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第一章 概述1

1.1 引言1

1.2 发展与现状2

1.3 结构特征7

1.4 合成与加工方法8

参考文献9

第二章 原料和配合剂10

2.1 低聚物多元醇10

2.1.1 聚醚多元醇10

2.1.2 聚醚多元醇15

2.1.3 聚？-已内酯多元醇23

2.1.4 其他低聚物多元醇24

2.1.5 聚合物多元醇27

2.1.6 蓖麻油28

2.2 多异氰酸酯29

2.2.1 合成方法29

2.2.2 重要的多异氰酸酯31

2.3 扩链交联剂44

2.3.1 二胺46

2.3.2 多元醇53

2.4 配合剂57

2.4.1 催化剂57

2.4.2 水解稳定剂63

2.4.3 阻燃剂65

2.4.4 溶剂67

2.4.5 脱模剂69

2.4.6 着色剂70

2.4.7 填充剂72

2.4.8 防霉剂72

2.4.9 抗静电剂73

2.4.10 抗氧剂和光稳定剂74

2.4.11 增塑剂75

参考文献76

第三章 聚氨酯化学77

3.1 与活泼氢化合物的反应77

3.1.1 与醇的反应77

3.1.2 与胺的反应78

3.1.3 与水的反应78

3.1.4 与酚的反应79

3.1.5 与羟酸的反应79

3.1.7 与脲的反应80

3.1.6 与酰胺的反应80

3.1.8 与氨基甲酸酯的反应81

3.2 交联反应81

3.2.1 硫黄的交联反应81

3.2.2 过氧化物的交联反应82

3.2.3 甲醛的交联反应83

3.3 异氰酸酯的聚合反应84

3.3.1 加聚反应84

3.3.2 异氰酸酯的缩聚反应86

3.4.2 异氰酸酯与活泼氢化合物的反应88

3.4 反应历程88

3.4.1 一NCO基的电子结构88

3.5 反应速度89

3.5.1 化学结构对反应速度的影响91

3.5.2 催化剂对反应速度的影响100

3.5.3 溶剂对反应速度的影响103

参考文献103

第四章 聚氨酯弹性体性能与结构的关系105

4.1 影响性能的结构因素105

4.1.1 分子量和交联点分子量的影响105

4.1.3 侧基和交联的影响106

4.1.2 主链分子结构的影响106

4.1.4 物理结构的影响107

4.1.5 氢键的影响108

4.2 机械性能与结构的关系109

4.3 耐热性能与结构的关系112

4.4 低温性能与结构的关系114

4.5 耐水性能与结构的关系115

4.6 其他性能与结构的关系117

4.6.1 耐油性和耐药品性117

4.6.3 回弹性、阻尼性和内生热118

4.6.2 介电性能118

4.6.4 光稳定性119

参考文献119

第五章 聚氨酯弹性体的聚集态结构121

5.1 TPU的氢键124

5.1.1 概况124

5.1.2 影响因素125

5.1.3 氢键的作用132

5.2 TPU的结晶136

5.2.1 微相结构136

5.2.2 软段相的结晶136

5.2.3 硬段相的结晶140

5.3.1 结构因素的影响144

5.3 TPU的取向行为144

5.3.2 外界因素的影响147

5.3.3 取向的结果149

5.3.4 结论151

5.4 TPU的聚集态152

5.4.1 微相结构152

5.4.2 硬段相形态155

5.4.3 影响因素158

5.4.4 形态参数162

5.4.5 形态与性能167

参考文献187

第六章 聚氨酯弹性体的特性与应用189

6.1 聚氨酯弹性体的特性189

6.1.1 硬度195

6.1.2 机械强度196

6.1.3 耐磨性能198

6.1.4 耐油和耐药品性能200

6.1.5 耐水性能203

6.1.6 耐热和耐氧化性能206

6.1.7 低温性能207

6.1.8 吸振性能208

6.1.9 电性能209

6.1.10 耐辐射性能211

6.1.11 耐霉菌性能212

6.1.12 生物医学性能212

6.2 聚氨酯弹性体的应用212

6.2.1 胶辊213

6.2.2 胶轮214

6.2.3 传动带214

6.2.4 联轴节215

6.2.5 密封制品215

6.2.6 灌封和包覆制品215

6.2.9 筛网216

6.2.7 旋流器216

6.2.8 胶板和胶片216

参考文献217

第七章 聚氨酯化学计算218

7.1 化学量计算218

7.1.1 当量粒子(当量)218

7.1.2 胺值221

7.1.3 异氰酸酯指数221

7.1.4 分子量221

7.1.5 交联度223

第八章 浇注型聚氨酯弹性体223

7.2 配方计算225

7.2.1 聚酯配方计算225

7.2.2 聚醚和聚内酯配方计算226

7.2.3 端异氰酸酯预聚物配方计算228

7.2.4 成品胶配方计算231

参考文献232

8.1 概述233

8.2 原料及配合剂234

8.3 分类236

8.4.2 半预聚物法237

8.4.1 预聚物法237

8.4 合成方法237

8.4.3 一步法239

8.4.4 一步法与预聚物法比较239

8.5 生产工艺239

8.5.1 低聚物多元醇脱水240

8.5.2 预聚物合成240

8.5.3 制品生产249

8.5.4 一步法配方及其制品255

8.5.5 影响产制品的因素256

8.5.6 主要生产设备283

8.5.7 典型产(制)品295

8.6 预聚物规格及质量(商品牌号及规格)308

8.6.1 日本聚氨酯公司308

8.6.2 法国博雷公司317

8.6.3 ERA聚合物公司328

8.6.5 美国Mobay化学公司329

8.6.4 美国Uniroyal公司333

8.6.6 美国CUU公司341

8.6.7 美国Conap公司343

8.6.8 德加Bayer公司343

8.6.9 美国WITCO化学公司344

8.7 封闭型聚氨酯345

8.7.1 封闭型PU的特点346

8.7.2 封闭型PU的制备346

8.7.3 封闭剂的选择347

8.7.4 封闭型PU的配方设计348

8.8 CPUE与金属的粘合350

8.9 CPU的着色351

8.10 模具设计352

8.10.1 模具设计的要求352

8.10.2 模具材料353

8.10.3 分型面的选择355

参考文献356

第九章 混炼型聚氨酯弹性体358

9.1 混炼型聚氨酯的合成358

9.1.1 原材料的选择359

9.1.2 合成方法359

9.1.3 生胶合成工艺流程361

9.1.4 生胶的贮存363

9.2 加工成型工艺364

9.3 硫化体系365

9.3.1 异氰酸酯硫化体系365

9.3.2 过氧化物硫化体系370

9.3.3 硫黄硫化体系374

9.4 影响混炼型聚氨酯弹性体性能的因素377

9.4.1 低聚多元醇结构及分子量的影响377

9.4.2 异氰酸酯结构和用量影响379

9.4.3 异氰酸酯与聚醇配比的影响380

9.4.4 扩链剂的影响381

9.4.5 硫化点位置的影响381

9.4.6 硫化体系的影响382

9.4.7 填充剂的影响383

9.5 混炼胶聚氨酯弹性体的主要特点及应用384

9.6.1 Urepan385

9.6 国内外几种主要的混炼型聚氨酯弹性体385

9.6.2 Genthane S、SR387

9.6.3 Vibrathane388

9.6.4 Elastothan388

9.6.5 Adiprene C、CM390

9.6.6 HA-1392

9.6.7 HA-5394

9.6.8 南京-S胶394

参考文献396

10.1 绪论397

第十章 热塑性聚氨酯弹性体397

10.2 TPU的合成工艺399

10.2.1 合成TPU的原料399

10.2.2 合成TPU的基础反应402

10.2.3 TPU的结构参数405

10.2.4 TPU配方的计算409

10.2.5 TPU的合成方法412

10.3 TPU的性能421

10.3.1 力学性能422

10.3.2 物理性能448

10.3.3 环境介质性能465

10.4 TPU的加工艺500

10.4.1 TPU颗粒的熔融加工522

10.4.2 TPU的溶液加工526

10.5 TPU的应用526

10.5.1 工业方面526

10.5.2 医疗卫生529

10.5.3 体育用品530

10.5.4 生活用品530

10.6.1 Eslane531

10.6 TPU的品种牌号531

10.5.6 其他行业531

10.5.5 军用物资531

10.6.2 Texin534

10.6.3 Pellethane537

10.6.4 Cynaprene538

10.6.5 Q-Thane538

10.6.6 Rucothane539

10.6.7 Roylar540

10.6.8 Desmopan540

10.6.9 Elastollan543

10.6.10 Pandex545

参考文献547

11.1 概述550

第十一章 离子型聚氨酯和水系聚氨酯550

11.2 原料551

11.2.1 软段551

11.2.2 硬段552

11.2.3 其他辅助材料552

11.3 合成方法554

11.3.1 溶液法555

11.3.2 预聚体混合法556

11.3.3 熔体分散缩合法556

11.3.5 直接分散法和倒相分散法557

11.3.4 酮亚胺-酮连氮法557

11.3.6 阳离子型聚氨酯的合成558

11.3.7 阴离子型聚氨酯的合成559

11.3.8 两性离子型聚氨酯的合成561

11.3.9 非离子型聚氨酯的合成562

11.3.10 水系聚氨酯的交联562

11.4 生产工艺563

11.5 聚氨酯乳液的物理化学564

11.5.1 乳液的形成，粒子尺寸和乳液的稳定性564

11.5.2 产品组成的统计分布567

11.5.3 离子浓度对粒子数目的影响569

11.5.4 离子型聚氨酯分散液中分散粒子的结构和边界层570

11.6 水系聚氨酯和离子型聚氨酯的性能570

11.6.1 乳液的品种牌号和胶膜的物理机械性能571

11.6.2 乳液的成膜性能574

11.6.3 耐水性能575

11.6.4 胶膜的物理机械性能575

11.7 离子型聚氨酯的结构和性能关系575

11.7.1 化学结构576

11.7.2 物理结构和微相分离577

11.7.3 热转变578

11.7.4 DSC分析579

11.7.5 动态力学性能583

11.7.6 应力-应变性能585

11.8 发展趋势和应用前景586

参考文献587

第十二章 微孔聚氨酯弹性体589

12.1 概述589

12.1.1 加工方法分类589

12.1.2 微孔弹性体的性能590

12.2.2 发展沿革591

12.2.1 定义591

12.2 RIM聚氨酯591

12.1.3 微孔弹性体的应用591

12.2.3 RIM技术特点592

12.2.4 原材料及其影响593

12.2.5 RIM工艺及参数601

12.2.6 RIM材料制备工艺参数603

12.2.7 RIM材料的性能604

12.3 聚氨酯鞋底610

12.3.1 概述610

12.3.2 原材料610

12.3.3 生产工艺612

12.3.4 产品与性能614

参考文献622

第十三章 主要原料和弹性体的分析623

13.1 概述623

13.2 异氰酸酯624

13.2.1 纯度与NCO含量625

13.2.2 总氯633

13.2.3 水解氯636

13.2.4 酸度638

13.2.5 异构比640

13.2.6 凝固点643

13.2.7 色度646

13.2.8 粘度648

13.2.9 环已烷不溶物649

13.2.10 劣化试验650

13.2.11 相对密度650

13.3 聚醚多元醇(PET)651

13.3.1 酸值652

13.3.2 碱值654

13.3.3 羟值655

13.3.4 水分659

13.3.5 钠和钾662

13.3.6 不饱和度664

13.3.7 色度667

13.3.8 PH值667

13.3.9 粘度667

13.3.10 过氧化物668

13.3.11 外观668

13.4 聚酯多元醇(PES)668

13.4.1 酸值669

13.4.2 羟值671

13.4.5 反应指数676

13.4.4 色度676

13.4.3 水分676

13.4.6 水解稳定性677

13.5 聚氨酯预聚物677

13.5.1 异氰酸酯基含量678

13.5.2 游离异氰酸酯含量679

13.6 聚氨酯弹性体682

13.6.1 初步检验和试验683

13.6.2 红外光谱分析685

13.6.3 色谱法692

13.6.5 核磁共振谱分析693

13.6.4 热分析693

13.6.6 PU水解及其水解产物的鉴定698

13.6.7 溶剂和添加剂的分析701

参考文献704

附录706

附录Ⅰ 聚氨酯工业安全卫生参考资料706

附录Ⅱ 常用分析测试方法标准号708

附录Ⅲ 部分常用计量单位与SI单位换算关系710

附录Ⅳ 聚氨酯文献常用英文略语710

附录Ⅴ 聚氨酯文献常用专业英语词汇713

附录Ⅵ 主要科研生产单位716