聚氨酯弹性体手册

第1章概述刘厚钧1

11引言1

12发展与现状1

13结构特征6

14合成与加工方法7

参考文献8

第2章原料和配合剂刘厚钧9

21低聚物多元醇9

211聚酯多元醇9

212聚醚多元醇14

213其他低聚物多元醇22

22蓖麻油24

23端氨基聚醚25

231脂肪族端氨基聚醚25

232芳香族端氨基聚醚26

24多异氰酸酯26

241合成方法27

242重要的多异氰酸酯28

25扩链交联剂38

251二胺39

252小分子多元醇和醇胺45

26配合剂48

261催化剂48

262水解稳定剂52

263阻燃剂54

264溶剂55

265脱模剂57

266着色剂57

267填充剂58

268防霉剂59

269抗静电剂59

2610抗氧剂和光稳定剂59

2611增塑剂60

2612其他配合剂61

参考文献61

第3章聚氨酯化学刘厚钧63

31与活泼氢化合物的反应63

311与醇的反应63

312与胺的反应63

313与水的反应64

314与酚的反应64

315与羧酸、酸酐的反应64

316与酰胺的反应65

317与环氧化合物的反应65

318与脲的反应65

319与氨基甲酸酯的反应66

32交联反应66

321硫黄的交联反应66

322过氧化物的交联反应66

323甲醛的交联反应68

33异氰酸酯的聚合反应68

331加聚反应68

332异氰酸酯的缩聚反应69

34反应历程70

341NCO基的电子结构70

342异氰酸酯与活泼氢化合物的反应70

35反应速率71

351化学结构对反应速率的影响72

352催化剂对反应速率的影响78

353溶剂对反应速率的影响81

参考文献81

第4章聚氨酯弹性体性能与结构的

关系刘厚钧82

41影响性能的结构因素82

411分子量和交联点分子量的影响82

412主链分子结构的影响82

413侧基和交联的影响83

414氢键的影响83

415物理结构的影响83

42力学性能与结构的关系84

43耐热性能与结构的关系86

44低温性能与结构的关系88

45耐水性能与结构的关系88

46其他性能与结构的关系89

461耐油性和耐化学药品性89

462介电性能90

463回弹性、阻尼性和内生热90

464光稳定性90

参考文献91

第5章聚氨酯弹性体的聚集态

结构刘树，刘凉冰92

51TPU的氢键93

511概况94

512影响因素94

513氢键的作用99

52TPU的结晶101

521微相结构101

522软段相的结晶103

523硬段相的结晶104

53TPU的取向行为108

531结构因素的影响108

532外界因素的影响110

533取向的结果111

534结论112

54TPU的聚集态113

541微相结构113

542硬段相形态115

543影响因素117

544形态参数121

545形态与性能124

参考文献136

第6章聚氨酯弹性体的特性与应用

刘厚钧138

61聚氨酯弹性体的特性138

611硬度138

612力学性能138

613耐油和耐药品性能145

614耐水性能148

615耐热和耐氧化性能150

616低温性能151

617吸振性能151

618电性能152

619耐辐射性能153

6110耐霉菌性能154

6111生物医学性能154

62聚氨酯弹性体的应用154

621浇注类制品155

622注射、挤出、模压和压延制品156

623涂覆和黏合制品156

624发泡制品156

625聚氨酯弹性纤维——氨纶156

626水性聚氨酯156

参考文献156

第7章聚氨酯化学计算刘厚钧158

71化学量计算158

711当量158

712胺值160

713异氰酸酯指数160

714分子量160

715交联度162

72配方计算163

721聚酯配方计算163

722聚醚和聚内酯配方计算164

723端异氰酸酯(基)预聚物配方计算165

724成品胶配方计算167

参考文献169

第8章浇注型聚氨酯弹性体贾林才，赵雨花170

81概述170

82原料及配合剂170

83分类171

84合成方法171

841预聚物法171

842半预聚物法171

843一步法172

85生产工艺172

851低聚物多元醇脱水173

852预聚物合成173

853制品生产178

854一步法配方及其制品182

855影响产(制)品性能的因素182

856主要生产设备204

857典型产(制)品213

86预聚物品种规格介绍225

861山西省化工研究所225

862山东东大一诺威聚氨酯有限公司226

863日本聚氨酯公司230

864法国博雷公司235

865德国拜耳公司242

866美国科聚亚公司243

867意大利科意公司249

868美国Mobay公司251

869美国UCC公司252

8610美国Conap公司253

87封闭型聚氨酯253

871封闭型PU的特点254

872封闭型PU的制备254

873封闭剂的选择255

874封闭型PU的配方设计255

88CPU与金属的黏合256

89CPU的着色257

810模具设计257

8101模具设计的要求258

8102模具材料258

8103分型面的选择259

参考文献260

第9章混炼型聚氨酯弹性体 李公民，郁为民262

91生胶的合成262

911主要原材料262

912生胶的合成方法263

913合成工艺264

914生胶的贮存264

92加工成型工艺264

93混炼型聚氨酯弹性体硫化体系265

931异氰酸酯硫化体系265

932过氧化物硫化体系267

933硫黄硫化体系269

94影响MPU性能的因素270

941低聚物多元醇结构及分子量的影响270

942异氰酸酯结构和用量的影响271

943异氰酸酯指数的影响271

944扩链剂的影响272

945硫化点位置的影响272

946硫化体系的影响272

947填充剂的影响273

95MPU的主要特性及应用273

96MPU品种牌号介绍274

961Urepan274

962Genthane S、SR275

963Vibrathane275

964Elastothane276

965Adiprene C、CM277

966HA1278

967HA5279

968南京S胶280

969广州UR101280

参考文献281

第10章热塑性聚氨酯弹性体

刘树，刘凉冰282

101绪论282

102TPU的合成工艺284

1021合成TPU的原料 284

1022合成TPU的基础反应286

1023TPU的结构参数288

1024TPU配方的计算290

1025TPU的合成方法292

103TPU的性能298

1031力学性能299

1032物理性能314

1033环境介质性能324

104TPU的加工工艺348

1041TPU颗粒的熔融加工348

1042TPU的溶液加工360

105TPU的应用363

1051工业方面363

1052医疗卫生364

1053体育用品365

1054生活用品365

1055军用物资365

1056其他行业366

106TPU的品种牌号366

1061Estane366

1062Pellethane367

1063Irogran368

1064Desmopan369

1065Texin371

1066Elastollan372

1067Pearlthane374

1068WHT375

参考文献376

第11章水性聚氨酯

李汉清，赵雨花379

111概述379

112原料380

1121软段380

1122硬段380

1123中和剂380

1124溶剂380

1125其他辅助材料380

113合成方法382

1131溶液法383

1132预聚物混合法383

1133熔体分散缩合法383

1134酮亚胺酮连氮法384

1135直接分散法和倒相分散法384

1136阳离子型水性聚氨酯的合成384

1137阴离子型水性聚氨酯的合成385

1138两性离子型水性聚氨酯的合成386

1139非离子型水性聚氨酯的合成387

11310水性聚氨酯的交联388

114生产工艺390

1141生产工艺流程390

1142水性聚氨酯的合成工艺390

1143影响因素390

115水性聚氨酯分散液的物理化学392

1151分散液的形成、粒子尺寸和分散液的稳定性392

1152产品组成的统计分布394

1153离子浓度对粒子数目的影响395

1154离子型水性聚氨酯中分散粒子的结构和边界层395

116WPU的结构与性能的关系396

1161WPU的结构396

1162WPU的性能398

1163影响WPU性能的因素402

117WPU的品种牌号和性能411

118水性聚氨酯的改性414

1181共混改性414

1182共聚改性414

1183有机硅改性417

1184纳米改性417

119WPU的应用417

1191鞋用胶黏剂417

1192真空吸塑胶418

1193复膜用胶黏剂419

1194在纺织工业的应用419

1195在PVC手套生产中的应用419

1196在皮革涂饰剂方面的应用419

1110发展现状及趋势420

11101国内水性聚氨酯生产企业简况及市场消费情况统计420

11102发展趋势421

参考文献421

第12章微孔聚氨酯弹性体

宫涛，李汾，张旭琴423

121概述423

1211加工方法分类423

1212微孔弹性体的性能423

1213微孔弹性体的应用424

122RIM聚氨酯424

1221定义424

1222发展沿革424

1223RIM技术特点425

1224原材料426

1225RIM工艺及特性430

1226RIM材料的性能432

123聚氨酯鞋底436

1231概述436

1232原材料437

1233生产工艺439

1234产品与性能440

124其他典型制品443

1241减震制品443

1242空气滤清器444

1243自结皮实芯轮胎445

1244低密度密封条445

参考文献445

第13章主要原料、预聚物和弹性体的

分析李振柱，郑凤云447

131概述447

132异氰酸酯447

1321纯度与NCO含量447

1322总氯449

1323水解氯449

1324酸度449

1325异构比450

1326其他分析项目452

133聚醚多元醇452

1331酸值453

1332羟值453

1333过氧化物456

1334其他分析项目456

134聚酯多元醇(PES) 456

1341酸值457

1342羟值458

1343反应指数460

1344水解稳定性460

1345其他分析项目460

135端异氰酸酯预聚物461

1351异氰酸酯基含量461

1352游离异氰酸酯含量462

136聚氨酯弹性体463

1361初步检验和试验463

1362红外光谱分析464

1363色谱法471

1364热分析471

1365核磁共振谱分析472

1366PU水解及其水解产物的分离和鉴定475

1367溶剂和添加剂的分析477

参考文献478

第14章防护与环境刘厚钧481

141异氰酸酯的防护481

142其他有害物质的防护483

1421二胺483

1422有机溶剂484

1423重金属484

143聚氨酯弹性体废品及边角料484

参考文献485

附录刘厚钧486

附录1常用分析测试方法标准号486

附录2硫化橡胶主要物性测试方法要点(整理)487

附录3部分常用计量单位与SI单位换算关系487

附录4聚氨酯文献常用英文略语488

附录5聚氨酯文献常用专业英语词汇491

本书在对聚氨酯弹性体原料、聚氨酯化学、聚集态结构、性能与结构关系等基本理论进行介绍的基础上，重点对浇注型、混炼型、热塑性聚氨酯弹性体的合成、牌号、性能、加工工艺、应用，水性聚氨酯的生产、牌号、改性、应用，微孔弹性体的生产工艺、性能及应用等进行了介绍，最后对主要原料、预聚物和弹性体的分析方法等进行简单论述。
本书注重理论和实际的结合，深入浅出地将原理与工艺、结构与性能融合在一起，可供从事聚氨酯弹性体研发、生产及应用的技术人员参考。