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第1章 绪论1

1.1 概况1

1.2 历史沿革3

1.3 发展趋势8

1.3.1 行业的国际化企业间并购、资产重组化8

1.3.2 合成“绿色”聚氨酯泡沫材料9

1.3.3 发展新技术、新工艺12

主要参考文献13

第2章 基本化学反应与泡沫塑料制造原理17

2.1 异氰酸酯的反应特性17

2.1.1 异氰酸酯和NH基反应20

2.1.2 异氰酸酯和OH基反应22

2.1.3 异氰酸酯和SH基反应26

2.1.4 异氰酸酯的二聚反应27

2.1.5 异氰酸酯的三聚反应28

2.2 聚氨酯泡沫塑料的合成原理31

2.2.1 基本反应31

2.2.2 泡沫体的形成34

2.2.3 泡沫塑料的基本配方及各组分的作用36

2.3 泡沫形成过程中的胶体化学42

2.3.1 泡沫的形成43

2.3.2 泡沫的稳定45

2.3.3 发泡过程中的黏弹性变化51

2.4 聚氨酯结构对性能的影响58

2.4.1 基本影响因素59

2.4.2 聚氨酯中各基团对泡沫塑料性能的影响62

2.4.3 交联度的影响65

第3章 多异氰酸酯72

3.1 概述72

3.2 伯胺－光气化法工艺76

3.2.1 光气化法的基本原理76

3.2.2 几种光气化工艺78

3.2.3 TDI和MDI的光气化合成方法90

3.3 非光气化异氰酸酯合成工艺99

3.3.1 TDI的羰基化合成工艺101

3.3.2 MDI的羰基化合成工艺104

3.3.3 二氧化碳羰基化合成工艺109

3.4.1 甲苯二异氰酸酯及其衍生物110

3.4 重要的有机异氰酸酯110

3.3.4 其它方法110

3.4.2 二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）及液化MDI113

3.4.3 多亚甲基多苯基多异氰酸酯（PAPI）117

3.4.4 其它异氰酸酯120

3.5 有机异氰酸酯的安全使用125

3.5.1 异氰酸酯的毒害作用126

3.5.2 操作注意事项127

主要参考文献129

第4章 多元醇130

4.1 概述130

4.2 聚醚多元醇133

4.2.1 聚醚多元醇的原料134

4.2.2 聚醚多元醇合成机理及物料计算147

4.2.3 通用聚醚多元醇的生产154

4.2.4 普通聚氧化丙烯多元醇170

4.2.5 低不饱和度聚醚多元醇183

4.2.6 特种聚醚多元醇198

4.2.7 聚醚多元醇的贮存与毒性219

4.3 聚酯多元醇219

4.3.1 聚酯多元醇的原料220

4.3.2 聚酯多元醇生产中的物料计算220

4.3.3 聚酯多元醇的生产223

4.3.4 己二酸系列脂肪族聚酯多元醇226

4.3.5 芳香族聚酯多元醇228

4.3.6 聚己内酯多元醇230

4.4 天然产物多元醇232

4.4.1 蓖麻油及其衍生物232

4.4.2 植物油多元醇233

4.4.3 松香酯多元醇234

主要参考文献238

第5章 助剂239

5.1 催化剂239

5.1.1 叔胺类催化剂241

5.1.2 有机金属盐类催化剂254

5.1.3 复合催化剂及延迟催化剂260

5.1.4 低散发催化剂261

5.1.5 软泡和硬泡的催化体系263

5.2.1 泡沫稳定剂的分子结构及其合成方法264

5.2 泡沫稳定剂264

5.2.2 匀泡剂在聚氨酯泡沫制造中的应用269

5.2.3 有代表性的泡沫稳定剂273

5.3 阻燃剂279

5.3.1 阻燃剂的种类和选择279

5.3.2 添加型阻燃剂280

5.3.3 反应型阻燃剂289

5.3.4 阻燃剂的选加作用291

5.4 发泡剂291

5.4.1 聚氨酯发泡剂的历史沿革291

5.4.2 HCFC发泡剂293

5.4.3 HFC发泡剂296

5.4.4 烷烃类发泡剂298

5.4.5 其它发泡剂301

5.5 其它助剂302

5.5.1 扩链剂和交联剂302

5.5.2 抗氧剂及光稳定剂303

5.5.3 颜料及染料304

5.5.4 填料306

5.5.5 脱模剂306

第6章 软质聚氨酯泡沫塑料308

6.1 概述308

6.2 软质聚氨酯泡沫塑料的制造方法310

6.2.1 预聚体法发泡工艺311

6.2.2 半预聚体法发泡工艺320

6.2.3 一步法发泡工艺321

6.3.1 发泡机械334

6.3 机械发泡工艺334

6.3.2 块状泡沫制品的生产工艺338

6.3.3 模塑发泡工艺347

6.3.4 整皮模塑发泡工艺352

6.3.5 沫状发泡工艺355

6.3.6 液态CO2发泡技术358

6.3.7 真空（减压）发泡技术362

6.4 软质聚氨酯泡沫塑料其它品种366

6.4.1 高回弹软质泡沫塑料366

6.4.2 阻燃型软质泡沫塑料377

6.4.3 半硬质泡沫塑料381

6.4.4 超柔软泡沫塑料386

6.4.5 高密度泡沫橡胶388

6.4.6 亲水性软质泡沫塑料390

6.4.7 抗静电软质泡沫塑料391

第7章 硬质聚氨酯泡沫塑料393

7.1 概述393

7.2 原料395

7.2.1 异氰酸酯395

7.2.2 多元醇398

7.2.3 发泡剂400

7.2.4 催化剂402

7.2.5 泡沫稳定剂404

7.2.6 阻燃剂405

7.2.7 其它添加剂406

7.3.1 发泡方法407

7.3 发泡工艺与成型方法407

7.3.2 浇注发泡成型409

7.3.3 喷涂发泡成型416

7.3.4 复合板材和管道绝热层的加工成型法420

7.3.5 结构泡沫与反应性注射模塑430

7.4 冰箱用硬质聚氨酯泡沫塑料435

7.4.1 流动性436

7.4.2 脱模性441

7.4.3 冰箱组合料及硬泡性能要求444

7.4.4 高压机械发泡与手工发泡比较445

7.5 硬质聚氨酯泡沫塑料CFC-11的替代技术446

7.5.1 CFC在硬泡发展历史所起的作用以及对环境的影响446

7.5.2 硬质聚氨酯泡沫塑料CFC-11替代技术路线448

7.5.3 真空绝热板482

7.5.4 各国CFC替代状况486

7.6 硬质聚氨酯泡沫塑料组合料487

7.6.1 多元醇预混物不稳定的原因487

7.6.2 稳定化措施488

7.7 阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料494

7.7.1 阻燃技术概要494

7.7.2 添加型阻燃剂496

7.7.3 反应型阻燃剂505

7.7.4 其它阻燃方法510

7.7.5 抑烟技术511

7.7.6 CFC-11替代品发泡的硬泡阻燃性513

7.8 聚异氰脲酸酯泡沫塑料514

7.8.1 制备聚异氰脲酸酯泡沫塑料的技术路线515

7.8.2 聚异氰脲酸酯泡沫塑料的原料517

7.8.3 聚异氰脲酸酯泡沫塑料的改性521

7.8.4 成型工艺和泡沫塑料性能525

7.8.5 聚酯型聚氨酯改性聚异氰脲酸酯泡沫530

7.8.6 应用534

7.9 单组分硬质聚氨酯泡沫塑料535

7.9.1 单组分硬质聚氨酯泡沫塑料的固化反应536

7.9.2 单组分硬质聚氨酯泡沫塑料的性能536

7.9.3 单组分硬质聚氨酯泡沫塑料的特点538

7.9.4 单组分PU填充剂的用途539

7.9.5 施工要求539

7.9.6 使用方法539

7.10.1 玻璃纤维增强硬质聚氨酯泡沫塑料的性质542

7.10 增强硬质聚氨酯泡沫塑料542

7.10.2 玻璃纤维增强硬质聚氨酯泡沫塑料的生产547

7.10.3 玻璃长纤维单向增强泡沫塑料548

7.10.4 玻璃中空小球增强泡沫塑料549

7.10.5 增强聚异氰脲酸酯硬泡551

7.10.6 增强硬泡的应用551

7.11 硬质聚氨酯泡沫塑料的性能552

7.11.1 泡孔结构552

7.11.2 密度553

7.11.3 力学性能554

7.11.4 热导率558

7.11.5 吸水性561

7.11.6 高温和低温下的尺寸稳定性562

7.11.8 耐化学性能563

7.11.7 热膨胀系数563

7.11.9 电性能565

7.11.10 吸声性566

7.11.11 使用寿命566

第8章 反应注射成型工艺及泡沫制品568

8.1 概述568

8.1.1 RIM聚氨酯的发展历史568

8.1.2 RIM工艺特点570

8.2 RIM工艺及设备572

8.2.1 RIM工艺及工艺参数572

8.2.2 RIM设备578

8.3.1 异氰酸酯化合物581

8.3 RIM的原料体系581

8.3.2 聚醚583

8.3.3 助剂586

8.4 增强RIM工艺及聚氨酯制品590

8.4.1 RRIM工艺及聚氨酯材料的特点590

8.4.2 增强材料及其对RRIM制品性能的影响592

8.4.3 SRIM聚氨酯598

8.4.4 LFI工艺599

8.5 RIM聚氨酯配方及制品性能601

8.5.1 硬质RIM聚氨酯及结构泡沫塑料601

8.5.2 软质及半硬质RIM聚氨酯泡沫塑料605

主要参考文献611

9.1.1 发展概况612

9.1 微孔聚氨酯鞋底612

第9章 特种聚氨酯泡沫塑料制品612

9.1.2 原料613

9.1.3 生产工艺615

9.1.4 性能617

9.1.5 新品620

9.2 聚氨酯自结皮泡沫塑料624

9.2.1 前言624

9.2.2 制造技术626

9.2.3 应用与制品性能631

9.2.4 新进展635

9.3 网状泡沫塑料639

9.4 慢回弹泡沫塑料642

9.5 包装用聚氨酯泡沫塑料646

9.5.1 技术路线与典型配方647

9.5.2 影响因素648

9.5.3 泡沫性能与成型方法651

第10章 聚氨酯泡沫塑料生产及加工设备655

10.1 概述655

10.2 块状泡沫塑料生产机械656

10.2.1 块状泡沫塑料生产线的基本组成656

10.2.2 水平块料发泡机械666

10.2.3 垂直块料发泡机械682

10.2.4 箱式发泡机械685

10.3 软质泡沫塑料的加工机械687

10.3.1 泡沫塑料的切割加工机械688

10.3.2 软质泡沫塑料的压缩包装机械702

10.3.3 软质泡沫塑料复合机械703

10.4 模塑成型生产机械706

10.4.1 模塑成型生产线的基本组成707

10.4.2 模塑成型生产线717

10.4.3 环戊烷高压发泡模塑硬泡生产成套设备721

10.4.4 二氧化碳高压发泡模塑硬泡生产成套设备726

10.4.5 反应注射模塑生产线730

10.5 夹心板材生产机械733

10.5.1 连续夹心板材生产机械733

10.5.2 间歇夹心板材生产机械738

10.6 硬质泡沫塑料喷涂设备741

10.6.1 高压喷涂设备的原理742

10.6.2 高压喷涂设备主要构成及特点743

10.7 泡沫边废料的再生机械746

10.7.1 粘接机械747

10.7.2 填充再生机械748

第11章 聚氨酯化学与工艺中的若干计算750

11.1 概述750

11.2 聚氨酯化学方面的公式750

11.2.1 当量值750

11.2.2 异氰酸酯的需要量751

11.2.3 预聚体的合成755

11.2.4 分子量与官能度759

11.3 聚氨酯工艺方面的公式765

11.3.1 聚氨酯泡沫塑料的收率765

11.3.2 导热系数的校正766

11.3.3 泡沫厚度的计算767

11.4 聚氨酯制品的生产线设计依据772

11.4.1 模具数的确定772

11.4.2 生产能力的计算773

11.5 聚酯多元醇合成配方的计算773

11.5.1 聚酯多元醇单元链节分子量的计算774

11.5.2 合成预定分子量的聚酯多元醇所需的酸和醇的用量775

第12章 聚氨酯泡沫塑料的应用778

12.1 家具、床具及其它家用品778

12.1.1 沙发和座椅、靠背垫778

12.1.2 床垫和枕头779

12.1.3 仿木家具782

12.2.1 汽车制造783

12.2 在交通运输业中的应用783

12.2.2 飞机制造789

12.2.3 铁路车辆790

12.2.4 船舶制造792

12.2.5 冷藏车和冷藏厢793

12.2.6 聚氨酯硬泡在路基上的应用794

12.2.7 其它交通运输方面的应用795

12.3 在建筑业的应用796

12.3.1 绝热板材的应用796

12.3.2 屋顶及墙体喷涂硬泡797

12.3.3 单组分泡沫嵌缝材料800

12.3.4 铝箔贴面硬质聚氨酯板在空调风管上的应用801

12.3.5 房屋构件802

12.4.1 冰箱和冷柜806

12.4 冷藏冷冻设备及冷库806

12.4.2 冷库807

12.5 管道及罐体保温809

12.5.1 管道绝热809

12.5.2 贮罐的绝热811

12.6 穿着用品814

12.6.1 软泡复合材料814

12.6.2 鞋材816

12.6.3 衣服、鞋帽、手套817

12.7 包装材料817

12.7.1 直接浇注发泡封装技术818

12.7.2 泡沫填充包装819

12.7.4 抗静电泡沫包装材料820

12.7.3 夹层泡沫纸板820

12.8 运动和娱乐用品821

12.8.1 运动娱乐器具821

12.8.2 玩具822

12.9 军事及航天应用823

12.9.1 雷达天线罩823

12.9.2 军事防伪824

12.9.3 航天工业方舱保温材料824

12.9.4 减振器材825

12.9.5 深冷绝热材料825

12.9.6 吸波材料826

12.9.7 在低密度炸药制备中的应用826

12.10.1 新型无土栽培基材827

12.9.8 其它军事应用827

12.10 农林和园艺业827

12.10.2 人造花盆829

12.10.3 在农林业的其它应用829

12.11 声学材料831

12.11.1 在舰船上的应用833

12.11.2 室内吸声材料833

12.11.3 在其它噪音控制方面的应用834

12.12 其它应用834

12.12.1 热水器绝热材料834

12.12.2 电饭煲绝热材料835

12.12.3 煤矿锚固材料835

12.12.5 密封材料837

12.12.4 燃油箱防爆材料837

12.12.6 过滤材料838

12.12.7 三废治理839

12.12.8 结构硬泡壳体材料840

12.12.9 模型材料841

12.12.10 道具材料842

12.12.11 微孔抛光材料842

12.12.12 分析材料842

12.12.13 地毯底衬843

12.12.14 医疗材料844

12.12.15 功能材料844

第13章 聚氨酯废旧料的回收利用846

13.1 回收的意义846

13.2 聚氨酯废旧料的粉碎847

13.3.1 粘结工艺850

13.3 物理方法利用850

13.3.2 热压成型工艺855

13.3.3 作填充剂856

13.4 化学方法回收利用859

13.4.1 醇解法859

13.4.2 水解法866

13.4.3 碱解法867

13.4.4 热解法868

13.4.5 加氢裂解法868

13.4.6 氨解法869

13.5 异氰酸酯残渣的回收利用869

13.5.2 溶液法870

13.5.1 直接法870

13.5.3 分解法871

13.6 燃烧回收热能872

第14章 原料分析及成品性能测试874

14.1 原料和中间体分析874

14.1.1 聚醚（或聚酯）多元醇874

14.1.2 异氰酸酯和预聚体886

14.2 泡沫塑料成品性能测定892

14.2.1 表观密度893

14.2.2 拉伸性能894

14.2.3 撕裂强度896

14.2.4 压缩性能896

14.2.5 弯曲性能899

14.2.6 冲击强度900

14.2.7 回弹性能901

14.2.8 剪切强度901

14.2.9 开孔率与闭孔率903

14.2.10 热导率906

14.2.11 比热容906

14.2.12 线膨胀系数907

14.2.13 尺寸稳定性908

14.2.14 吸水率908

14.2.15 水蒸气透过性能909

14.2.16 平均泡孔尺寸910

14.2.17 滚动磨损特性911

14.2.18 耐化学药品性912

14.2.19 其他性能913

主要参考文献914

第15章 燃烧和毒性915

15.1 泡沫塑料的燃烧915

15.2 聚氨酯泡沫塑料燃烧及分解后的产物919

15.2.1 聚氨酯泡沫塑料的热分解919

15.2.2 软质聚氨酯泡沫塑料的热分解生成物920

15.2.3 硬质聚氨酯泡沫塑料的热分解生成物922

15.2.4 燃烧气中的氰化氢923

15.2.5 一氧化碳等有害气体的释出速率925

15.2.6 燃烧气的毒性927

15.2.7 聚氨酯泡沫塑料的燃烧发烟性928

15.3 泡沫塑料燃烧性能的测试方法931

15.3.1 水平燃烧法和垂直燃烧法932

15.3.2 氧指数法937

15.3.3 烟密度938

15.3.4 火焰贯穿试验940

15.3.5 Bulter烟筒法941

15.3.6 建材燃烧性能试验方法941

15.3.7 汽车内饰材料燃烧试验方法944

15.4 软泡的自燃问题945

15.4.1 软泡自燃的原因945

15.4.2 影响软泡焦化和自燃的因素945

附录952

附录1 南京金陵石化德赛化工技术有限责任公司系列产952

附录2 江阴友邦化工有限公司964

附录3 广东顺德容威合成材料有限公司系列产品966

附录4 德国毕克化学有限公司（BYK-chemie GMbH）聚氨酯泡沫用助剂（Silbyk－系列）967

附录5 南京德美世创化工有限公司有机硅泡沫稳定剂系列产品969

附录6 江苏缘源新材料有限公司971

附录7 江都市大江化工厂主要产品974

附录8 浙江省淳安助剂厂975

附录9 厦门凯平化工有限公司聚氨酯助剂976

附录10 康隆集团发泡机设备978

附录11 温州飞龙机电设备工程有限公司979

附录12 浙江省瑞安市飞达制鞋设备厂980

附录13 温州市巨龙机电设备厂981

附录14 乐清市乐成聚氨酯设备厂983

附录15 温州向阳聚氨酯设备厂984