聚氨酯塑胶跑道生产工艺

       目前，绝大部分聚氨酯塑胶跑道产品都是由异氰酸酯和多元醇反应制得。

       异氰酸酯MDI国内外均采用液相光气法生产，其制造方法是将苯胺与甲醛在盐酸（或催化剂）存在下加热至100℃进行缩合反应，生成二苯基甲烷二胺及多亚甲基多苯基多胺混合物，然后再直接送至光气化反应器。其光气化反应的设备和条件与生产TDI十分相似，所用溶剂也是邻二氯苯或氯苯，工艺流程与生产TDI也相仿。由于光气法的生产装置复杂，工序多，生产中使用有毒的光气和氯气，生产过程中产生大量氯化氢（HCl），而且在最终异氰酸酯产物中含有大量难以分离的可水解氯化物，因此各国一直在寻找更经济和更安全的合成MDI的工艺路线。目前各国都对非光气法合成异氰酸酯进行了大量研究，主要的有羰基化法和热分解法，由于收率和催化剂回收等问题，至今没有工业化。随着环保意识的不断增强，各国对光气法工艺做出了越来严格的限制。因此探索环保的非光气法合成聚氨酯路线势在必行。其中取得进展的有：日本旭化成开发的氧化羰基化法、美国孟山都公司开发的以苯胺和二氧化碳（CO2）为原料制备MDI的路线以及近期国内外研究机构都在开发的以碳酸二甲酯（DMC）替代光气的新技术。
      基于二氧化碳资源化利用的
      聚氨酯生产新技术根据联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）发布的研究报告指出：自20世纪年代以来，大气中CO2浓度持续增高，大量使用化石燃料，排放了大量的CO2等温室气体，造成了温室效应，该问题引起了各国政府的高度重视，如何限制CO2的过量排放已成为各国可持续发展的重大战略性问题。中国能源结构中煤炭资源占主导地位的特殊性和经济发展模式，导致目前中国CO2排放量居世界第二位，并且人均排放量已接近世界平均水平，CO2过量排放引发的问题日趋严重。为此，中国政府也提出了到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%-45%的承诺。实施CO2资源化有效利用是中国面对气候变化和可持续发展的战略选择，利用CO2生产碳酸二甲酯的绿色学工艺，进一步利用碳酸二甲酯合成聚氨酯材料，替代原来有毒、污染和高CO2排放的传统异氰酸酯技术路线，是实现环境友好和CO2减排并满足人民日益提高的生活需求的方向。

       DMC羰基化法合成聚氨酯材料，采用的碳酸二甲酯（DMC）是新一代的绿色化学品，由于它的化学结构与光气有类似之处，因此以DMC替代光气的异氰酸酯合成已成为研究热点。以DMC为原料的MDI合成路线分3步进行：第1步，苯胺与DMC为原料，采用以活性炭或α-Al2O3为载体的负载型催化剂Zn（OAc）2/AC（或Zn（OAc）2/α-Al2O3），在150℃和DMC/苯胺摩尔比为7的进料比下合成苯氨基甲酸甲酯（MPC），其产物的选择性和收率分别为98%和78%；第2步，以MPC和甲醛为原料，采用液体硫酸（H2SO4）为催化剂，在100℃和MPC/HCHO摩尔比为6的最佳进料比下缩合生成二苯基甲烷二氨基甲酸甲酯（MDC），收率为43%；第3步，MDC分解生成MDI。由于从缩合反应混合物中回收MDC和催化剂技术的不成熟，限制了DMC法生产MDI的工业化进程，开发新型的固体酸催化剂可解决这些问题，且符合清洁化生产的发展方向。
       另外，采用碳酸二甲酯和1,6-己二胺反应合成1,6-己二氨基甲酸甲酯（DHDC），以此为基础，利用DHDC与聚多元醇酯交换聚合直接合成HDI型聚氨酯树脂，从而避开了用异氰酸酯的光气路线，也是一条新清洁的绿色工艺路线。四、结论与思考1、传统的聚氨酯塑胶跑道材料中主要化工原料———氰酸酯生产过程中采用光气路线污染严重、产品毒害性大，与人们健康、环保的理念有差异，不符合环境友好产品的发展趋势。
       结合二氧化碳资源化利用，开发绿色、环境友好的聚氨酯材料新技术，具有广阔的发展前景，符合国家可持续发展的长远战略。
       以二氧化碳为资源开发的新技术，目前还未成熟，新的技术还需要企业、科研机构和广大科技人员共同努力创新，尽早实现产业化。
       从事体育用品产业的企业、机构和消费者，也要更加关注自己身边产品是否环境友好、低碳，给绿色产品更多的支持和发展的空间。