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聚氨酯的品种及发泡施工工艺

公布工夫:2022-10-19

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聚氨酯的品种及发泡施工工艺


聚氨酯泡沫塑料(PU泡沫)的次要身分是聚氨酯,质料次要为多异氰酸酯和多元醇,经过参加得当的助剂——此中 紧张的助剂即是与发泡相干的一系列发泡助剂——使得反响产品中天生少量泡沫,从而失掉聚氨酯泡沫塑料产品。

01

多异氰酸酯

聚氨酯泡沫塑料产业消费中 常用的多异氰酸酯有甲苯二异氰酸酯(TDI)、多亚甲基多苯基异氰酸酯(***I)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)以及液化MDI (L-MDI)等。
TDI在泡沫塑料行业次要用于消费聚氨酯软泡。MDI的反响活性比TDI大,挥发毒性较小,某些液化改性MDI可作为TDI的替换品使用于聚氨酯软泡的消费,如高密度聚氨酯软泡和半硬泡或微孔聚氨酯弹性质料的制造。
***I又称粗MDI、聚合MDI,典范的***I产品均匀分子量 在30~400范畴,其NCO质量分数为31%~32%。低黏度***I的均匀官能度一样平常在2.5~2.9之间。

在泡沫塑料范畴,***I以及改性***I次要用于消费种种聚氨酯硬泡,大批用于消费高回弹软泡、整皮泡沫、半硬泡。***I可与TDI混用,制造冷熟化、高回弹泡沫塑料。

02

聚醚多元醇

    用于消费聚氨酯软泡的聚醚多元醇一样平常是长链、低官能度聚醚。软泡配方中聚醚多元醇官能度一样平常为2~3, 均匀分子量在2000~6500之间。在软泡中用得 多的是聚醚三醇,一样平常以甘油 (丙三醇)为肇始剂,由1,2-环氧丙烷开环聚合或与大批环氧乙烷共聚而失掉,分子量一样平常在3000~7000。
此中高活性聚醚次要用于高回弹软泡,也可用于半硬泡等泡沫成品。大批聚醚二醇可作为帮助质料,与聚醚三醇在软泡配方中混淆利用。低不饱和度、高分子量的聚醚多元醇可用于柔软泡沫的消费,低落TDI的用量。
    用于硬泡配方的一样平常是**能度、高羟值聚醚多元醇,云云才干发生充足的交联度和刚性。硬泡聚醚多元醇的羟值一样平常为350~ 650mg KOH/g,均匀官能度在3以上。一样平常的硬泡配方多以两种聚醚混淆利用,均匀羟值在4000mg KOH/g 左右。
     半硬泡配方一样平常会利用局部高分子量聚醚,分外是高活性聚醚多元醇和局部**能度、低分子量的硬泡聚醚。


03

聚酯多元醇

    平凡的低黏度脂肪族聚酯多元醇比方羟值为56mg KOH/g左右的聚己二酸二甘醇酯二醇,或略带大批支链的聚酯多元醇,可以用于制造聚酯型聚氨酯软泡。聚酯多元醇反响活性高。现在聚酯型PU块状泡沫*用于打扮辅材等大批范畴。
   以二元酸(如苯酐、对苯二甲酸等)和小分子二醇(二甘醇等)或多元醇为质料分解的芬芳族多元醇,此中高羟值的可用于消费聚氨酯硬泡和聚异氰脲酸酯硬泡。较低羟值的苯酐聚酯醇还可用于高回弹软质泡沫塑料、整皮泡沫和半硬泡,以及非泡沫聚氨酯质料。

04

聚合物多元醇


    聚合物多元醇 (接枝聚醚多元醇)中含刚性的苯乙烯、丙烯腈均聚物及共聚物和接枝聚合物,这些乙烯基聚合物起相似无机“填料”的作用,进步承载功能。
聚合物多元醇可用于消费高硬度软质块泡、高回弹泡沫、热模塑软泡、半硬泡、自结皮泡沫、反响注射模塑(RIM)成品等,可增加成品厚度、低落泡沫密度而低落本钱,还可增长泡沫塑料的开孔性,并付与成品肯定的阻燃功能。
    聚脲多元醇(PHD疏散体)也是一种特别聚合物改性多元醇,可用于高回弹软泡、半硬泡、软泡,现在市场上产品很少。
    另有一些特别多元醇用于消费聚氨酯泡沫塑料,如动物油多元醇、松香聚酯多元醇、聚合物聚酯多元醇

05

发泡剂

   水是聚氨酯质料消费中紧张的发泡剂,它属于化学发泡剂,经过与异氰酸酯反响天生的二氧化碳气体,使黏弹性的泡沫物料收缩、发泡、固化,失掉种种聚氨酯泡沫塑料。
由于二氧化碳热导率较高,而且浸透性较强,因而关于要求有高绝热功能的硬质聚氨酯泡沫塑料配方,必需利用物剃头泡剂。由于硬泡消费中的物料混淆初期,在数十秒内发生少量的热量,它必要发泡剂吸取局部热量,同时发泡剂的气化使泡沫收缩发泡。
   在聚氨酯软泡消费中,为了取得低密度的柔软泡沫塑料,同时不克不及因水量过多而惹起泡沫生硬,一样平常需控制水的用量,添加过量的物剃头泡剂作为帮助发泡剂。
CFC-11 (三氯一氟甲烷)在20世纪20年月末完成产业化消费。由于CFC-11具有不燃、沸点相宜、易于气化、气相热导率低、毒性低、与聚氨酯质料相容性好、无腐化性、代价低、发泡工艺复杂等特点,是聚氨酯泡沫塑料消费中十分抱负的发泡剂。
    自20世纪60年月至90年月初,CFC-11 用作聚氨酯泡沫塑料的发泡剂。但在20世纪70年月迷信家发明分发在大气中的CFC-11可迟缓毁坏臭氧层,惹起了环球环保学家的器重。现在作为CFC-11的替换物的次要发泡剂范例有HCFC (氢氯氟烃)、HFC (氢氟烃)、HC(烷烃)、液态CO2及水等。

06

发泡助剂

(1)泡沫波动剂


消费聚氨酯泡沫塑料时,泡沫波动剂(或称匀泡剂)是一个不行短少的组分。它能增长各组分的互溶性,起着乳化泡沫物料、波动泡沫和调治泡孔的作用。泡沫波动剂属于外表活性剂,有非硅系化合物以及无机硅化合物两类。
现在利用的泡沫波动剂大多是聚硅氧烷氧化烯烃嵌段共聚物,属于聚醚改性无机硅外表活性剂,行业偶然俗称“硅油”。由于这类外表活性剂的布局构成变革范畴广,利用结果精良,现在聚氨酯泡沫塑料行业已 接纳聚醚改性无机硅外表活性剂作为泡沫波动剂。

 (2)开孔剂

取得开孔聚氨酯泡沫塑料的办法:

接纳符合的催化剂,使得凝胶反响和发泡反响到达所需的均衡,在泡沫物料上升到 高点时泡孔的壁膜强度不敷以把气泡关闭在内,气体破壁而出,构成开孔的泡沫布局;
接纳符合的聚醚多元醇质料,构成开孔泡沫;
当催化剂和主质料不敷以办理题目时,接纳大批的开孔剂,使得水发泡构成的脲疏散,以取得肯定开孔率的泡沫塑料。
开孔剂是一类特别的外表活性剂,一样平常含疏水性和亲水性链段或基团,它的作用是低落泡沫的外表张力,促使泡孔决裂,进步聚氨酯泡沫塑料的开孔率,改进因闭孔形成的软质、半硬质、硬质泡沫塑料成品紧缩等题目。
通常的聚氨酯硬泡由于交联密度高,发泡中泡孔壁膜强度大,   一样平常是闭孔的泡孔布局,但添加开孔剂,可制造开孔硬质聚氨酯泡沫塑料,用于消音、过滤等用处。
晚期疏水性的液体白腊、聚丁二烯、二甲基聚硅氧烷等可用作泡沫波动剂和开孔剂,白腊疏散液、聚氧化乙烯也可用作开孔剂,现在多接纳特别化学构成的聚氧化丙烯-氧化乙烯共聚醚、聚氧化烯烃-聚硅氧烷共聚物等作为开孔剂。
  

 (3)硬化剂


在高水量配方聚氨酯软泡消费中接纳硬化剂,可以克制过多的脲基带来的泡沫体生硬题目。泡沫硬化改性剂具有硬化结果,接纳硬化剂可以低落异氰酸酯用量进而低落泡沫硬度,用于软质聚氨酯泡沫塑料的消费。商品硬化剂一样平常含有特别聚醚、特别多元醇和水等身分。



聚氨酯质料 用于PU分解皮革、PU鞋底 、聚氨酯弹性体:软泡、硬泡 、聚氨酯涂料 、聚氨酯胶粘剂 、聚氨酯纤维、聚氨酯树脂。聚氨酯作为本世纪使用 的分解质料之一,与生存毫不相关[háo bú xiàng guān]。对此j9九游会提供数种入口/国产催化剂质料及发泡剂。


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