概述
    反應注射成型是指針對多種有機合成的高分子材料，通過改變材料的化學結構，采用物理變化的方法（如溫度、重量比例和高剪切等）來生產各種不同性能和用途的產品。這些產品具有耐磨、耐老化、耐堿、耐油、耐臭氧、耐低溫、透聲性好、彈性好、粘接力強以及生物相容性好等優點，可廣泛應用于輕工、建筑、汽車、紡織、機電、船舶、石化、冶金、能源和軍工等國民經濟各個領域。我國聚氨酯反應注射技術及裝備的設計、開發和制造，經歷了從無到有，從初模仿到獨立設計、自主創新的過程。目前國產設備的技術水平和工藝性能已逐步接近或達到國際先進水平，除滿足國內生產需求外，同時還部分出口到國外。近十幾年來，我國聚氨酯工業得到飛速發展，從產量和品種來說我國已成為聚氨酯工業大國；但從質量和技術角度來說，我國和國際先進水平比較尚有一定差距。
發展歷史
綜觀我國反應注射成型技術及裝備的發展歷史，大致可分為初期發展、技術創新以及升級換代3個階段。
1．初期發展
    我國聚氨酯工業的發展，起步于20世紀60年代初期，是以自力更生精神為主體發展起來的。起初，江蘇省化工研究所利用其開發的發泡工藝制成了聚氨酯泡沫塑料。到60年代中期，一些單位及各泡沫廠先后引進了不同的國外設備，70年代有一些具有一定規模的小型工業裝置開始生產不同的聚氨酯泡沫塑料。1977年，浙江溫州產的聚氨酯泡沫噴灌機在北京毛主席紀念堂的地下保溫工程中獲得了成功的應用，成為當時行業內的轟動事件。然而，由于當時工業水平有限，有關設備配件、電器及控制儀器受到限制，設備的質量和性能與國外設備相比相差甚遠，突出表現為設備生產的成品率低，且設備的故障率高。因此，開發高性能和故障率低的聚氨酯反應注射成型裝備，成為當時及后來國產設備發展的關鍵所在。
2.技術創新
    （1）鞋底連幫成型機。20世紀90年代初，浙江溫州的制鞋業開始興起，特別是由于運動鞋市場好、利潤高，很多私有企業進入運動鞋的生產領域。然而，當時主要設備沒有國產化，他們只能從國外高價進口（當時一臺德國鞋底連幫圓盤聚氨酯注射機的價格高達800萬元），造成短期內無法回收投資。包括筆者所在公司在內的幾家國內反應注射設備生產商看到了這一商機，通過與鞋企合作，共同開發、互惠互利，經過多次改進和技術創新，終于成功開發出了可取代國外設備的高性能、適于新工藝的聚氨酯低壓成型機（鞋底連幫成型機）。
   （2）中高溫聚氨酯彈性體澆注機。我國聚氨酯工業始于20世紀60年代初，當時，我國以聚酯多元醇和MDI為基礎的混煉型聚氨酯彈性體（MPU）已具有中試規模，并開始了澆注型聚氨酯彈性體（CPU）的開發。70年代，CPU投入中試并得到批量生產，與此同時，基于聚酯和聚醚的熱塑性聚氨酯彈性體（TPU）的研究與開發也有進展。這一階段的膠料和聚氨酯制品主要為國防軍工配套服務。從80年代初開始，我國加強了對外合作與交流，不斷從國外引進原料和聚氨酯制品的生產技術。1984年之后，南京橡膠廠、山西省化工研究所及沈陽聚氨酯橡膠廠等單位先后引進10多臺CPU機主機及臥式離心成型機、噴涂機。1989年，我國臺CPU聚氨酯彈性體澆注機在溫州誕生并在齊齊哈爾橡膠廠投入使用而獲得成功。這些舉措促進了國內CPU澆注機從仿制到自主設計和創新的飛躍，大大加快了我國聚氨酯彈性體工業的發展。
   （3）聚氨酯泡沫發泡機。20世紀80年代，國內各大化工企業分別引進聚氨酯多元醇生產技術。聚氨酯多元醇可被用來加工成各種泡沫制品，如各類座墊、汽車內飾、防腐材料、保溫材料及仿木家具等。這些應用占到我國聚氨酯材料應用的60%左右，因此也推動了我國多組分聚氨酯發泡機的快速發展。設備無論是在計量泵選型，還是電氣控制方面都實現了更新換代；機頭由靜態混合改為動態高剪切混合及高壓霧狀混合等形式，替代了原有的手工操作，從而實現了泡沫設備的自動化生產。
3.升級換代
    進入21世紀，隨著國民經濟進入快車道，我國聚氨酯工業得到快速發展，聚氨酯反應注射成型裝備的制造能力和水平也隨之不斷提高。與此同時，歐洲各大設備生產商（德國DESMA公司、意大利康隆公司、法國博雷和賽格麥公司以及日本東邦公司等）相繼進入市場，也有公司在設置設備代加工廠以搶占市場，臺灣聚氨酯設備企業也分別在廣州東莞投資辦廠。國內的聚氨酯設備生產商主要集中在浙江地區，所生產的設備包括各類聚氨酯發泡設備、聚氨酯低壓澆注機以及鞋底連幫成型機等。其中有些廠家，如溫州飛龍聚氨酯設備工程有限公司的設備技術在某些方面已接近或達到了國際先進水平。
反應注射成型設備的類型及比較
1.低壓機
該類機器采用低壓計量泵輸送，通過機械混合裝置高剪切混合，并用溶劑清洗混合腔。其優點除結構簡單、操作方便及投資少外，還包括以下幾點：
（1）工作溫度范圍寬。低壓機適用溫度范圍廣，常溫型（20~300℃）、中溫型（40~80℃）及高溫型（80~170℃）的機器都有。
（2）適用黏度范圍廣。低壓機可用的原液的黏度從幾cP到30000cP。以聚氨酯彈性體澆注機為例，無論是預聚體黏度>2000cP，還是MOCA黏度<50cP，都適用于該機器。
（3）混合比可調范圍大。生產NDI型預聚體法聚氨酯彈性體時，要求混合比為100:1~100:5，而低壓機能滿足生產工藝，且混合均勻。
（4）吐出量范圍廣。吐出量小為0.3g/s，可用于生產工業用電控門鎖密封條、高彈耳塞等產品；而澆注量大可達1000kg/min，可用于生產特大流量的軍艦護舷。
（5）適用生產領域廣?？捎糜诟鞣N類型的聚合物反應注射成型，包括：發泡類――生產軟泡、硬泡、半硬泡及微孔彈性體等發泡制品，同時可以添加填料15%~30%；不發泡類――包括常溫型彈性體（一步法）、中溫型彈性體（半預聚體法）、高溫彈性體（預聚體法）及TPU熱塑性彈性體的成型，以及環氧樹脂灌膠和MC尼龍高溫澆注；雙組分或多組分反應注射成型――適應不同原料生產工藝的要求。
2.高壓機
該類機器采用高壓計量泵輸送，使原液在高壓下形成高速霧狀而沖撞混合（n>150m/s），再由精密配合的高壓推桿將混合腔刮凈。其優點是：澆注頭體型輕巧，澆筑后免清洗，適合于每次澆注后間歇時間較長的生產（如冰箱保溫層）。但高壓機結構復雜、投資高，對操作及維修技術要求也較高，而且不適合很小澆注量、混合比相差較大或是原料黏度變化較大的場合。
3.高速機
該類機器采用中壓計量泵輸送，具有高速鋸齒形螺桿混合裝置（n>1500r/min），利用推進錐形的高速螺桿刮凈混合腔，因此可免清洗。高速機結構復雜、加工精度高，且對操作和維修人員的要求較高，加之高昂的價格，目前在國內很少使用。
4. 上述3種機型比較
高壓機和高速機以進口為主。其優點是質量可靠。缺點是應用范圍小，在黏度、溫度、混合比及吐出量等變化較大時不適用；價格昂貴，回收成本較慢；維修費用高。低壓機則由于具有上述諸多優點，特別是成本優勢，使其在國內得到了廣泛的應用。
發展趨勢
經過20多年的努力和實踐，我國的反應注射成型裝備基本趕上或達到了國際先進水平，能滿足各種產品的生產工藝要求。機器已達到的性能指標包括：澆注量為0.3g/s~1000kg/min；原料黏度適用范圍從幾厘泊至30000cP；溫度從常溫至200℃；混合比在0~200內可調。
     展望我國反應注射成型裝備的未來發展方向，應該包括以下幾點：設備向高自動化程度發展，通過人機界面實行遠程控制；設備向精細化方向發展，并實現規模化生產，降低成本；設備制造的工藝水平和質量將通過充分應用各種新材料、新工藝和新技術得到進一步提高；設備制造向其他領域延伸和發展，能滿足多組分、聚合型等多種不同工藝要求的領域，如MC尼龍澆注機的開發；可以實現24h自動化生產的TPU熱塑性彈性體澆注機將得到開發。