1352
.pdfСодержание
Прсдис~овие редактора перевода |
9 |
||||||||
Предис.~овие К· русскому |
изданию |
11 |
|||||||
Прсднсловие |
К· |
английскому |
изданию |
12 |
|||||
Б в с д е 11 и е . |
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
Литература . |
|
|
|
|
|
|
20 |
||
ГЛАВА 1. НОВЫЕ МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОЦИАНЛТОВ И ПО |
|
||||||||
ЛИУРЕТАНОВ |
|
|
|
|
|
23 |
|||
Введение |
|
|
|
|
|
|
|
23 |
|
Изоцианаты . |
|
|
|
|
|
|
25 |
||
Получение |
изоцианатов |
фосгенированием |
25 |
||||||
Получение |
изоцианатов |
карбонилированием |
27 |
||||||
Изоцианаты |
на |
основе |
фурокеанов |
28 |
|||||
Изоцианаты |
на |
основе |
карбамида . . |
29 |
|||||
Изоцианаты на основе аминимидав . :• . |
31 |
||||||||
Изоцианаты на основе галогенядов гидроксамовых кис- |
32 |
||||||||
лот . . . . . . . . . . . |
|||||||||
Изоцианаты |
на |
основе |
монотиокарбаматов . . . |
33 |
|||||
Изоцианаты на основе 1,3,2,4-диоксатиазо.~-S-оксндов и |
33 |
||||||||
их производных . . . . . . . . . |
|||||||||
Получение полиуретанов без применении изоцианатов |
35 |
||||||||
Другие полимеры на основе изоцианатов |
35 |
||||||||
Заключение . |
|
|
|
|
|
|
38 |
||
Литература . |
|
|
|
|
|
|
Э9 |
||
ГЛАВА 2. УСПЕХИ ХИМИИ И ТЕХНОЛОГИИ ПОЛИУРЕТАНОВЫХ |
|
||||||||
ЭЛАСТОМЕРОВ |
|
|
|
|
|
41 |
|||
Введение |
|
|
|
|
|
|
|
41 |
|
Строение . . . . . . . . . |
41 |
||||||||
Внутримолекулярное взаимодействие и надмолекуляр |
41 |
||||||||
ная |
|
структура . . . . . . . . . . . . |
|||||||
Зависимость |
морфологии полиуретановых э.'!астомеров |
50 |
|||||||
от |
температуры . . . . . . . . . |
||||||||
Связь ~tежду строением и свойствами полиуретановых эла- |
53 |
||||||||
стомеров |
. . . . . . . . . |
||||||||
Структура и степень разделения фаз . |
53 |
||||||||
Влияние молекулярной массы . . . . |
59 |
||||||||
Полимерные смеси на основе полиуретанов |
61 |
||||||||
Переработка |
и |
Применеине . |
66 |
||||||
Монолитные |
полиуретаны . . |
66 |
|||||||
Микроячеистые |
полиуретаны . |
70 |
|||||||
Термопластичные полиуретаны |
72 |
||||||||
Покрытия |
|
|
|
|
|
|
74 |
||
Литература . |
|
|
|
|
|
|
77 |
||
ГЛАВА 3. ТЕХНОЛОГИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛАСТИЧНЫХ ПЕНО |
|
||||||||
ПОЛИУРЕТАНОВ . |
|
|
|
83 |
|||||
Полиолы . . . . |
|
|
|
83 |
|||||
Сложные |
полиэфиры |
|
. . . |
83 |
|||||
Простые |
полиэфиры . |
85 |
|||||||
Простые |
полиэфиры |
для |
производства б.~очного ПП~' |
87 |
5
|
Простые |
полиэфиры |
для ППУ горячего |
формования |
88 |
|||||
|
Полиолы для высокоупругих ППУ холодного формо |
88 |
||||||||
|
вания . . . |
|
|
|
|
|
||||
|
Полимер-полиалы |
|
|
|
|
|
88 |
|||
|
Изоцианаты . |
|
|
|
|
|
|
|
|
89 |
|
Добавки . . . . . |
|
|
|
|
93 |
||||
|
Вспенивающие |
агенты |
|
|
|
|
93 |
|||
|
Катализаторы |
|
|
|
|
|
|
95 |
||
|
Силиконовые |
|
ПАВ |
|
|
|
|
96 |
||
|
Наполнители . . . . . . . . . . |
. |
98 |
|||||||
|
При~1енение ППУ для изготовления авто~юбильных сидений |
98 |
||||||||
|
Методы испытаний . |
|
|
|
|
98 |
||||
|
Автомобильные |
сиденья . . . |
|
. |
|
100 |
||||
|
Применеине ППУ горячего и холодного формования . |
|
103 |
|||||||
|
Технология изготовления цельнаформованных сидений |
104 |
||||||||
Техника безопасности при изготовлении эластичного ППУ . |
|
105 |
||||||||
|
Токсичность |
исходных |
веществ . . . |
|
|
105 |
||||
|
Пожарная |
опасность |
эластичных ППУ . . |
|
106 |
|||||
|
Опасности при использовании эластичных ППУ |
|
113 |
|||||||
|
Литература . |
|
|
|
|
|
|
|
|
117 |
ГЛАВА 4. |
ПРИМЕНЕНИЕ |
ПОЛИУРЕТАНОВ В |
ПРОИЗВОДСТВЕ |
120 |
||||||
|
ТРАНСПОРТНЫХ |
СРЕДСТВ |
|
|
|
|||||
|
Введение . . . . . . . |
|
|
|
120 |
|||||
|
Сиденья из эластичных пенапластов . |
|
|
|
121 |
|||||
|
Технология производства и свойства по.1иуретанов |
|
122 |
|||||||
|
Горючесть |
формованных пенапластов . . . . . |
125 |
|||||||
|
Противоударные |
элемент,•., |
наружной отделки |
автомобиля |
127 |
|||||
|
Прю1енение пенапластов для повышения плавучести |
|
130 |
|||||||
|
Термаформуемые |
жесткие |
ППУ |
|
|
|
133 |
|||
|
Литература . |
|
|
|
|
|
|
|
|
136 |
ГЛАВА 5. |
ПРИМЕНЕНИЕ |
ПОЛИУРЕТАНОВ В |
СТРОИТЕЛЬСТВЕ |
138 |
||||||
|
Введение . . . . . . . . . . |
|
|
138 |
||||||
|
Физико-механичесi<Ие свойства жестких ППУ |
|
|
139 |
||||||
|
Прочность . . . |
|
|
|
|
140 |
||||
|
Формаустойчивость . |
|
|
|
|
142 |
||||
|
Теплопроводность . . . |
|
|
|
143 |
|||||
|
Долговечность и |
старение . |
|
|
|
146 |
||||
|
Пенапласты и экономия энергии . |
|
|
|
149 |
|||||
|
Методы производства |
жестких ППУ |
|
|
|
151 |
||||
|
Применение . . . . . |
|
|
|
152 |
|||||
|
Холодильные |
камеры . |
|
|
|
152' |
||||
|
Жилые здания . . . . . . . . . |
|
153 |
|||||||
|
Промышленные |
и |
административные здания |
|
157 |
|||||
|
Другие области |
применения . . |
. . |
|
157 |
|||||
|
Литература . |
|
|
|
|
|
|
|
|
158 |
ГЛАВА 6. |
СНИЖЕНИЕ |
ПОЖАРООПАСНОСТИ |
ЖЕСТКИХ ПЕНО |
|
160 |
|||||
|
ПОЛИУРЕТАНОВ |
|
|
|
|
|
|
|||
|
Введение . . . . |
|
. . |
|
|
160 |
||||
|
Относитедьная |
опасность различных факторов |
|
|
t61 |
|||||
|
Пенополиуретаны . . . . |
|
|
|
16f |
|||||
|
Полиизоциануратные пенапласты |
|
|
|
163 |
|||||
|
Карбодиимидные |
пенапласты • |
|
|
|
166 |
6
Пенапласты на |
основе |
эпихлоргидрина |
|
166 |
|||||||
Полиимидные пенапласты . |
|
|
|
167 |
|||||||
Химическая |
модификация |
|
|
|
|
167 |
|||||
}Кесткие пенополиуретаны в конструкциях |
|
169 |
|||||||||
Влияние дыма |
|
|
|
|
|
|
|
|
172 |
||
Токсичность |
дыма |
|
|
|
|
|
|
|
172 |
||
Заключение . |
|
|
|
|
|
|
|
|
176 |
||
Литература· . |
|
|
|
|
|
|
|
|
176 |
||
ГЛАВА 7. НОВЫЕ |
ОБЛАСТИ |
ПРИМЕНЕНИЯ: |
ПОЛИУРЕТАНОВ |
178 |
|||||||
Введение |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
178 |
Прессованные |
паиели |
|
|
|
|
|
179 |
||||
Получение . . . . |
|
|
|
179 |
|||||||
Недостатки полиуретановых |
связующих |
|
180 |
||||||||
Однокомпонентные |
|
пенапласты |
|
|
|
180 |
|||||
Получение |
|
|
|
|
|
|
|
|
180 |
||
Свойства . |
|
|
|
|
|
|
|
181 |
|||
Применеине . . . |
|
|
|
|
182 |
||||||
Структурные |
пенапласты . |
|
|
|
182 |
||||||
Искусственная |
древесина |
|
|
|
182 |
||||||
Интегральные |
пенапласты |
|
|
|
183 |
||||||
Стеклонаполненные |
ППУ . . . . |
|
185 |
||||||||
Ковры с подложкой из пенополиуретана . |
|
188 |
|||||||||
Получение подложек из ППУ |
|
|
189 |
||||||||
Литература . |
|
|
|
|
|
|
|
|
194 |
||
ГЛАВА 8. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ: ПОЛУЧЕНИЯ: |
ПЕНОПОЛИУРЕ- |
|
|||||||||
ТАНОВ . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
196 |
|
Введение |
|
. |
|
|
|
|
|
. . . |
|
196 |
|
Оборудование для производства блочного эластичного пе- |
|
||||||||||
нополиуретана . . . |
|
|
|
|
197 |
||||||
Узел |
дозирования . |
|
|
|
|
199 |
|||||
Смесительная |
головка |
|
|
|
|
199 |
|||||
Транспортер |
|
. |
|
|
|
|
|
200 |
|||
Трубы и |
шланги . . . . . |
|
|
200 |
|||||||
Контроль |
и автоматизация процесса |
|
|
201 |
|||||||
Снижение |
количества |
отходов . . . . . . |
202 |
||||||||
Оборудование |
для |
производства |
многослойных паиелей с |
|
|||||||
заполнителем из жесткого пенополиуретана . |
|
204 |
|||||||||
Горизонтальное |
ламинирование |
|
|
204 |
|||||||
Обратное |
ламинироваиие . . . . |
. . . . |
205 |
||||||||
Сэндвич-паиели |
с |
двумя металлическими |
облицовками |
206 |
|||||||
Оборудование для изготовления сидений автомобилей . |
208 |
||||||||||
Горячее |
формование . |
|
|
|
208 |
||||||
Холодное формование . . . . . . . . . . |
209 |
||||||||||
Оборудование |
для |
реакционно-инжекционного |
формования |
213 |
|||||||
Машины |
высокого |
давления |
|
|
213 |
||||||
Применеине |
|
|
|
|
|
|
|
214 |
|||
Оборудование |
|
|
|
|
|
|
|
215 |
|||
Литература . |
|
|
|
|
|
|
|
|
218 |
||
ГЛАВА 9. ТОКСИКОЛОГИЯ |
И |
ПРОМЫШЛЕННАЯ: |
САНИТАРИЯ |
220 |
|||||||
ИЗОЦИАНАТОН |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Введение |
|
. . |
|
|
|
|
|
|
|
220 |
|
Физические |
свойства изоцианатов |
|
|
220 |
|||||||
Правила |
работы |
с |
изоцианатами |
|
|
221 |
7
Непрерывные |
методы |
получения |
Периодические |
методы |
получения |
Получение полиуретанов в месте |
изделий изделий применения
Краски |
и |
клеи |
на |
основе изоцианатон |
|
|
|
|
||||
Аналитические |
методы |
о |
|
|
|
|
о |
о |
о |
|||
Механизм |
воздействия |
изоцианатон |
на |
|
биологические |
|||||||
объекты о |
о |
|
|
|
о |
|
|
о |
|
|
|
|
Действие на |
слизистую |
оболочку |
|
о |
|
|
|
|
||||
Действие |
на |
кожу |
|
|
о |
|
|
|
|
|||
Попадание |
в |
пищеварительный |
тракт |
|
|
|
|
|||||
Ингаляция |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проникиовеине |
изоцианатон через |
кожу |
|
|
|
|
||||||
До.1говременный |
контакт |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Предельно |
допустимая |
концентрация |
в |
рабочей |
зоне |
|||||||
Долговременные |
исследования |
при концентрации |
изо- |
цианатов, |
равной или |
|
Про~tышлснная |
гигиена |
|
Заключение |
|
|
ниже ПДК на рабочих
местах
Литература |
|
Предметный |
указатель |
222 223 223 223 224
225 225 225 226 226 228 229 229
229 2:ю 231 231 234
Предисловие редактора перевода
Из четырех «гигантов» современной крупнотоннажной ин
дустрии пластических массполиэтилена, поливинилхлорида,
полистирола и полиуретанапоследний является, безусловно, наиболее универсальным материалом. В самом деле, на основе
полиуретанов изr·отавливают эластичные, полужесткие и жест
кие матеjриалы; полиуретаны Пеjрерабатывают nрактически все ми существующими технологическими методамиэкструзией, прессованием, литьем, заливкой и т. д.; на основе полиуретанов получают абсолютно все известные типы материалов и изделий:
наполненные, армированные, вспененные, ламинированные и
другие |
в виде плит, листов, блоков, профилей, волокон, пленок |
и т. д. |
Наконец, изделия и конструкции на основе полиуретанов |
используют во всех без исключения отраслях промышленности. Предлагаемая монография, посвященная полиУiретанам, на писана в форме, котQрая становится все более популярной в на
учно-технической литературе: в виде сборника обзоров по jраз личным аспектам одной комплексной проблемы, в данном слу
чае-· проблемы полиуретанов. Ее авторыизвестные специа листы Западной Европы (Англия, Италия, ФРГ) и США, каж
дый из которых является крупным авторитетом в отдеJiьной об
ласти. Такой большой и высококвалифицированный автСJ!Рский
коJiлектив создаJI книгу, в которой всестСJiРонне рассмотрены ос
новные успехи химии, технологии и применения полиуретанов.
Все обзоры построены по единому принципу: история, сегод
няшний уровень развития, основные достижения, перешеиные
щроблемы, тенденции и перспективы. EcJiи учесть, однако, что английское издание книги вышло в свет четыре года назад, 1'0 уже сегодня IРЯд достижений стал историей, а некоторые пер спективные нап,равления 1978 г. уже освоены современнuй про
мышленностью.
Кчести авторов следует отметить, что несмотря на исклю
чительно бурный прогресс в области полиуретанов за эти годы,
все· их научно-технические прогнозы оправдаJiись полностью.
Так, если четыре года назад только обсуждались ВОПiросы о
целесообразности промышленного внедрения технологии реак ционно-инжекционного фо1рмования (РИФ) (RIM, RRIM), о
перспективности термопластичных и высокоупругих полиурета
НО13, о возможностях Jiистовых формовочных материалов (SMC),
то сегодня п эта технология, и эти материаJiы освоены промыш
ленностью нескольких стран.
Вместе с тем не оправдаJiось большинство технико-экономи ческих прогнозов: 1рост мощностей по производству изоцнана
тов, поююлов и самих полиуретанов оказался не столь быст
рым, как ожидаJiось, в первую очередь в связи с эне1рr·етическим кризисом в капиталистическом мщре.
g
Если верен ТIРЮИЗМ, что технические книги устаревают в мо
мент написания, то переводные книги устаревают дважды: ког
да пишутся и когда переводятся. В настоящем издании каждый обзор дополнен наиболее важными работами советских и иност ранных авторов, опубликованных после 1978 г. В основном эти
работы относятся к применению полиуретанов как конструк
ционных и теплоизоляционных материалов в различных отрас
лях промышленности- в химической, нефтяной, в автомобиле-,
суда- и самолетостроении, строительстве, на железнодорожном
транспорте и т. д.
В ряде случаев п~реводчики и редактор сочли целесообраз
ным по ходу изложения дать свои комментарии, а также уточ
нить некоторые экономические показатели, заменив их более
свежими.
Безусловные достоинства данной книгинасыщенность ин
тересными научными идеями, сведениями о практических до
стижениях и прогнозамипомогут советским специалистам ре
шать важные народнохозяйственные задачи в области созда
ни;я и применения полимерных материалов.
Ф. А. Шутов
Предисловие к русскому изданию
Я с удовольствием узнал, что эта книга будет переведена на
русский язык и издана в СССР. Почти сqрок дет своей жизни я посвятил полиуретанам и не жалею об этом.
За последние десять лет произошло дальнейшее интенсив
ное развитие не только химии и технологии полиу.ретанов, но од
новременно ОТК!рылись совершенно новые пути использования
изоцианатов для синтеза перспективных видов полимеров.
В США и Западной Европе развитие технологии получения по лиуретанов шло различными путями. В предлагаемой книге эти различия подробно обсуждаются. Главы, посвященные горюче
сти жестких и эластичных пенополиуретанов, содержат данные,
позволяющие надеяться на дальнейшее улучшение ситуации в
решении этой важной щроблемы. В книге подробно рассмо11ре
ны вопросы токсикологии и промышленной санитарии изоциа
натов: эта информация необходима всем тем, кто изготовляет
полиуретаны независимо от того, в какой стране они живут.
Я надеюсь, что советским специалистам эта книга будет и
интересна, и полезна.
Дж. М. Бюист
Предисловие к английскому изданию
В настоящее время пенапласты и эластомеры на основе по
лиуретанов исследуют ученые многих стран. В Пiроизводстве
исходных компонентов для полиуретанов и самих полиуретанов
сегодня занято более ста тысяч человек, а число тех, кто приме няет полиуретаны,- гораздо больше. Поэтому данная книга
будет полезной очень широкому кругу читателей. Я •глубоко убежден, что в этой быстро развивающейся отрасли химической
индустрии доступная и опt'!ративная информация обо всех до
стижениях особенно необходима. Эта книга подводит итог ра боты специалистов всего миtра в области полиуретанов за по следние 10 лет.
Полиуретаны выпускаются в виде самых разнообразных ма териалов и изделий: от мягких и тв~рдых пенапластов до моно
литных пластиков любой степени эластичности и жесткости. Не будет преувеличением сказать, что сегодня полиуретаныса мый универсальный полимерный материал.
Развитие технологии полиуретанов в США и Европе не всег
да шло одним и тем же путем. В настоящей книге дается инте ресное с1равнение разработок, появившихся на этих континен
тах, в частности ПIРИ использовании полиуретанов в транспорт
ных средствах. Большое внимание уделено технологии ,реакци онно-инжекционного формования, которая рассматривается в ряде глав, в том числе в главе, посвященной основным дости жениям в области оборудования для производства П()лиурета нов. Несомненно, в ближайшие годы значение этой технологии возрастет, особенно в производстве полиУiретанов для автомо
билестроения.
В последние десять лет быстро развивалась технология из готовления жестких ППУ, применяемых главным обJразом в С11роительстве. Этот материал обладает наименьшей тешюпро
водностью из всех существующих теплоизоляционных материа
лов и, следовательно, должен заинтересовать всех, кого волнует
проблема экономии энергии. Кроме того, жесткий пенополиуре
тан применяется и как конс11рукционный материал.
Пенопо"1иуретаны широко используются не TOJIЬKO в строи
тельстве, но и для изготовления пl{>едметов домашнего обихода,
поэтому большое значение имеет огнестойкость изделий из этих материалов. Время от времени на с11раницах печати различных
стран появляются высказывания недостаточно Информирован
ных журналистов о повышенной пожароопасности пенополиуре
танов. Две главы книги, написанные автqритетпыми специалис тами в данной области. дают ясные ответы на основные вопро
сы этой сложной проблемы. Показано, в частности, что в на стоящее время уровень наших знаний в этой области настолько
12