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第1章 绪论 1

1.1 聚氨酯树脂的特性 1

1.2 全球聚氨酯材料的发展概况 2

1.2.1 聚氨酯的发展情况 2

1.2.2 全球聚氨酯基本原料的发展情况 5

1.3 我国聚氨酯工业发展状况 9

1.3.1 我国聚氨酯的发展简况 9

1.3.2 我国聚氨酯原料的生产情况 11

1.4 聚氨酯的新技术和发展趋势 14

1.4.1 原料的产能进一步扩张 14

1.4.2 原料新技术的运用 14

1.4.3 植物油等生物质基多元醇的进一步开发 15

1.4.4 聚氨酯泡沫塑料发泡剂的替代 15

1.4.5 非光气法异氰酸酯技术 16

1.4.6 非异氰酸酯型聚氨酯 16

1.4.7 其他技术发展 16

第2章 聚氨酯化学以及结构与性能的关系 17

2.1 异氰酸酯的各种反应 17

2.1.1 异氰酸酯的反应性 17

2.1.2 异氰酸酯与羟基的反应 20

2.1.3 异氰酸酯与水的反应 22

2.1.4 异氰酸酯与氨基的反应 23

2.1.5 异氰酸酯与氨酯基及脲基反应 24

2.1.6 异氰酸酯的自加聚反应 25

2.1.7 异氰酸酯的自缩聚反应——碳化二亚胺 27

2.1.8 异氰酸酯的封闭反应 27

2.1.9 异氰酸酯的其他反应 28

2.2 聚氨酯反应的常见影响因素 28

2.2.1 催化剂对异氰酸酯反应活性的影响 28

2.2.2 温度对反应速率的影响 31

2.2.3 溶剂对反应速率的影响 32

2.3 聚氨酯分子结构与性能的关系 33

2.3.1 影响性能的基本因素 33

2.3.2 软段对性能的影响 35

2.3.3 硬段对性能的影响 36

2.3.4 聚氨酯的形态结构 37

第3章 聚氨酯的基本原料和助剂 39

3.1 概述 39

3.2 多异氰酸酯 39

3.2.1 异氰酸酯原料的种类 39

3.2.2 异氰酸酯的制造工艺及其技术进展 40

3.2.3 常见的二异氰酸酯 42

3.2.4 PAPI及液化MDI 47

3.2.5 其他二异氰酸酯 51

3.2.6 二异氰酸酯衍生物 58

3.3 聚酯多元醇 61

3.3.1 聚酯多元醇的原料 61

3.3.2 聚酯多元醇的生产方法和物料计算 62

3.3.3 主要聚酯多元醇品种和特点 64

3.4 聚醚多元醇 69

3.4.1 聚醚多元醇的原料 69

3.4.2 聚醚多元醇生产方法 71

3.4.3 普通聚醚多元醇 72

3.4.4 特种聚醚多元醇及聚醚基多元醇 75

3.5 其他低聚物多元醇及含活性氢低聚物 79

3.5.1 聚烯烃多元醇 79

3.5.2 植物油多元醇 82

3.5.3 松香酯多元醇 84

3.5.4 端氨基聚醚 85

3.5.5 脂肪酸二聚体二醇以及二聚体聚酯二醇 85

3.6 助剂 86

3.6.1 催化剂 86

3.6.2 溶剂及增塑剂 88

3.6.3 扩链剂和交联剂 89

3.6.4 耐久性助剂 90

3.6.5 填料 93

3.6.6 阻燃剂 94

3.6.7 着色剂 95

3.6.8 其他助剂 96

第4章 聚氨酯泡沫塑料 100

4.1 概述 100

4.1.1 发展概况 100

4.1.2 聚氨酯泡沫塑料的主要类型和特点 102

4.1.3 原料及发泡助剂 104

4.2 聚氨酯泡沫塑料成型机理及计算 107

4.2.1 基本反应 107

4.2.2 泡沫体的形成机理 108

4.2.3 配方中异氰酸酯用量的基本计算 110

4.3 软质聚氨酯泡沫塑料 112

4.3.1 聚氨酯软泡的分类和用途 112

4.3.2 块状软泡 113

4.3.3 模塑软泡发泡工艺 122

4.3.4 特种软质泡沫塑料 129

4.3.5 聚氨酯软泡生产中的常见问题和解决方案 138

4.4 硬质聚氨酯泡沫塑料 140

4.4.1 硬泡的特性、用途和原料体系 140

4.4.2 硬泡成型工艺 143

4.4.3 聚异氰脲酸酯泡沫塑料 151

4.4.4 整皮硬泡和增强硬泡 153

4.4.5 开孔硬泡 153

4.5 聚氨酯半硬泡 154

4.5.1 聚氨酯半硬泡的原料体系 154

4.5.2 普通半硬泡 155

4.5.3 整皮半硬泡 156

4.5.4 超低密度聚氨酯泡沫 158

4.5.5 微孔聚氨酯 158

4.6 聚氨酯泡沫塑料的阻燃 159

4.7 聚氨酯泡沫塑料的应用 160

4.7.1 聚氨酯软泡的应用 160

4.7.2 聚氨酯硬泡的应用 162

4.7.3 聚氨酯泡沫塑料的其他应用 167

第5章 聚氨酯弹性体 168

5.1 概述 168

5.1.1 性能特点 168

5.1.2 发展概况 169

5.1.3 基本分类 169

5.2 原料及其对性能的影响 170

5.2.1 聚氨酯弹性体的原料 170

5.2.2 原料对性能的影响 173

5.3 浇注型聚氨酯弹性体 176

5.3.1 特性及合成原理 176

5.3.2 浇注型聚氨酯的合成方法 177

5.3.3 影响制品性能的工艺因素 180

5.3.4 浇注弹性体种类、配方及性能 182

5.3.5 浇注聚氨酯弹性体的发展 189

5.4 热塑性聚氨酯 190

5.4.1 概述 190

5.4.2 TPU基本合成工艺 190

5.4.3 TPU加工成型工艺 195

5.5 混炼型聚氨酯弹性体 199

5.5.1 混炼胶原料体系 200

5.5.2 生胶的合成工艺 201

5.5.3 混炼工艺 202

5.5.4 硫化体系 203

5.6 聚氨酯纤维 206

5.6.1 氨纶的发展简况 206

5.6.2 聚氨酯树脂的原料和制备 207

5.6.3 氨纶的生产方法 207

5.6.4 氨纶的性能及应用 209

5.6.5 氨纶纤维技术发展 210

5.7 聚氨酯弹性体的应用 211

5.7.1 在选煤、矿山、冶金等行业的应用 211

5.7.2 聚氨酯胶辊 212

5.7.3 聚氨酯胶轮及轮胎 212

5.7.4 交通运输业及机械配件 213

5.7.5 鞋材 214

5.7.6 模具衬里以及钣金零件成型用冲裁模板等 214

5.7.7 医用弹性制品 215

5.7.8 管材 215

5.7.9 薄膜、薄片及层压制品 216

5.7.10 聚氨酯灌封材料及修补材料 216

5.7.11 其他应用领域 216

第6章 聚氨酯涂料 218

6.1 概述 218

6.1.1 发展简况 218

6.1.2 聚氨酯涂料的分类与特性 219

6.1.3 聚氨酯涂料的部分助剂 220

6.2 单组分聚氨酯涂料 222

6.2.1 氨酯油型涂料 222

6.2.2 湿固化聚氨酯涂料 225

6.2.3 封闭型聚氨酯涂料和烘烤漆 230

6.3 双组分聚氨酯涂料 234

6.3.1 多异氰酸酯组分以及选择 235

6.3.2 多羟基组分以及选择 240

6.3.3 双组分聚氨酯涂料的配制及施工 244

6.3.4 催化固化型双组分聚氨酯涂料 245

6.4 聚氨酯粉末涂料 246

6.4.1 聚氨酯粉末涂料的特点 246

6.4.2 封闭型聚氨酯粉末涂料的制备和性能 247

6.4.3 其他功能基团的聚氨酯粉末涂料 250

6.5 水性聚氨酯涂料 250

6.5.1 水性聚氨酯的分类和特点 250

6.5.2 单组分水性聚氨酯涂料 251

6.5.3 双组分水性聚氨酯涂料 252

6.5.4 用于各领域的水性聚氨酯涂料 253

6.6 喷涂聚氨酯涂料 257

6.6.1 发展简况 257

6.6.2 喷涂聚氨酯涂料的性能特点 258

6.6.3 原料以及双组分喷涂涂料体系 258

6.6.4 喷涂设备及施工工艺 260

6.6.5 喷涂聚氨酯性能以及配方实例 262

6.6.6 喷涂聚氨酯的应用 263

第7章 聚氨酯胶黏剂及密封胶 266

7.1 概述 266

7.1.1 发展概况 266

7.1.2 聚氨酯胶黏剂的种类和特性 267

7.1.3 聚氨酯胶黏剂的粘接机理 268

7.2 单组分聚氨酯胶黏剂 269

7.2.1 湿固化型聚氨酯胶黏剂 269

7.2.2 单组分溶剂挥发型聚氨酯胶黏剂 279

7.2.3 其他单组分聚氨酯胶黏剂 282

7.3 双组分聚氨酯胶黏剂 285

7.3.1 双组分聚氨酯胶黏剂概述 285

7.3.2 双组分溶剂型聚氨酯胶黏剂 286

7.3.3 双组分无溶剂聚氨酯胶黏剂 292

7.4 聚氨酯热熔胶 296

7.4.1 聚氨酯热熔胶的特点和应用 296

7.4.2 热塑性聚氨酯热熔胶 296

7.4.3 反应性聚氨酯热熔胶 298

7.5 水性聚氨酯胶黏剂 300

7.5.1 单组分水性聚氨酯胶黏剂 300

7.5.2 双组分水性聚氨酯胶黏剂 301

7.5.3 水性聚氨酯胶黏剂的应用 301

7.6 聚氨酯密封胶 305

7.6.1 概述 305

7.6.2 单组分聚氨酯密封胶 306

7.6.3 双组分聚氨酯密封胶 307

7.6.4 聚氨酯密封胶的应用 308

7.6.5 聚氨酯密封胶的市场演变以及研发动向 310

7.7 聚氨酯黏合剂及其应用 311

7.7.1 磁带黏合剂的制备 311

7.7.2 聚氨酯油墨黏合剂 312

7.7.3 聚氨酯型砂黏合剂 313

7.7.4 木材及复合板黏合剂 314

7.7.5 其他黏合剂应用 314

第8章 聚氨酯革树脂及PU革 315

8.1 概述 315

8.1.1 聚氨酯革的发展 315

8.1.2 聚氨酯人造革与合成革 316

8.2 聚氨酯革树脂及辅料 317

8.2.1 聚氨酯革树脂的制法 317

8.2.2 聚氨酯革树脂的品种与性能 318

8.2.3 聚氨酯革的辅料和助剂 324

8.3 PU革的生产工艺 328

8.3.1 干法聚氨酯革 328

8.3.2 湿法聚氨酯革 330

8.4 聚氨酯革发展动态 332

8.4.1 超细纤维聚氨酯合成革 332

8.4.2 水性聚氨酯合成革树脂 333

第9章 聚氨酯防水材料 335

9.1 概述 335

9.1.1 聚氨酯防水材料市场及发展 335

9.1.2 聚氨酯防水材料的分类 336

9.1.3 聚氨酯防水材料的特性 337

9.2 沥青聚氨酯防水材料 338

9.2.1 沥青聚氨酯防水涂料特点 338

9.2.2 原料体系及相容性问题 339

9.2.3 单组分沥青聚氨酯防水涂料 340

9.2.4 双组分沥青聚氨酯防水涂料 342

9.3 其他类型的聚氨酯防水涂料 343

9.3.1 聚醚型聚氨酯防水涂料 343

9.3.2 水固化聚氨酯防水涂料 343

9.3.3 喷涂聚氨酯脲防水涂料 344

9.3.4 双组分聚氨酯防水材料实例 344

9.3.5 单组分聚氨酯防水材料实例 346

9.4 聚氨酯防水材料标准和施工方法 347

9.4.1 聚氨酯防水材料标准 347

9.4.2 聚氨酯防水施工方法 350

9.5 聚氨酯灌浆材料 350

9.5.1 材料的发展和聚氨酯灌浆材料的特点 350

9.5.2 水溶性聚氨酯灌浆材料 352

9.5.3 油溶性聚氨酯灌浆材料 355

9.5.4 聚氨酯灌浆材料的标准 357

9.5.5 聚氨酯灌浆工艺 358

9.6 遇水膨胀聚氨酯密封堵漏材料 358

9.6.1 遇水膨胀聚氨酯密封材料的特点 358

9.6.2 遇水膨胀聚氨酯密封材料的类型和性能 359

第10章 聚氨酯铺地材料 363

10.1 概述 363

10.1.1 聚氨酯铺地材料的性能特点 363

10.1.2 聚氨酯铺地材料的应用种类 364

10.2 聚氨酯铺地材料的制备 366

10.2.1 原料体系 366

10.2.2 聚氨酯预聚体的合成和胶浆料配制 368

10.3 聚氨酯跑道 370

10.3.1 聚氨酯跑道的优点和特性 370

10.3.2 聚氨酯跑道的类型和铺设 371

10.3.3 聚氨酯跑道的物性 374

10.3.4 聚氨酯跑道的使用、维护与保养 374

10.3.5 几种特殊的聚氨酯跑道 374

10.4 聚氨酯球场 376

10.4.1 球场对聚氨酯材料的性能要求 376

10.4.2 聚氨酯球场的铺设 377

10.4.3 慢回弹聚氨酯铅球场地 378

10.5 聚氨酯地板及地板砖 378

10.5.1 聚氨酯地板的特点和性能 378

10.5.2 现场浇注铺设的聚氨酯地板 379

10.5.3 预成型地板卷材及片材 380

10.5.4 聚氨酯地板砖 380

10.5.5 喷涂成型聚氨酯地板 381

第11章 反应注射成型聚氨酯 383

11.1 概述 383

11.1.1 RIM聚氨酯的种类和发展 383

11.1.2 聚氨酯RIM工艺特点 384

11.2 原料体系 385

11.2.1 聚醚 385

11.2.2 异氰酸酯 386

11.2.3 扩链剂及交联剂 387

11.2.4 催化剂及其他助剂 389

11.2.5 增强材料 390

11.3 RIM生产设备及工艺参数 391

11.3.1 聚氨酯RIM、RRIM的制备 391

11.3.2 生产工艺 393

11.4 增强RIM材料 395

11.4.1 RRIM聚氨酯 395

11.4.2 SRIM聚氨酯 400

11.4.3 LFI增强聚氨酯 402

11.5 RIM/RRIM聚氨酯种类与性能 404

11.5.1 低密度聚氨酯 404

11.5.2 高密度聚氨酯 405

11.5.3 聚氨酯脲及聚脲 406

11.6 RIM聚氨酯的应用 407

第12章 水性聚氨酯 409

12.1 概述 409

12.1.1 水性聚氨酯的发展概况 409

12.1.2 水性聚氨酯的性能特点 410

12.1.3 水性聚氨酯的分类 411

12.2 水性聚氨酯原料体系及制备方法 412

12.2.1 原料体系 412

12.2.2 水性聚氨酯的制备 415

12.3 水性聚氨酯的性能及其影响因素 424

12.3.1 水性聚氨酯的性能 424

12.3.2 影响水性聚氨酯性能的因素 427

12.4 水性聚氨酯的交联 429

12.4.1 内交联 429

12.4.2 外交联与双组分水性聚氨酯 431

12.4.3 封闭型异氰酸酯乳液 434

12.5 聚氨酯与其他聚合物共混或共聚分散液 434

12.5.1 水性聚氨酯与其他水性树脂的掺混 435

12.5.2 PUA复合乳液的合成 435

12.5.3 水性聚氨酯-有机硅树脂 437

12.5.4 水性环氧-聚氨酯接枝乳液 437

12.6 水性聚氨酯的应用 438

12.6.1 水性聚氨酯涂料 438

12.6.2 水性聚氨酯胶黏剂 440

12.6.3 皮革涂饰剂 442

12.6.4 织物整理剂 443

12.6.5 织物涂层剂 444

12.6.6 玻璃纤维上浆剂 445

12.6.7 水性PU的其他应用 446

第13章 分析和测试 447

13.1 化学分析方法 447

13.1.1 化学分析基本技术 447

13.1.2 多元醇原料的分析 448

13.1.3 异氰酸酯原料的分析 452

13.1.4 预聚体中NCO基含量和交联键及弹性体微量NCO含量 454

13.1.5 水分的测定 455

13.1.6 色泽 456

13.2 仪器分析法 456

13.2.1 红外光谱法 456

13.2.2 核磁共振谱 459

13.2.3 热分析法 461

13.2.4 色谱法 463

13.2.5 黏度 464

13.2.6 其他仪器分析方法 464

13.3 聚氨酯制品性能的测试 465

13.3.1 拉伸强度及伸长率 465

13.3.2 撕裂强度 466

13.3.3 压缩强度、压陷硬度及压缩永久变形 467

13.3.4 弯曲强度 468

13.3.5 冲击强度 469

13.3.6 回弹率 469

13.3.7 剪切强度 470

13.3.8 剥离强度 471

13.3.9 热导率 472

13.3.10 阻燃性能 473

第14章 聚氨酯材料的安全和环保 475

14.1 有毒原料的操作注意事项 475

14.2 常见异氰酸酯及其他化学品的毒性和环保数据 476

14.2.1 异氰酸酯的一般性质 476

14.2.2 甲苯二异氰酸酯的安全数据 476

14.2.3 二苯基甲烷二异氰酸酯的安全数据 478

14.2.4 其他二异氰酸酯的安全数据 478

14.2.5 其他聚氨酯化学品的安全问题 479

14.3 有毒原料废弃物的处理 479

14.4 聚氨酯的回收利用处理 480

14.4.1 聚氨酯的物理回收法 480

14.4.2 聚氨酯的化学回收法 481

14.4.3 聚氨酯的热能回收及填埋处理 483

参考文献 484