聚氨酯（Polyurethane，简称PU）是一种广泛应用于工业与日常生活中的高分子材料，其密度并非固定值，而是根据配方、生产工艺及用途的不同，存在较大差异，一般而言，聚氨酯的密度范围可从30 kg/m³的超低密度泡沫到1200 kg/m³的高密度硬质材料，这种灵活性使得聚氨酯能够适应多种场景需求，从柔软的床垫到坚硬的工业零件，都离不开其密度特性的精准调控。

聚氨酯密度的基本范围

聚氨酯的密度通常分为以下几类：

1. 软质泡沫：常见于家具、床垫、汽车座椅等，密度一般为 20-60 kg/m³，记忆棉枕头的密度约40-80 kg/m³，高密度产品提供更好支撑性。
2. 硬质泡沫：用于建筑保温层、冷链隔热等，密度在 30-200 kg/m³ 之间，冷链保温硬泡密度常为40-60 kg/m³，兼顾隔热与结构强度。
3. 弹性体与工程材料：如工业滚轮、鞋底、密封圈等，密度可达 500-1200 kg/m³，高密度聚氨酯弹性体耐磨性强，常用于替代金属或橡胶。

影响密度的关键因素

1. 发泡剂与配方：
   聚氨酯生产过程中通过化学发泡（如水与异氰酸酯反应生成CO₂）或物理发泡（添加低沸点溶剂）形成气泡结构，发泡剂用量越多，气泡越多，密度越低，高水量配方会生成更多CO₂，制成低密度软泡。

2. 生产工艺：
   浇注、模压或喷涂等工艺影响材料内部结构，高压喷涂的硬泡密度通常高于自由发泡产品，因其压缩程度更高。

3. 添加剂与填充料：
   加入玻璃纤维、碳酸钙等填充料会显著提高密度，玻纤增强聚氨酯弹性体密度可达1000 kg/m³以上，用于重载机械部件。

密度与性能的关系

• 低密度材料（＜100 kg/m³）：
  优势在于轻质、吸震、隔热性好，但机械强度较低，建筑保温板利用低密度实现高效节能，但承重能力有限。

• 高密度材料（＞500 kg/m³）：
  具备高耐磨性、抗冲击性和负载能力，但重量增加，例如矿山筛网用的聚氨酯筛板，密度达800 kg/m³，寿命比金属长3倍。

实际应用中的密度选择

• 汽车工业：座椅软泡密度通常为45-55 kg/m³，平衡舒适性与耐久性；保险杠填充硬泡密度则需80-100 kg/m³以吸收碰撞能量。
• 医疗器械：医用床垫采用50-60 kg/m³的慢回弹泡沫，避免褥疮；手术台轮子可能使用800 kg/m³的高密度弹性体确保稳定性。
• 运动器材：滑雪靴外壳采用高密度聚氨酯（600-800 kg/m³）提供刚性，而鞋垫则用低密度材料（100-200 kg/m³）增强缓冲。

如何测量与调控密度？

密度检测通常遵循ASTM D3574（泡沫）或ISO 845（弹性体）标准，通过测量单位体积质量计算，生产时可通过调整异氰酸酯指数、催化剂类型及温度精确控制密度，提高异氰酸酯比例会增加交联度，从而提升密度。