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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MDI47

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