树脂基复合材料具有重量轻、强度高、加工成形方便等特点，已在国民生产、生活的多个领域得到广泛应用。聚氨酯树脂复合材料在复合材料领域的应用只有将近20年时间，然而随着研发人员对聚氨酯成型技术的掌握和在控制其反应性以延长适用期方面的进步，聚氨酯复合材料在长期由不饱和聚酯、乙烯基酯树脂以及环氧树脂等主宰的复合材料领域中崭露头角，成为树脂基复合材料家族的重要一员。
聚氨酯复合材料性能优势显著
相较于传统的树脂复合材料体系，聚氨酯树脂固化反应速度更快，制品成型时间更短，在大规模批量生产方面具有更广阔的应用前景。其次，聚氨酯复合材料具有抗拉强度高、抗冲击性能好、耐磨性强等特点，在复合材料二次加工领域（如钻孔、机械加工和装配）具有极大的优势，为复合材料精密加工提供了更多的可能。第三，聚氨酯复合材料树脂基体不含有诸如苯乙烯等挥发性有机物，其原材料组分中有害物质（如MDI）浓度远低于安全要求，十分有利于环境及工人职业健康。
成型工艺持续进展
液体反应成型工艺
最早应用于聚氨酯复合材料的成型工艺是反应注射成型，该成型方法主要用来制造汽车内饰件和外部件，如皮卡车厢、车底板、行李架、内门板等。随着人们对复合材料性能要求的提升，业内对反应注射成型方法的原材料与设备进行了持续改进，结构反应注射成型逐渐成熟起来，成为聚氨酯反应注射工艺中增长最快的成型方法。此外，为进一步提升复合材料的综合性能，提高复合材料中增强纤维的体积分数，与结构反应注射成型工艺类似的树脂转移模塑法逐渐发展起来，并越来越多地应用于交通运输领域，如汽车、高铁等需要减重并承受外力的结构件中。该成型工艺也采用闭合模具成型，将增强材料（如玻璃纤维织物等）按设计需求提前加入到闭合模具中，再注入树脂反应成型。为进一步提高生产效率，目前各大复合材料生产商都在进行高压树脂转移模塑成型工艺的开发，该技术可使每件复合材料产品在2~3分钟内制备完成，为大规模、批量化生产提供了技术保障。利用高压树脂转移模塑工艺制备的卡车专用聚氨酯板簧结构材料，与传统钢制板簧相比，聚氨酯复合材料在总质量降低的前提下，还具有弹性应变大、比应变能高、疲劳寿命长及安全断裂性好等特点，其成功研制对成型形状复杂且性能要求较高的复合材料构件具有重要的市场价值和指导意义。
连续纤维缠绕工艺
连续纤维缠绕工艺可用来制备聚氨酯复合材料轻质电力杆塔。复合材料电力杆塔重量仅为传统混凝土电力杆塔的1/3，可以手动搬运和安装，有助于大幅节约成本和时间，适合丘陵地带使用，并可根据特定的天气条件进行树脂配方优化。同时，聚氨酯复合材料电力杆塔具有良好的柔韧性，能承受台风等恶劣天气，其抗风能力可比传统电线杆塔提高至少两倍以上。以袭击广东的威马逊台风为例，强台风造成超过1万根混凝土和金属电线杆塔被毁，而聚氨酯复合材料电线杆塔却安然无恙。通过与国内专业设计单位的深度合作，采用亨斯迈专用聚氨酯树脂体系制备的高性能复合材料电力杆塔将更加广泛地应用在电力行业，推动该行业的健康发展。
片状模塑料成型工艺
片状模塑料成型工艺应用在复合材料制品已超过半个世纪，广泛应用在汽车、铁路、航空、船舶及建筑等领域。该成型方法工艺条件容易控制，生产简单方便，外形美观，表面平整、光洁。片状模塑料成型工艺专用树脂长期由不饱和树脂与乙烯基树脂主导，然而随着环保要求的日益提高，传统的树脂体系中有毒有害挥发物造成的问题日益突出，新的环境友好型树脂体系开始应用在片状模塑料成型工艺中。2000年，亨斯迈公司与纤维及复合材料专业生产商共同进行聚氨酯片状模塑料的研发，成功开发的聚氨酯树脂体系-牌号VITROX?誖已在北美市场得到应用。聚氨酯快速固化的特性可满足片状模塑料工艺成型的要求，工艺不需要经过传统模塑料2~3日的熟化过程就可直接进行产品制备，大大简化了工艺过程。该技术的成熟可极大地提升复合材料生产效率，为聚氨酯复合材料的发展提供了一项新的技术途径。
拉挤工艺
在保证产品高品质基础上，拉挤工艺实现了拉挤速度最大化，是低成本快速成型的首选工艺。聚氨酯本身优异的抗冲击强度、拉伸强度和层间剪切强度，使得制品可以更薄更轻。聚氨酯/玻璃纤维是目前性能最好的拉挤复合材料，其材料截面形状复杂，表面光滑，拉挤速度快，耐燃性好，耐水、酸、碱、盐，可涂装，具有良好的高隔热性，广泛应用于体育用品、建筑、交通运输等领域。亨斯迈公司早在约2005年就采用拉挤工艺制备了聚氨酯复合材料门窗，其RIMLINE?誖多元醇/SUPRASEC?誖异氰酸酯双组分树脂体系已在市场中占有一席之地。采用该双组分体系制备的拉挤复合材料的纤维体积分数可高达75%，而其导热系数只有传统铝合金材料的1/200~1/500。该新型门窗可大大改善室内热环境质量、提高建筑节能水平；并且由于复合材料成型制品具有高的可设计性，通过合理的结构设计和配件的使用，聚氨酯门窗可以满足较高的耐火要求，集耐火、保温等性能于一身，在节能、保温领域将发挥重要作用。
未来发展展望
“十二五”以来，中国石化行业将聚氨酯列入规划发展方向，“十三五”国家创新规划又对新材料的研发和应用提出新的要求。以聚氨酯树脂为基体的复合材料作为材料家族中新的一员，其出色的综合性能必将在对性能要求、自身重量要求、耐久和耐环境性要求都较高的产品中得到广泛应用。而且随着材料工艺及装备的不断成熟，复合材料成本不断降低，聚氨酯复合材料应用范围将遍及船舶、轨道交通、风电、汽车、建筑加固、油气田设备、医疗等各个行业，成为极具前途和潜力的重要新材料。
业内应结合聚氨酯自身的优势与产业链的协调发展，以聚氨酯复合材料发展为契机，集成资源优势，带动先进原材料、高端制造装备等相关产业领域的发展，加速产业融合。