第1章 绪论 1
1.1 聚合物发泡材料的定义及分类 1
1.1.1 发泡材料定义 1
1.1.2 发泡材料分类 2
1.2 泡孔结构及表征 3
1.2.1 气体结构单元概念 3
1.2.2 开孔结构和闭孔结构 3
1.2.3 泡孔构型 4
1.2.4 泡孔结构的表征 6
1.3 发泡成型基础理论 7
1.3.1 聚合物／气体溶液体系的形成 7
1.3.2 泡孔成核理论 7
1.3.3 气泡生长理论 14
1.3.4 泡体固化及其非稳定过程 17
1.4 新型发泡材料及技术特点 19
参考文献 21
第2章 新型发泡剂及其特性 23
2.1 发泡剂种类与性能 23
2.1.1 物理发泡剂 24
2.1.2 化学发泡剂 24
2.1.3 复合发泡剂 29
2.2 发泡剂AC的改性 33
2.2.1 纯AC发泡剂的不足与改性 33
2.2.2 发泡剂的活化 34
2.2.3 发泡剂粒子的微细化和分级 38
2.2.4 提高分散性和模具的去垢 39
2.2.5 发泡的抑制 40
2.2.6 发泡剂复配 41
2.3 吸热型发泡剂 42
2.3.1 发泡剂特性 42
2.3.2 典型产品及其性能 43
2.4 吸-放热平衡型发泡剂 44
2.4.1 吸-放热平衡型发泡剂特性及典型产品 44
2.4.2 发泡效果比较 45
2.5 氟里昂替代发泡剂 46
2.5.1 臭氧层破坏机理及替代发泡剂要求 47
2.5.2 第二代发泡剂——HCFCs 48
2.5.3 第三代发泡剂 51
2.5.4 其他零ODP值发泡剂 59
2.6 物理发泡微胶囊 60
2.6.1 制备原理 60
2.6.2 原料选择 62
2.6.3 制备方法及操作原则 66
2.7 核-壳微球发泡剂 67
2.8 母料型发泡剂 68
参考文献 68
第3章 氟里昂替代发泡技术 71
3.1 聚氨酯HCFC-141b发泡技术 71
3.1.1 HCFC-141b的理化性能 71
3.1.2 与CFC-11发泡体系的性能比较及改进措施 72
3.1.3 发泡成型工艺 74
3.1.4 产品性能 75
3.1.5 航天飞机失事引出的问题 76
3.2 聚氨酯HFC-245fa发泡技术 77
3.2.1 HFC-245fa的理化性能 77
3.2.2 HFC-245fa组合料性质 79
3.2.3 HFC-245fa发泡及产品性能 80
3.3 聚氨酯环戊烷发泡技术 83
3.3.1 环戊烷发泡剂的理化性能 83
3.3.2 环戊烷模塑发泡成型设备 85
3.3.3 环戊烷系聚氨酯组合料的物理性质 88
3.3.4 环戊烷发泡及产品性能 89
3.3.5 环戊烷发泡的安全措施 92
3.4 聚氨酯混合烷烃发泡技术 92
3.4.1 环戊烷-异戊烷混合发泡体系 92
3.4.2 正戊烷-异戊烷混合发泡体系 95
3.4.3 环戊烷-丁烷混合发泡体系 96
3.4.4 不同烷烃发泡体系的优缺点比较 96
3.5 聚氨酯全水发泡技术 97
3.5.1 全水发泡技术路线分析 97
3.5.2 全水发泡中各因素对泡沫性能的影响 98
3.5.3 全水发泡聚醚多元醇研究进展 100
3.5.4 全水发泡聚氨酯的配方、工艺及性能 101
3.6 聚氨酯CO2发泡技术 102
3.6.1 CO2发泡工艺特点 103
3.6.2 液态CO2发泡的Cardio工艺 104
3.6.3 液态CO2供液系统 106
3.6.4 发泡设备改造 108
3.6.5 与传统泡沫的比较及存在的问题 110
3.7 丁烷及液化石油气挤出发泡技术 111
3.7.1 丁烷挤出发泡EPE片材 111
3.7.2 液化石油气挤出发泡EPE片材 118
3.7.3 丁烷发泡挤塑XPS保温板 121
3.8 EPS珠粒发泡成型 126
3.8.1 EPS珠粒生产工艺 126
3.8.2 EPS珠粒料发泡成型工艺 129
3.9 水发泡材料及技术 133
3.9.1 水发泡热塑性弹性体 133
3.9.2 水发泡硅橡胶海绵 136
3.9.3 水发泡聚乙烯绝缘同轴电缆 137
3.9.4 水发泡聚苯乙烯 139
3.9.5 水填充发泡剂母料 139
参考文献 140
第4章 降解发泡材料及技术 142
4.1 可降解的合成树脂发泡材料 142
4.1.1 聚苯乙烯降解发泡材料 142
4.1.2 聚烯烃降解发泡材料 146
4.1.3 生物降解型聚氨酯泡沫材料 148
4.2 生物降解塑料的分类 154
4.2.1 微生物合成型 154
4.2.2 化学合成型 154
4.2.3 天然高分子型 155
4.3 微生物合成型生物降解发泡材料 155
4.3.1 PHB的性能 155
4.3.2 PHB发泡成型 155
4.3.3 发泡PHB的降解特性 156
4.4 化学合成型生物降解发泡材料 157
4.4.1 PLA的性能 157
4.4.2 PLA的改性 158
4.4.3 PLA挤出发泡及应用 159
4.5 天然高分子生物降解发泡材料 161
4.5.1 淀粉基生物降解发泡材料 161
4.5.2 植物纤维发泡材料 175
4.5.3 存在的问题和发展前景 184
参考文献 185
第5章 聚氨酯发泡材料及技术 187
5.1 反应注射成型技术 187
5.1.1 原理、特点及应用 187
5.1.2 反应注射成型工艺 189
5.1.3 增强反应注射成型工艺 190
5.1.4 结构反应注射成型工艺 190
5.1.5 低密度结构增强反应注射成型工艺 192
5.1.6 反应注射成型加工设备 194
5.2 聚氨酯整皮泡沫塑料 199
5.2.1 结构、性能及应用 199
5.2.2 表皮形成原理 200
5.2.3 配方及工艺控制 201
5.2.4 模具设计 203
5.2.5 采用环保发泡剂的整皮发泡工艺 204
5.3 高回弹聚氨酯泡沫塑料 206
5.3.1 性能及应用 206
5.3.2 工艺流程 207
5.3.3 配方及性能指标 208
5.4 网状聚氨酯泡沫塑料 210
5.4.1 结构及特性 210
5.4.2 防火抑爆机理 213
5.4.3 制备方法 216
5.4.4 爆炸法工艺对泡沫网化的影响 218
5.4.5 碱液法工艺对泡沫网化的影响 221
5.4.6 应用 222
5.5 变压发泡技术 225
5.5.1 发泡原理 226
5.5.2 配方及试验方法 226
5.5.3 变压参数对泡沫结构的影响 227
5.5.4 应用 229
5.6 微孔聚氨酯弹性体 230
5.6.1 合成原理 230
5.6.2 分类及多元醇的影响 231
5.6.3 鞋底材料的制备 232
5.6.4 汽车用微孔弹性体 235
5.7 聚氨酯泡沫塑料防腐保温管道 238
5.7.1 结构和性能 239
5.7.2 预制成型工艺 240
5.7.3 预制工艺的选择 243
5.8 其他新型聚氨酯发泡材料及技术 245
5.8.1 双硬度聚氨酯泡沫塑料 245
5.8.2 慢回弹聚氨酯泡沫塑料 249
5.8.3 挤出发泡聚氨酯板材 250
参考文献 250
第6章 交联发泡材料及技术 253
6.1 交联发泡聚乙烯 253
6.1.1 结晶型聚合物发泡特性 253
6.1.2 性能及应用 255
6.1.3 辐射交联聚乙烯泡沫 258
6.1.4 化学交联聚乙烯泡沫 263
6.2 交联发泡线型低密度聚乙烯 271
6.2.1 挤出常压交联发泡LLDPE 271
6.2.2 模压交联发泡LLDPE 272
6.3 交联发泡乙烯-乙酸乙烯酯共聚物 272
6.3.1 注射交联发泡EVA 273
6.3.2 模压交联发泡EVA 275
6.4 交联发泡聚氯乙烯 276
6.4.1 交联反应机理 276
6.4.2 一步法模压交联PVC泡沫 277
6.4.3 二步法交联高发泡软质PVC泡沫 280
参考文献 281
第7章 聚丙烯发泡材料及技术 283
7.1 性能及应用 283
7.1.1 性能特点 283
7.1.2 应用领域 284
7.2 发泡特性 291
7.3 “熔体强度”概念及表征 292
7.4 高熔体强度聚丙烯及其制备 294
7.4.1 影响熔体强度的因素 294
7.4.2 HMSPP的特性 295
7.4.3 HMSPP制备工艺 297
7.4.4 HMSPP树脂品种 301
7.5 聚丙烯发泡技术发展现状 303
7.6 聚丙烯发泡成型工艺 306
7.6.1 模压交联发泡 306
7.6.2 可发性聚丙烯珠粒发泡 307
7.6.3 挤出后常压交联发泡 311
7.6.4 直接挤出发泡 316
7.6.5 共挤出发泡 320
7.6.6 HMSPP发泡 321
7.6.7 共混挤出发泡 323
7.6.8 注射发泡 324
参考文献 328
第8章 微孔发泡材料及技术 331
8.1 性能及应用 331
8.2 微孔发泡成型原理 333
8.2.1 超临界流体的性质 333
8.2.2 超临界流体制备微孔发泡材料的基本原理 335
8.3 微孔间歇发泡成型 336
8.4 微孔挤出发泡成型 338
8.4.1 成型工艺过程 338
8.4.2 微孔挤出发泡与传统挤出发泡技术比较 339
8.4.3 发泡剂注入及装置 341
8.4.4 聚合物／气体均相体系形成机理及装置 342
8.4.5 成核发泡机理及装置 344
8.4.6 成型应用实例 352
8.5 微孔注射发泡成型 353
8.5.1 工艺特点 353
8.5.2 工艺过程及装置 355
8.5.3 超临界流体种类对成型的影响 360
8.5.4 成型应用实例 361
8.6 微孔发泡中空吹塑成型 362
8.7 微孔发泡热成型 362
8.8 微孔发泡塑料的其他制备方法 363
8.8.1 相分离法 363
8.8.2 压缩流体反溶剂沉淀法 364
8.9 微孔发泡技术存在的不足 364
参考文献 365
第9章 低发泡与仿木发泡材料及技术 367
9.1 挤出低发泡工艺及原理 367
9.1.1 自由发泡工艺 367
9.1.2 向内发泡工艺 369
9.1.3 受限自由发泡工艺 370
9.1.4 共挤出发泡工艺 372
9.2 挤出低发泡设备 372
9.3 聚氯乙烯低发泡板材 373
9.3.1 PVC结皮低发泡板材 373
9.3.2 PVC共挤出低发泡板材 377
9.3.3 PVC芯层发泡瓦板 378
9.4 低发泡仿木异型材及“合成木材” 381
9.4.1 PVC低发泡异型材及模具设计 381
9.4.2 带木纹的PVC低发泡仿木异型材 385
9.4.3 带年轮状的PVC低发泡仿木异型材 388
9.4.4 PS低发泡仿木异型材 389
9.4.5 PU结构泡沫“合成木材” 390
9.5 微发泡木塑复合材料 395
9.5.1 PVC微发泡木塑复合材料 396
9.5.2 PE微发泡木塑复合材料 405
9.5.3 PP微发泡木塑复合材料 408
9.5.4 PS微发泡木塑复合材料 408
9.5.5 PU微发泡木塑复合材料 408
9.6 聚氯乙烯低发泡管材 409
9.6.1 单机挤出PVC结皮低发泡管 409
9.6.2 双机共挤PVC芯层发泡管 413
9.6.3 三机共挤出PVC芯层发泡管 425
9.6.4 螺旋芯层发泡管 428
9.7 聚氯乙烯低发泡钢塑共挤出型材 430
9.7.1 性能和特点 430
9.7.2 工艺流程 431
9.7.3 设备及模具 432
9.7.4 配方及工艺 432
9.7.5 产品性能指标 433
参考文献 434
第10章 结构注射发泡材料及技术 436
10.1 性能特点与应用 436
10.2 发泡原理及工艺过程 438
10.3 单组分结构注射发泡 440
10.3.1 低压结构注射发泡 440
10.3.2 高压结构注射发泡 448
10.3.3 气体逆压结构注射发泡 452
10.4 多组分结构注射发泡 458
10.4.1 顺序注射发泡成型 459
10.4.2 共注射发泡成型 463
10.4.3 多组分注射发泡制品的原料选择 466
10.4.4 多组分注射发泡的优势 469
10.5 多工位结构注射发泡成型机组 470
10.6 工艺参数对结构注射发泡成型的影响 472
参考文献 477
第11章 阻燃发泡材料及技术 478
11.1 物质燃烧与阻燃原理 478
11.1.1 燃烧机理 478
11.1.2 阻燃作用原理 480
11.1.3 阻燃剂的类别 480
11.1.4 阻燃性能表征方法 486
11.2 阻燃聚乙烯泡沫塑料 487
11.2.1 PE泡沫的燃烧和阻燃机理 487
11.2.2 PE泡沫的阻燃方法 488
11.2.3 阻燃PE泡沫配方实例及其阻燃机理 491
11.3 阻燃可发性聚苯乙烯泡沫塑料 498
11.3.1 EPS泡沫用阻燃剂品种 498
11.3.2 阻燃EPS泡沫生产工艺 499
11.4 阻燃聚氯乙烯泡沫塑料 504
11.4.1 硬质PVC泡沫的阻燃性 505
11.4.2 软质PVC泡沫的阻燃性 505
11.5 阻燃聚氨酯泡沫塑料 508
11.5.1 PU泡沫燃烧和阻燃原理 509
11.5.2 PU泡沫阻燃方法 510
11.5.3 PU泡沫的无卤阻燃技术 527
11.6 阻燃橡胶泡沫 531
11.7 阻燃弹性体泡沫 533
参考文献 535
第12章 耐高温发泡材料及技术 538
12.1 聚异氰脲酸酯泡沫塑料 538
12.1.1 性能及应用 539
12.1.2 PU-PIR泡沫塑料 540
12.1.3 软面层PIR泡沫复合板 541
12.1.4 PIR泡沫在航天飞机中的应用 543
12.2 酚醛泡沫塑料 544
12.2.1 性能特点 544
12.2.2 发泡反应原理 547
12.2.3 原料选择及配方 550
12.2.4 酚醛树脂发泡成型方法及设备 554
12.2.5 应用及产品开发 555
12.3 环氧泡沫塑料 559
12.3.1 性能及应用 559
12.3.2 原料选择 560
12.3.3 发泡成型方法 563
12.3.4 电器灌封用环氧泡沫塑料的制备 564
12.3.5 空心微珠填充环氧泡沫保温材料的制备 565
12.4 聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料 566
12.4.1 性能和特点 567
12.4.2 工艺流程及发泡反应原理 569
12.4.3 PMI泡沫的二次加工方法 570
12.4.4 产品及应用 571
12.5 聚酰亚胺泡沫塑料 575
12.5.1 结构与分类 576
12.5.2 性能特点 576
12.5.3 PI泡沫的合成方法 577
12.5.4 原料及生产工艺 579
12.5.5 应用领域 580
12.6 有机硅泡沫塑料 582
12.6.1 性能及应用 582
12.6.2 原料选择 584
12.6.3 制备工艺及反应原理 585
12.6.4 固体法、液体法制备有机硅泡沫的对比 589
12.7 其他耐高温泡沫塑料 589
12.7.1 改性BMI泡沫塑料 589
12.7.2 PES泡沫塑料 591
12.7.3 PEEK泡沫塑料 592
12.7.4 PBI泡沫塑料 594
12.7.5 PET泡沫塑料 595
参考文献 599
第13章 功能泡沫塑料 601
13.1 抗静电泡沫材料 601
13.1.1 泡沫材料的抗静电机理 602
13.1.2 抗静电PU泡沫塑料 603
13.1.3 抗静电聚烯烃泡沫 608
13.1.4 抗静电硅橡胶泡沫 610
13.2 吸波隐身泡沫塑料 613
13.2.1 吸波材料的吸波原理 613
13.2.2 吸波泡沫塑料的制造方法 614
13.2.3 吸波泡沫塑料的性能 616
13.2.4 吸波泡沫塑料的应用 617
13.3 聚四氟乙烯多孔泡沫塑料 618
13.3.1 成孔剂法 618
13.3.2 拉伸法 622
13.3.3 应用 625
13.4 聚乳酸医学组织工程泡沫材料 626
13.4.1 溶盐致孔法 627
13.4.2 层压法 628
13.4.3 超临界CO2法 630
13.4.4 超临界CO2／盐析法 631
13.5 ICF靶用低密度微孔泡沫塑料 633
13.5.1 低密度氘代聚苯乙烯泡沫 633
13.5.2 超低密度PMP泡沫 638
13.6 聚酰亚胺纳米泡沫介电材料 639
13.6.1 纳米泡孔形成原理及制备过程 640
13.6.2 PI纳米泡沫材料合成方法 642
13.6.3 影响纳米泡沫体结构和性能的因素 645
13.7 化肥缓释泡沫塑料 647
13.7.1 缓释PU泡沫材料的制备 648
13.7.2 缓释效果及其影响因素 648
13.8 抗菌除臭泡沫塑料 649
13.8.1 茶多酚的功能与应用 649
13.8.2 抗菌除臭PU泡沫的制备 650
13.8.3 抗菌除臭效果及物理力学性能 651
13.9 甲醛吸附泡沫塑料 652
13.9.1 竹炭-PU泡沫复合材料的制备 652
13.9.2 甲醛吸附性能测试方法 652
13.9.3 甲醛吸附性能的影响因素 653
参考文献 654
第14章 开孔及吸水吸油吸声泡沫材料与技术 656
14.1 开孔型泡沫材料 656
14.1.1 开孔型泡沫制备方法及原理 657
14.1.2 混合发泡法制备开孔硅橡胶泡沫 658
14.1.3 溶析成孔发泡法制备开孔硅橡胶泡沫 660
14.1.4 橡塑共混发泡开孔材料 661
14.2 吸水性及防水性泡沫塑料 663
14.2.1 吸水性能表征方法和概念 664
14.2.2 PVF泡沫塑料 664
14.2.3 吸水性PF泡沫塑料 666
14.2.4 吸水性PU泡沫塑料 672
14.2.5 挤出低发泡防水阻隔薄膜 677
14.3 吸油性泡沫材料 681
14.3.1 泡沫吸油机理 681
14.3.2 PU泡沫的吸油性能 683
14.3.3 废泡沫塑料的吸油性能 683
14.4 汽车用阻油性泡沫浮子 684
14.4.1 PP泡沫浮子 684
14.4.2 纤维增强环氧树脂泡沫浮子 685
14.4.3 NBR泡沫浮子 687
14.4.4 PA泡沫浮子 689
14.5 吸声泡沫材料 691
14.5.1 多孔吸声材料的吸声原理及其分类 692
14.5.2 PU基泡沫吸声材料 693
14.5.3 PVC基泡沫吸声材料 698
14.5.4 PP基泡沫吸声材料 706
参考文献 709
第15章 改性发泡材料及技术 711
15.1 填充改性发泡材料 711
15.1.1 CaCO3填充HDPE泡沫塑料 711
15.1.2 重晶石粉填充软质PU泡沫塑料 714
15.1.3 氢氧化铝填充PF泡沫塑料 715
15.2 增强改性发泡材料 717
15.2.1 玻璃纤维增强泡沫塑料 717
15.2.2 PA短纤维增强泡沫塑料 720
15.2.3 玻璃微珠增强泡沫塑料 723
15.2.4 混杂增强泡沫塑料 728
15.3 共混改性发泡材料 730
15.3.1 聚烯烃共混改性发泡材料 730
15.3.2 橡胶共混合金泡沫材料 732
15.3.3 NBR/PVC二元橡塑共混发泡材料 734
15.3.4 EPDM/PVC/EVA三元橡塑共混合金泡沫材料 738
15.3.5 乳胶／EVA/LDPE/PVC四元橡塑共混合金泡沫材料 742
15.4 共聚改性发泡材料 745
15.4.1 PU改性PF泡沫塑料 746
15.4.2 PF改性PU泡沫塑料 748
15.5 纳米粒子改性发泡材料 751
15.5.1 纳米CaCO3填充硬质PVC泡沫塑料 751
15.5.2 纳米蒙脱土填充硬质PVC泡沫塑料 753
15.5.3 纳米TiO2增强硬质PU泡沫塑料 755
15.5.4 纳米SiO2对硬质PU泡沫性能的影响 757
15.6 互穿聚合物网络发泡材料 758
15.6.1 PU/VER互穿网络泡沫塑料 758
15.6.2 PU/EP互穿网络硬质泡沫塑料 761
参考文献 763
第16章 其他发泡材料及技术 765
16.1 共挤出包覆发泡成型技术 765
16.1.1 发泡塑覆保温铜管 765
16.1.2 发泡绝缘同轴电缆 769
16.2 滚塑发泡成型技术 782
16.2.1 成型特点及原理 782
16.2.2 间歇滚塑发泡成型 783
16.2.3 两步法连续滚塑发泡成型 784
16.2.4 多步法连续滚塑发泡成型 785
16.2.5 一步法连续滚塑发泡成型 785
16.3 结皮中空吹塑发泡成型技术 790
16.3.1 工艺流程 791
16.3.2 原料选择 791
16.3.3 成型装置 792
16.3.4 产品性能及应用 793
16.4 双向拉伸发泡薄膜 794
16.4.1 发泡薄膜生产工艺 795
16.4.2 LISIM技术与拉伸效果 795
16.4.3 应用 797
16.5 PVC泡沫人造革 797
16.5.1 PVC泡沫人造革的发泡过程 797
16.5.2 离型纸法生产PVC泡沫柔软革 798
16.5.3 压延法生产PVC泡沫人造革 801
16.5.4 压延法生产PVC发泡地板革 802
16.6 橡胶及弹性体发泡材料 805
16.6.1 三元EPDM发泡材料 805
16.6.2 硅橡胶发泡材料 811
16.6.3 TPE发泡材料 815
16.7 微球复合泡沫材料 817
16.7.1 微球复合泡沫材料与化学发泡材料的比较 817
16.7.2 发展概况 818
16.7.3 微球复合泡沫的分类、结构及密度 819
16.7.4 微球复合泡沫制备工艺 821
16.7.5 微球复合泡沫的应用 822
16.7.6 闭孔碳微球泡沫的制备 823
16.8 微波和超声波发泡技术 823
16.8.1 微波发泡技术 824
16.8.2 超声波发泡技术 825
16.9 原位发泡技术 826
16.9.1 多元丙烯酸酯聚合物泡沫的原位成型技术 826
16.9.2 原位合成纳米SiO2制备PU泡沫塑料 828
16.9.3 微发泡PVC/CaCO3原位复合制备纳米CaCO3母粒 831
参考文献 834
第17章 废旧泡沫塑料资源化再利用技术 836
17.1 废旧泡沫复合建筑材料 836
17.1.1 废旧泡沫超轻混凝土 836
17.1.2 废旧泡沫保温砂浆 838
17.1.3 废旧泡沫塑料-粉煤灰防水保温材料 841
17.1.4 其他废旧泡沫建筑复合材料 842
17.2 废旧聚苯乙烯泡沫再生利用技术 843
17.2.1 简单再生 843
17.2.2 再生制粒技术 845
17.2.3 改性制涂料和油漆 851
17.2.4 改性制黏合剂、密封剂 860
17.2.5 改性制其他化工原料 862
17.2.6 裂解回收再利用 866
17.2.7 其他PS泡沫回收利用技术 868
17.3 废旧聚氨酯泡沫再生利用技术 869
17.3.1 粉碎法处理 869
17.3.2 物理法回收利用 869
17.3.3 化学方法回收利用 871
17.3.4 燃烧回收热能 876
17.4 废旧回收塑料的发泡成型技术 876
17.4.1 PET回收料的发泡 876
17.4.2 回收塑料的载体挤出发泡技术 878
参考文献 879