泡沫塑料

前言

自第二次世界大戰(zhàn)以來，泡沫塑料已經(jīng)成為聚合物工業(yè)非常重要的一部分，幾乎影響了我們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€方面。泡沫塑料行業(yè)之所以發(fā)展迅速，得益于其性能優(yōu)勢，如質(zhì)輕、隔聲和節(jié)省材料等，廣泛用于保護性包裝、保溫材料和坐墊等。為滿足和探索新的應(yīng)用，研究人員已經(jīng)開發(fā)出泡沫塑料所特有的性能、工藝和技術(shù)。因此，泡沫塑料行業(yè)相當多元化。發(fā)泡本身是一種動態(tài)而且復雜的過程，涉及科學原理和控制加工工藝的工程參數(shù)。本書的主要目的之一是要透徹理解泡沫塑料的基本機理和材料性能。第1章介紹了泡沫塑料的機理和所用材料?；緳C理似乎對所有泡沫塑料都適用，因為泡沫塑料都是通過發(fā)泡制得的，其中涉及泡孔成核、長大和穩(wěn)定等機理。第3章和第5章專門討論了上述機理。盡管發(fā)泡是一種不穩(wěn)定的、具有動態(tài)復雜性的相分離過程，但材料強度對決定泡沫塑料的發(fā)泡程度和泡孔結(jié)構(gòu)起著決定性的作用。第2章專門討論了材料強度，因為材料強度對熱塑性塑料的擠出發(fā)泡非常重要。第4章、第6章和第7章深入討論了不同泡沫塑料的制備工藝，其中包括熱塑性泡沫塑料、熱固性軟質(zhì)和硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料。我們希望本書能深入全面地分析泡沫塑料的機理、材料性能及其之間的相互關(guān)系。我們承認，隨著理解的不斷深入，未知因素也逐漸增多。我們希望本書對正在進行基礎(chǔ)和應(yīng)用研究的工業(yè)界和學術(shù)界的科學家、化學家和工程師們透徹理解發(fā)泡機理和材料性能有所幫助，促使其取得更大成績。本書也可以用作碩士研究生的教科書和大學泡沫塑料課程的參考書。我們相信本書會對開發(fā)泡沫塑料加工領(lǐng)域的新工藝、新技術(shù)和新應(yīng)用產(chǎn)生巨大影響。S T LeeNS Ramesh

內(nèi)容概要

　　《泡沫塑料叢書·泡沫塑料：機理與材料》第1章介紹了泡沫塑料的機理和所用材料?；緳C理似乎對所有泡沫塑料都適用，因為泡沫塑料都是通過發(fā)泡制得的，其中涉及泡孔成核、長大和穩(wěn)定等機理。第3章和第5章專門討論了上述機理。盡管發(fā)泡是一種不穩(wěn)定的、具有動態(tài)復雜性的相分離過程，但材料強度對決定泡沫塑料的發(fā)泡程度和泡孔結(jié)構(gòu)起著決定性的作用。第2章專門討論了材料強度，因為材料強度對熱塑性塑料的擠出發(fā)泡非常重要。第4章、第6章和第7章深入討論了不同泡沫塑料的制備工藝，其中包括熱塑性泡沫塑料、熱固性軟質(zhì)和硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料。我們希望本書能深入全面地分析泡沫塑料。

作者簡介

編者：(美國)李紹棠 拉梅什

書籍目錄

1 簡介泡沫塑料機理及所用材料
S.T.Lee
1.1 簡介
1.2 發(fā)泡技術(shù)
1.3 發(fā)泡機理
1.4 材料
參考文獻
2 聚烯烴的熔體彈性彈性對泡沫加工的影響
M.Yamaguchi
2.1 簡介
2.2 熔體彈性
2.2.1 彈性
2.2.2 彈性響應(yīng)的測量
2.2.3 長支鏈的作用
2.2.3.1 典型聚合物
2.2.3.2 低密度聚乙烯
2.2.4 新型聚烯烴的熔體彈性
2.3 熔體彈性的改進
2.3.1 加工史的影響
2.3.1.1 剪切改性的機理
2.3.1.2 通用加工設(shè)備的加工史
2.3.2 聚合物共混改性
2.3.2.1 背景
2.3.2.2 與弱凝膠的共混物
2.3.2.3 可發(fā)泡性
2.4 結(jié)論
參考文獻
3 泡孔在聚合物中的成核與長大機理
N.S.Ramesh
3.1 簡介
3.2 發(fā)泡過程
3.3 泡孔成核研究
3.4 成核模型和實驗
3.4.1 經(jīng)典成核理論
3.5 泡孔均相成核
3.6 泡孔異相成核
3.7 剪切對異相成核的影響
3.8 微孔成核
3.8.1 成核機理
3.8.2 成核模型
3.8.3 結(jié)果與討論
3.9 粒子數(shù)量對成核的影響
3.10 橡膠粒子尺寸對成核的影響
3.11 聚氨酯泡沫的成核
3.11.1 泡孔成核
3.11.2 聚氨酯泡沫的泡孔長大模型
3.12 泡沫在聚合物中的長大
3.12.1 泡孔長大模型
3.12.1.1 單泡孔長大模型(1917～1984年)
3.12.1.2 泡孔模型(1984～1998年)
3.13 擠出發(fā)泡模擬
3.13.1 泡孔長大方程
3.13.2 邊界條件
3.13.3 理論值與實驗值的比較
3.14 結(jié)論
參考文獻
4 影響擠出發(fā)泡的材料性能
Q.ZhangandM.Xanthos
4.1 簡介
4.2 材料性能在擠出發(fā)泡中的重要性
4.3 物理發(fā)泡劑
4.3.1 種類與性能
4.3.2 發(fā)泡劑的溶解度
4.3.2.1 影響發(fā)泡劑溶解度的主要因素
4.3.2.2 發(fā)泡劑溶解度的測量
4.3.2.3 氣體在發(fā)泡擠出機內(nèi)的溶解
4.4 樹脂性能
4.4.1 黏彈性的重要性
4.4.2 樹脂改性，增強可發(fā)泡性
4.5 結(jié)論
致謝
參考文獻
5 軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的穩(wěn)定性
X.D.Zhang,R.A.Neff,andC.W.Macosko
5.1 簡介
5.2 聚氨酯泡沫基礎(chǔ)
5.3 泡孔開孔機理
5.3.1 水樣泡沫
5.3.1.1 液膜破裂機理
5.3.1.2 短期穩(wěn)定性的影響因素
5.3.2 所提出的軟質(zhì)聚氨酯泡沫的泡孔開孔機理要覽
5.3.2.1 脲沉積(固體顆粒脫泡)
5.3.2.2 表面活性劑相分離(不相容的液滴脫泡)
5.3.2.3 泡沫基體黏度增大
5.3.2.4 瞬時液膜破裂
5.3.2.5 拉伸變薄和破裂
5.4 控制軟質(zhì)聚氨酯泡沫中的泡孔開孔
5.4.1 硅烷表面活性劑：表面流變效應(yīng)
5.4.2 其他配方組分：本體流變效應(yīng)
5.5 總結(jié)
參考文獻
6 軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料
J.Bicerano,R.D.Daussin,M.J.A.Elwell,H.R.vander,Wal,
P.Berthevas,M.Brown,F.Casati,W.Farrissey,J.Fosnaugh,
R.deGenova,R.Herrington,J.Hicks,K.Hinze,K.Hock,
D.Hunter,L.Jeng,D.Laycock,W.Lidy,H.Mispreuve,R.Moore,
L.Nafziger,M.Norton,D.Parrish,R.Priester,K.Skaggs,L.Stahler,
F.Sweet,R.Thomas,R.Turner,G.Wiltz,T.Woods,
C.P.Christenson,andA.K.Schrock
6.1 歷史背景
6.1.1 應(yīng)用和市場
6.2 化學反應(yīng)基礎(chǔ)
6.2.1 概述
6.2.2 聚合反應(yīng)
6.2.3 氣體產(chǎn)生反應(yīng)
6.3 泡沫組分
6.3.1 多元醇
6.3.2 共聚物多元醇的深入研究
6.3.3 異氰酸酯：綜述
6.3.4 異氰酸酯：TDI生產(chǎn)工藝的深入闡述
6.3.4.1 簡介
6.3.4.2 甲苯硝化得到DNT
6.3.4.3 DNT氫化得到TDA
6.3.4.4 TDA光氣化得到TDI
6.3.5 預(yù)聚物
6.3.6 異氰酸酯指數(shù)
6.3.7 填料
6.3.8 水
6.3.9 表面活性劑
6.3.10 催化劑
6.3.11 添加劑
6.4 發(fā)泡基礎(chǔ)
6.4.1 簡介
6.4.2 泡孔成核
6.4.3 泡孔長大
6.4.4 泡孔壓縮
6.4.5 泡孔開孔
6.5 經(jīng)典物理形態(tài)學
6.5.1 軟質(zhì)聚氨酯泡沫的多相性
6.5.2 軟質(zhì)聚氨酯泡沫的表征分析方法
6.5.3 形態(tài)學的經(jīng)典物理圖形基礎(chǔ)
6.6 微觀結(jié)構(gòu)與性能的研究前沿
6.6.1 概要
6.6.2 反應(yīng)過程中形態(tài)演變的主要影響因素
6.6.3 反應(yīng)動力學：共聚反應(yīng)的理解
6.6.4 相分離動力學：聚合物相態(tài)演變的理解
6.6.5 固化：相分離抑制的理解
6.6.6 后反應(yīng)分析：終端產(chǎn)品應(yīng)用性能的理解
6.6.7 總結(jié)：聚合物微觀結(jié)構(gòu)和形態(tài)演變概述
6.7 泡沫制備
6.7.1 總論
6.7.2 泡沫塊
6.7.3 模塑泡沫
6.7.4 地毯襯墊泡沫
6.8 泡沫基本性能的測試與分析
6.9 泡沫耐久性的測試與分析
6.10 噪聲和振動控制
6.11 燃燒性
6.12 回收
6.13 可再生資源制備聚氨酯泡沫
6.14 結(jié)語、結(jié)論
參考文獻
7 硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料
7.1 簡介
7.2 原材料
7.2.1 異氰酸酯
7.2.1.1 簡介
7.2.1.2 生產(chǎn)
7.2.1.3 性能
7.2.1.4 產(chǎn)品
7.2.2 多元醇
7.2.2.1 簡介
7.2.2.2 生產(chǎn)
7.2.2.3 性能
7.2.2.4 產(chǎn)品
7.2.3 發(fā)泡劑
7.2.4 添加劑
7.2.4.1 催化劑
7.2.4.2 表面活性劑
7.3 應(yīng)用與市場
7.3.1 家電
7.3.1.1 簡介
7.3.1.2 加工
7.3.1.3 新型發(fā)泡劑
7.3.1.4 氫氯氟烴
7.3.1.5 烴
7.3.1.6 真空隔熱保溫板
7.3.1.7 市場
7.3.2 建筑
7.3.2.1 簡介
7.3.2.2 連續(xù)生產(chǎn)
7.3.2.3 非連續(xù)性生產(chǎn)
7.3.2.4 產(chǎn)品與應(yīng)用
7.3.2.5 市場
7.4 發(fā)泡工藝
7.4.1 混合
7.4.2 成核
7.4.3 泡沫膨脹
7.4.4 流變性能
7.4.5 聚合物形態(tài)結(jié)構(gòu)
7.5 物理性能
7.5.1 熱導率
7.5.1.1 K系數(shù)的作用
7.5.1.2 冷凝
7.5.2 老化
7.5.2.1 氣體擴散
7.5.2.2 尺寸穩(wěn)定性
7.6 結(jié)論
致謝
參考文獻

章節(jié)摘錄

　　自第二次世界大戰(zhàn)以來，泡沫塑料已經(jīng)成為聚合物工業(yè)非常重要的一部分，幾乎影響了我們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€方面。泡沫塑料行業(yè)之所以發(fā)展迅速，得益于其性能優(yōu)勢，如質(zhì)輕、隔聲和節(jié)省材料等，廣泛用于保護性包裝、保溫材料和坐墊等。為滿足和探索新的應(yīng)用，研究人員已經(jīng)開發(fā)出泡沫塑料所特有的性能、工藝和技術(shù)。因此，泡沫塑料行業(yè)相當多元化?！　“l(fā)泡本身是一種動態(tài)而且復雜的過程，涉及科學原理和控制加工工藝的工程參數(shù)。本書的主要目的之一是要透徹理解泡沫塑料的基本機理和材料性能。第1章介紹了泡沫塑料的機理和所用材料?；緳C理似乎對所有泡沫塑料都適用，因為泡沫塑料都是通過發(fā)泡制得的，其中涉及泡孔成核、長大和穩(wěn)定等機理。第3章和第5章專門討論了上述機理。　　盡管發(fā)泡是一種不穩(wěn)定的、具有動態(tài)復雜性的相分離過程，但材料強度對決定泡沫塑料的發(fā)泡程度和泡孔結(jié)構(gòu)起著決定性的作用。第2章專門討論了材料強度，因為材料強度對熱塑性塑料的擠出發(fā)泡非常重要。第4章、第6章和第7章深入討論了不同泡沫塑料的制備工藝，其中包括熱塑性泡沫塑料、熱固性軟質(zhì)和硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料。我們希望本書能深入全面地分析泡沫塑料的機理、材料性能及其之間的相互關(guān)系?！　∥覀兂姓J，隨著理解的不斷深入，未知因素也逐漸增多。我們希望本書對正在進行基礎(chǔ)和應(yīng)用研究的工業(yè)界和學術(shù)界的科學家、化學家和工程師們透徹理解發(fā)泡機理和材料性能有所幫助，促使其取得更大成績。本書也可以用作碩士研究生的教科書和大學泡沫塑料課程的參考書。我們相信本書會對開發(fā)泡沫塑料加工領(lǐng)域的新工藝、新技術(shù)和新應(yīng)用產(chǎn)生巨大影響。　　……

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李紹棠，拉梅什主編的這本《泡沫塑料:機理與材料》共分7章。第1章介紹了泡沫塑料的機理和所用材料?；緳C理似乎對所有泡沫塑料都適用，因為泡沫塑料都是通過發(fā)泡制得的，其中涉及泡孔成核、長大和穩(wěn)定等機理。第3章和第5章專門討論了上述機理。盡管發(fā)泡是一種不穩(wěn)定的、具有動態(tài)復雜性的相分離過程，但材料強度對決定泡沫塑料的發(fā)泡程度和泡孔結(jié)構(gòu)起著決定性的作用。第2章專門討論了材料強度，因為材料強度對熱塑性塑料的擠出發(fā)泡非常重要。第4章、第6章和第7章深入討論了不同泡沫塑料的制備工藝，其中包括熱塑性泡沫塑料、熱固性軟質(zhì)和硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料。

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