《二氧化碳基高分子材料》是“先进化工材料关键技术丛书”(第二批)的一个分册,基于作者团队二十余年的工作积累,以二氧化碳基高分子材料的催化体系、聚合物结构调控和性能发掘为轴,系统总结基础研究和应用研究的进展。全书共八章,包括绪论、二氧化碳共聚物的合成化学、二氧化碳基塑料的物理性质、二氧化碳共聚物的功能化、二氧化碳基多元醇、水性二氧化碳基聚氨酯、二氧化碳基聚氨酯泡沫、热塑性二氧化碳基聚氨酯弹性体等。本书所涉及的研究内容为相关领域国际学术前沿的热点,许多结果为作者团队精雕细琢的工作,有望为二氧化碳基高分子材料的基础与应用研究提供一些新思路。
第一章 绪论 001
第一节 聚合级二氧化碳的捕集与纯化 002
一、聚合级二氧化碳的定义 002
二、不同来源二氧化碳的捕集 005
三、二氧化碳的纯化 008
第二节 二氧化碳的分子结构 009
一、二氧化碳的原子轨道 009
二、二氧化碳的分子轨道 011
第三节 二氧化碳的活化 013
一、二氧化碳的配位方式 013
二、含金属催化剂下的活化 014
三、无金属催化剂下的活化 018
总结与展望 025
参考文献 026
第二章 二氧化碳共聚物的合成化学 033
第一节 二氧化碳的共聚反应 034
一、二氧化碳直接参与的共聚反应 034
二、二氧化碳间接参与的聚合反应 044
三、二氧化碳共聚物的分子量控制 049
第二节 二氧化碳-环氧化物共聚催化体系 050
一、非均相催化剂 050
二、传统均相催化剂 053
三、双功能催化剂 057
四、双金属催化剂 059
五、杂核双/多金属配合物催化体系 061
六、高分子催化剂体系 062
七、无金属催化剂 067
第三节 二氧化碳-环氧丙烷共聚物(PPC)的链结构控制 070
一、PPC的分子量 071
二、PPC的分子结构 074
第四节 二氧化碳-环氧环己烷共聚物(PCHC) 079
一、催化体系 080
二、PCHC的热学性能 083
三、PCHC的力学性能 086
总结与展望 086
参考文献 087
第三章 二氧化碳基塑料的物理性能 099
第一节 二氧化碳基塑料的链结构与性能 100
一、PPC分子量对其物理性能的影响 101
二、PPC中碳酸酯单元含量对其物理性能的影响 107
第二节 二氧化碳基塑料的性能调控 111
一、PPC的热学性能 112
二、PPC的力学性能 113
三、基于氢键相互作用的增韧和增强 114
四、基于高分子物理共混的性能调控 116
五、PPC薄膜的阻隔性能 122
六、PPC薄膜的耐老化性能 123
七、PPC薄膜的生物降解性能 124
第三节 基于二氧化碳基塑料的薄膜 125
一、阻隔包装薄膜 125
二、快递包装薄膜 126
三、生物降解地膜 128
第四节 基于二氧化碳基塑料的牺牲型热熔胶 133
一、PPC的熔体性能 133
二、牺牲型PPC热熔胶 134
第五节 二氧化碳基塑料纤维 135
一、PPC静电纺丝 135
二、PPC纤维应用 136
总结与展望 137
参考文献 138
第四章 二氧化碳共聚物的功能化 145
第一节 二氧化碳共聚物的主链功能化 146
一、二氧化碳与功能化单体的共聚 146
二、二氧化碳共聚物参与构建的嵌段聚合物 149
第二节 二氧化碳共聚物的侧基功能化 152
一、二氧化碳与含功能化侧基的环氧单体共聚 152
二、二氧化碳共聚物侧基的后修饰 155
三、二氧化碳共聚物的氯代反应 158
第三节 二氧化碳共聚物的特定位点功能化 159
一、二氧化碳共聚物的端基功能化 159
二、二氧化碳共聚物的链中功能化 161
第四节 不同拓扑结构的二氧化碳共聚物 163
一、超支化二氧化碳共聚物 164
二、其他拓扑结构的二氧化碳共聚物 166
总结与展望 167
参考文献 168
第五章 二氧化碳基多元醇 173
第一节 合成二氧化碳基多元醇的催化体系 175
一、非均相催化剂 175
二、均相催化剂 184
三、均相催化剂的非均相化 190
第二节 合成二氧化碳基多元醇的链转移剂 193
一、多元醇链转移剂 193
二、多元酸链转移剂 197
三、功能化链转移剂 200
第三节 二氧化碳基多元醇的端羟基 202
一、二氧化碳基多元醇的羟值 202
二、二氧化碳基多元醇的端羟基 203
总结与展望 206
参考文献 207
第六章 水性二氧化碳基聚氨酯 213
第一节 二氧化碳基聚氨酯的合成方法 215
一、二氧化碳基聚氨酯的概念 215
二、异氰酸酯路线聚氨酯 215
三、非异氰酸酯路线聚氨酯 222
四、二氧化碳基聚氨酯的物理性能 224
第二节 阴离子水性二氧化碳基聚氨酯 230
一、溶剂法水性二氧化碳基聚氨酯的合成 230
二、无溶剂法阴离子二氧化碳基聚氨酯的合成 232
第三节 阴离子水性二氧化碳基聚氨酯的应用 235
一、水性胶黏剂 235
二、水性涂料 237
三、水性皮革浆料 238
第四节 阳离子水性二氧化碳基聚氨酯 238
一、阳离子水性二氧化碳基聚氨酯的合成方法 238
二、近中性阳离子水性二氧化碳基聚氨酯 240
三、中性阳离子水性二氧化碳基聚氨酯 242
第五节 水性阳离子二氧化碳基聚氨酯的应用 242
一、水性抗菌涂料 242
二、水性阳离子胶黏剂 243
总结与展望 244
参考文献 244
第七章 二氧化碳基聚氨酯泡沫 251
第一节 聚氨酯泡沫的制备 254
一、反应原理 254
二、制备方法 255
三、聚氨酯泡沫用主要原材料 256
四、聚氨酯泡沫的结构 257
第二节 软质聚氨酯泡沫 259
一、软质聚氨酯泡沫概述 259
二、二氧化碳基聚氨酯软泡 260
第三节 硬质聚氨酯泡沫 272
一、硬质聚氨酯泡沫概述 272
二、大孔与微孔聚氨酯泡沫 273
三、二氧化碳基聚氨酯硬泡 274
第四节 慢回弹聚氨酯泡沫 279
总结与展望 281
参考文献 282
第八章 热塑性二氧化碳基聚氨酯弹性体 289
第一节 热塑性聚氨酯弹性体(TPU) 291
一、热塑性聚氨酯弹性体的结构 293
二、热塑性聚氨酯弹性体的合成方法 295
第二节 热塑性二氧化碳基聚氨酯弹性体的合成与性能 297
一、非晶结构二氧化碳基TPU的合成 297
二、二氧化碳基TPU的结构控制 299
三、二氧化碳基TPU的热力学性能 304
第三节 热塑性二氧化碳基聚氨酯弹性体的应用 306
一、阻尼材料 306
二、耐磨材料 308
三、热熔胶 309
四、密封材料 310
五、耐油材料 311
六、生物降解材料 311
七、基于二氧化碳基聚氨酯的纤维材料 313
总结与展望 314
参考文献 314
索引 320