高機能聚氨酯(PU)材料
根據MarketsandMarkets市調公司的統計，全球聚氨酯(PU)材料在2015年的產值達418億美金，預估到2021年將可提高至567億美金，年複合成長率達5.6%。聚氨酯為我國之利基產業，廣泛應用於硬泡、軟泡、CASE(Coatings, Adhesives, Sealants and Elastomers)、TPU等，其擁有良好的物理及化學性質、耐磨性佳、高可撓性、高抗張強度、高延伸性、耐化性佳、易加工性以及優異的手感等特點。近來為因應對環境友善、快速加工與自動化的需求，發展水性、無溶劑與快速結晶的PU系統成為市場之重要趨勢。多元醇(Polyol)的選擇上也開始朝向高耐水解性與高強韌性結構發展，此外，異氰酸酯之使用與殘留量越來越受到關注與限制，未來相關游離異氰酸酯的檢測與含量降低將是重點技術發展方向。著眼於綠色減碳與高機能之應用需求，本期技術專題針對聚氨酯之結構設計、開發現況與趨勢進行介紹，期許藉由不同尺度微相分離結構開發與系統之搭配，達到高功能性應用，提供讀者對聚氨酯相關技術應用之理解，也有助於提高對新材料之要求，並掌握最新技術與應用之趨勢與發展契機。
根據MarketsandMarkets市調公司的統計，全球聚氨酯(PU)材料在2015年的產值達418億美金，預估到2021年將可提高至567億美金，年複合成長率達5.6%。聚氨酯為我國之利基產業，廣泛應用於硬泡、軟泡、CASE(Coatings, Adhesives, Sealants and Elastomers)、TPU等，其擁有良好的物理及化學性質、耐磨性佳、高可撓性、高抗張強度、高延伸性、耐化性佳、易加工性以及優異的手感等特點。近來為因應對環境友善、快速加工與自動化的需求，發展水性、無溶劑與快速結晶的PU系統成為市場之重要趨勢。多元醇(Polyol)的選擇上也開始朝向高耐水解性與高強韌性結構發展，此外，異氰酸酯之使用與殘留量越來越受到關注與限制，未來相關游離異氰酸酯的檢測與含量降低將是重點技術發展方向。著眼於綠色減碳與高機能之應用需求，本期技術專題針對聚氨酯之結構設計、開發現況與趨勢進行介紹，期許藉由不同尺度微相分離結構開發與系統之搭配，達到高功能性應用，提供讀者對聚氨酯相關技術應用之理解，也有助於提高對新材料之要求，並掌握最新技術與應用之趨勢與發展契機。
日常用品與工業製造所使用的材料種類不斷翻新，透過異種材質接著產生複合機能的技術應運而生，不同材質間的接著強度決定了複合材料的最終性能。面對輕量化、低活性、不耐熱材料的接著加工，不能利用具有溫度活化界面的焊接或熱熔壓合技術，使用接著劑成為可行的選項，提供關鍵的界面結合能力。聚氨酯是常見的接著劑原料，能夠依據各類要求而改變分子結構設計，也能與其他種類樹脂共聚改質，可滿足各種不同特性材料的接著加工。「聚氨酯接著劑設計與改質技術」介紹幾個不同應用的聚氨酯接著劑，提供讀者認識這類材料特性與技術。
傳統的聚氨酯膠黏劑含有機溶劑，易造成環境污染。為了滿足人們對膠黏劑使用安全、環保等方面的新要求，濕氣硬化型聚氨酯熱熔膠則是在傳統熱熔膠基礎上發展起來的一類新型膠黏劑。其不僅有傳統熱熔膠初期強度好和與濕氣反應後固化性能優的特點，且針對多種基材皆有優良的黏接性能，具有廣闊的應用前景。「濕氣硬化型聚氨酯熱熔膠(PUR)之發展趨勢與應用」分別對PUR應用於紡織業、鞋業、及電子行業舉例說明。
現今消費市場講求衣物的高機能性，期望衣服具有防水透濕的功能，「機能複合式織物用透濕水性聚氨酯薄膜」研究，將水性聚氨酯(PUD)使用在紡織複合品上，是為了增加橡膠的透濕性，利用透濕PUD導入可使乳膠具有透濕性，以開發防水透濕紡織品。乳膠固形份偏高、接近分散臨界狀態，在顆粒如此靠近的狀態下，乳化安定基搭配與混合分散技術就相對變得重要。實驗開發不同的透濕PUD樹脂驗證乳膠與透濕型PUD之混摻相容可行性。需藉由透濕PUD與乳膠互相搭配、流變控制技術、分散技術以及助劑篩選，建立透濕防水複合式薄膜塗佈製程技術，成品最終得到具有防水及透濕兩種特性的薄膜，且可應用於多樣化的高端織物上。
「PU材料在電化學領域的新應用」一文指出，以PU彈性體材料當作活性碳電極黏結劑，在電容表現可與以PVDF黏結劑的活性碳電極不相上下。CV與EIS分析結果證實，以PTMEG與GMS量身設計(Tailor Designed)製備之高撓性疏水PU彈性體黏結劑，可當作活性碳電極黏結劑，PU電極與集電板接著性佳，可改善PVDF電極因剛性特性造成的問題，有效的降低界面電阻，其電容表現與以PVDF為黏結劑的活性碳電極不相上下。在電容脫鹽實驗中，PU電極也具有較佳的離子吸/脫附可逆性與穩定性。
來源截取自2018年1月號『工業材料雜誌』