聚氨酯涂料防紫外线、抗水解，室内外均可使用，但脂肪族聚氨酯原料价格较为昂贵。聚氨酯制
品一般由聚酯、聚醚和聚氧化烯烃等低聚物多元醇与有机异氰酸酯通过加成聚合而成。聚氨酯制品的性能除了
与原料种类、配方技术、加工工艺相关外，还与原料的质量有关。脱除聚氨酯原料中的小分子齐聚物或游离单
体通常采用的方法是溶剂萃取、减压蒸馏、薄膜蒸发等传统的分离方法。这些传统的分离方法存在着生产周期
长、操作温度高、分离效率低、物料受热时间长等问题。北京化工大学北京新特科技发展公司开发的利用分子
蒸馏技术脱除聚氨酯涂料有害单体工艺较好地解决了这些问题。据该公司于宏奇总工程师和杨村高级工程师介
绍，分子蒸馏不同于一般的蒸馏技术，它是运用不同物质分子运动平均自由程的差别而实现物质的分离，因而
能够实现在远离沸点下操作。根据分子运动理论，液体混合物的分子受热后运动会加剧，当接受到足够能量时，
就会从液面逸出而成为气相分子。随着液面上方气相分子的增加，有一部分气体就会返回液体，在外界条件保
持恒定情况下，就会达到分子运动的动态平衡。分子蒸馏能在极高真空度下操作，使液体在远低于其沸点的温
度下将其分离，特别适用于高沸点、热敏性、易氧化物系的分离。利用分子蒸馏技术脱除聚氨酯涂料中异氰酸
酯单体的工艺是经过多级分子蒸馏，使异氰酸酯聚合物单体含量低于0.5％，并实现了工业化生产。 
　　分子蒸馏作为一项高新技术，在国外已应用于百余种产品。我国对分子蒸馏技术及应用领域的研究虽然起
步较晚，但进展较快。特别是北京新特科技发展公司已经走在了该项技术发展的前列，达到了国际先进水平。
为了加快提高我国聚氨酯涂料的质量，大力开展分子蒸馏技术在聚氨酯涂料领域的应用研究势在必行。
　　  

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上海攻克聚氨酯涂料游离TDI难关

中国化工网 2003.9.16

　　聚氨酯涂料是我国涂料工业中发展最快的品种之一，其性能好，品种繁多，可用于建筑、工业等各个领域，
唯一不足的是游离异氰酯酸特别是TDI含量高，给环境和人类身体健康带来了危害。为此，我国涂料工业一直在
寻找物理化学方法减少聚氨酯涂料中的游离TDI含量，但效果不明显。迄今为止最有效方法是采用薄膜蒸发技术，
这项技术在国外也只是德、美、日三国拥有，且价格高昂。为此，上海华生化工厂与北京新特科技发展公司合作，
采用国外在这方面没有的工艺技术攻克了难关，使聚氨酯涂料的游离单体含量控制在0.5%以下（实际在0.35%以
下），并已正式运行。