Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

1352

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
17.33 Mб
Скачать

Содержание

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

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]