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第1章 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 热塑性聚氨酯弹性体的发展概况 2

1.3 热塑性聚氨酯弹性体的分类 4

1.4 热塑性聚氨酯弹性体的结构与性能 5

1.4.1 TPU的结构特点 5

1.4.2 TPU结构表征技术 7

1.4.3 TPU的性能 11

1.4.4 影响TPU结构与性能的因素 15

参考文献 17

第2章 主要原料及助剂 20

2.1 低聚物二元醇 20

2.1.1 聚酯二元醇 20

2.1.2 聚醚二元醇 26

2.1.3 其他低聚物二元醇 32

2.2 二异氰酸酯 38

2.2.1 合成方法 38

2.2.2 主要二异氰酸酯 40

2.3 扩链剂 48

2.3.1 醇类扩链剂 48

2.3.2 胺类扩链剂 52

2.3.3 醇胺类扩链剂 54

2.4 非异氰酸酯热塑性聚氨酯原料 54

2.4.1 胺类化合物 54

2.4.2 环碳酸酯 55

2.5 主要助剂 55

2.5.1 催化剂 55

2.5.2 水解稳定剂 60

2.5.3 溶剂及增塑剂 61

2.5.4 防老化剂和稳定剂 63

2.5.5 脱模剂 64

2.5.6 着色剂 65

2.5.7 其他助剂 65

参考文献 65

第3章 热塑性聚氨酯弹性体合成工艺 67

3.1 热塑性聚氨酯弹性体合成基础反应 67

3.1.1 生成氨酯基的反应 67

3.1.2 生成脲基的反应 67

3.1.3 生成脲基甲酸酯基的反应 68

3.1.4 生成缩二脲基的反应 68

3.1.5 非异氰酸酯聚氨酯的合成反应 68

3.2 热塑性聚氨酯弹性体合成反应特点及影响因素 69

3.3 热塑性聚氨酯弹性体结构参数 71

3.3.1 软段的含量和分子量 71

3.3.2 硬段的含量和分子量 71

3.3.3 异氰酸酯指数 72

3.3.4 TPU的聚合度 72

3.4 热塑性聚氨酯弹性体合成配方设计 73

3.4.1 软段及其分子量的确定 73

3.4.2 二异氰酸酯化合物的确定 73

3.4.3 硬段含量的确定 74

3.4.4 异氰酸酯指数的确定 74

3.4.5 配方的计算 74

3.5 热塑性聚氨酯弹性体合成方法 75

3.5.1 本体聚合法 76

3.5.2 溶液聚合法 86

3.6 热塑性聚氨酯弹性体合成质量控制技术 88

3.6.1 基本原则 88

3.6.2 原材料质量控制 88

3.6.3 合成过程的质量控制 89

参考文献 90

第4章 热塑性聚氨酯弹性体加工成型工艺 92

4.1 热塑性聚氨酯弹性体颗粒的干燥处理 92

4.2 注射成型工艺 93

4.2.1 注塑成型机 93

4.2.2 模具设计 96

4.2.3 注射条件 97

4.3 挤出成型工艺 98

4.3.1 管材挤出成型 99

4.3.2 电线电缆护套挤出成型 101

4.3.3 薄膜和片材挤出成型 102

4.3.4 挤出熔涂成型 103

4.4 压延成型工艺 105

4.5 吹塑成型工艺 107

4.6 发泡成型工艺 108

4.7 3D打印成型工艺 111

4.8 溶液成型工艺 115

4.8.1 溶剂的选择 115

4.8.2 成型工艺 115

参考文献 118

第5章 医用热塑性聚氨酯弹性体 120

5.1 概述 120

5.2 医用热塑性聚氨酯弹性体的特有性能 121

5.2.1 生物相容性 121

5.2.2 表面性能 122

5.2.3 生物稳定性 123

5.2.4 其他性能 124

5.3 医用热塑性聚氨酯弹性体的改性 125

5.3.1 本体改性 125

5.3.2 表面修饰 127

5.3.3 其他改性方法 130

5.4 医用热塑性聚氨酯弹性体的主要应用 131

5.4.1 人造器官 131

5.4.2 医用导管 134

5.4.3 其他应用 136

5.5 前景及展望 140

参考文献 141

第6章 阻尼热塑性聚氨酯弹性体 144

6.1 概述 144

6.2 热塑性聚氨酯弹性体的阻尼机理 145

6.3 阻尼热塑性聚氨酯弹性体的动态力学性能与阻尼性能评价方法 147

6.3.1 动态力学性能 147

6.3.2 阻尼性能的分析方法 148

6.4 影响TPU材料阻尼性能的因素 152

6.4.1 材料本身结构的影响 152

6.4.2 聚合物共混的影响 155

6.4.3 填料的影响 156

6.4.4 环境因素 156

6.4.5 气泡的影响 157

6.5 阻尼TPU的改性方法 158

6.5.1 共聚法 158

6.5.2 互穿聚合物网络法 160

6.5.3 共混法 163

6.5.4 填料与IPN共改性 167

6.5.5 其他方法 168

6.6 发展与趋势 170

参考文献 170

第7章 阻燃热塑性聚氨酯弹性体 174

7.1 概述 174

7.2 热塑性聚氨酯弹性体的燃烧 175

7.2.1 燃烧机理 175

7.2.2 燃烧产生的危害 176

7.3 阻燃TPU阻燃性能的表征方法 177

7.3.1 微观方法 177

7.3.2 宏观方法 178

7.4 添加型阻燃热塑性聚氨酯弹性体 183

7.4.1 阻燃剂的选择及阻燃机理 183

7.4.2 含卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体 186

7.4.3 无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体 188

7.5 反应型阻燃热塑性聚氨酯弹性体 204

7.5.1 硬段阻燃热塑性聚氨酯弹性体 205

7.5.2 软段阻燃热塑性聚氨酯弹性体 208

7.6 阻燃TPU的发展趋势 213

参考文献 214

第8章 含能热塑性聚氨酯弹性体 217

8.1 概述 217

8.2 含能热塑性聚氨酯弹性体的特有性能 219

8.2.1 生成焓 219

8.2.2 相容性 227

8.2.3 安全性能 230

8.3 典型含能热塑性聚氨酯弹性体 230

8.3.1 GAP基热塑性聚氨酯弹性体 230

8.3.2 BAMO基热塑性聚氨酯弹性体 235

8.3.3 PGN基热塑性聚氨酯弹性体 241

8.3.4 PolyNIMMO基热塑性聚氨酯弹性体 242

8.4 含能热塑性聚氨酯弹性体的应用 242

8.4.1 含能热塑性聚氨酯弹性体在发射药中的应用 243

8.4.2 含能热塑性聚氨酯弹性体在固体推进剂中的应用 244

8.4.3 含能热塑性聚氨酯弹性体在PBX炸药中的应用 244

8.5 含能热塑性聚氨酯弹性体的发展趋势 246

参考文献 246

第9章 其他热塑性聚氨酯性体 249

9.1 生物基热塑性聚氨酯 249

9.1.1 基于生物基小分子二元醇的生物基TPU 250

9.1.2 基于生物基低聚物二元醇的生物基TPU 251

9.1.3 生物基TPU的主要应用 253

9.2 自修复热塑性聚氨酯弹性体 255

9.2.1 自修复材料及其分类 255

9.2.2 自修复TPU 255

9.2.3 自修复TPU的主要应用 262

9.3 抗静电TPU 262

9.3.1 抗静电TPU的分类 263

9.3.2 影响TPU抗静电性能的主要因素 263

9.3.3 典型抗静电TPU 265

9.3.4 抗静电剂TPU的主要应用 267

参考文献 268

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