1. Introducere
Produsele din seria de spumă moale din poliuretan includ în principal spumă bloc, continuă, burete, spumă de înaltă rezistență (HR), spumă auto-piele, spumă cu rezistență lentă, spumă microcelulară și spumă semi-rigidă care absoarbe energie.Acest tip de spumă reprezintă încă aproximativ 50% din totalul produsului poliuretanic.O mare varietate cu o aplicație în expansiune, s-a implicat în diverse domenii ale economiei naționale: electrocasnice, automobile, îmbunătățiri pentru locuințe, mobilier, trenuri, nave, aerospațial și multe alte domenii.De la apariția spumei moale PU în anii 1950, mai ales după intrarea în secolul 21, a existat un salt în tehnologie, varietate și producție de produse.Repere sunt: spumă moale PU ecologică, și anume produs din poliuretan verde;Valoare scăzută de COV spumă moale PU;spumă moale PU cu atomizare scăzută;spumă moale PU cu apă plină;spumă moale din seria MDI completă;ignifugă, fum redus, spumă din seria MDI;noi tipuri de aditivi, cum ar fi catalizatori reactivi cu greutate moleculară mare, stabilizatori, retardanți de flacără și antioxidanți;polioli cu nesaturație scăzută și conținut scăzut de monoalcool;spumă moale PU de densitate ultra joasă, cu proprietăți fizice excelente;frecvență de rezonanță scăzută, spumă moale PU cu transfer scăzut;policarbonat diol, polie-caprolactonă poliol, polibutadien diol, politetrahidrofuran și alți polioli speciali;Tehnologia de spumare cu CO2 lichid, tehnologia de spumare cu presiune negativă etc.Pe scurt, apariția de noi soiuri și noi tehnologii a promovat dezvoltarea în continuare a spumei moale PU.
2 Principiul spumării
Pentru a sintetiza spuma moale PU ideală care îndeplinește cerințele, este necesar să înțelegem principiul reacției chimice a sistemului de spumă pentru a selecta materiile prime și procesele de fabricație principale și auxiliare adecvate.Dezvoltarea industriei poliuretanului până în prezent nu se mai află în stadiul de imitație, dar în funcție de cerințele de performanță ale produsului final, se poate realiza prin structura materiilor prime și tehnici sintetice.Spuma poliuretanică participă la schimbările chimice în timpul procesului de sinteză, iar factorii care afectează proprietățile structurale ale spumei sunt complecși, ceea ce nu implică doar reacția chimică dintre izocianat, alcool polieter (ester) și apă, ci implică și chimia coloidă a spumei. .Reacțiile chimice includ extinderea lanțului, spumarea și reticulare.De asemenea, afectează structura, funcționalitatea și greutatea moleculară a substanțelor care participă la reacție.Reacția generală a sintezei spumei poliuretanice poate fi exprimată prin următoarea formulă:
9b0722b7780190d3928a2b8aa99b1224.jpg
Cu toate acestea, situația reală este mai complicată, iar răspunsurile importante sunt rezumate după cum urmează:
01 Prelungire lanț
Izocianați multifuncționali și alcooli polieter (ester), în special compuși difuncționali, extinderea lanțului se realizează după cum urmează:
07b0ec2de026c48dd018efaa5ccde5c1.jpg
În sistemul de spumare, cantitatea de izocianat este în general mai mare decât cea a compusului care conține hidrogen activ, adică indicele de reacție este mai mare de 1, de obicei 1,05, astfel încât sfârșitul produsului final cu lanț extins în procesul de spumare ar trebui să fie o grupare izocianat.
5ed385eebd04757bda026fcfb4da4961.jpg
Reacția de extindere a lanțului este reacția principală a spumei PU și este cheia proprietăților fizice: rezistență mecanică, rata de creștere, elasticitate etc.
02 Reacție de spumare
Spumarea este foarte importantă în prepararea spumei moi, mai ales la sintetizarea produselor cu densitate scăzută.Există două efecte generale de spumare: utilizarea căldurii de reacție pentru a vaporiza compuși de hidrocarburi cu punct de fierbere scăzut, cum ar fi HCFC-141b, HFC-134a, HFC-365mfc, ciclopentan etc., pentru a atinge scopurile de spumare, iar celălalt este utilizarea apă și izocianat.Reacția chimică produce o cantitate mare de CO2 gazos spumant:
04d3b707849aaf9b1ee6f1b8d19c1ce7.jpg
În absența unui catalizator, viteza de reacție a apei cu izocianați este lentă.Viteza de reacție a aminelor și izocianaților este destul de rapidă.Din acest motiv, atunci când apa este folosită ca agent de spumare, aceasta aduce un număr mare de segmente rigide și compuși de uree cu polaritate mare, care afectează senzația, rezistența și rezistența la căldură a produselor din spumă.Pentru a produce o spumă cu proprietăți fizice excelente și densitate scăzută, este necesară creșterea greutății moleculare a alcoolului polieter (ester) și moliciunea lanțului principal.
03 Acțiune gel
Reacția gelului se mai numește și reacție de reticulare și întărire.În procesul de spumare, gelificarea este foarte importantă.Gelificarea prea devreme sau prea târzie va face ca calitatea produselor din spumă să scadă sau să devină produse reziduale.Cea mai ideală stare este ca extensia lanțului, reacția de spumare și reacția de gel să ajungă la echilibru, altfel densitatea spumei va fi prea mare sau spuma se va prăbuși.
Există trei acțiuni de gelificare în timpul procesului de spumare:
1) Geluri de compuși multifuncționali
În general, compușii cu mai mult de trei funcționalități pot reacționa pentru a forma compuși ai structurii corpului.Folosim polioli polieterici cu mai mult de trei funcționalități în producția de spume poliuretanice flexibile.Recent, poliizocianați cu fn ≥ 2,5 sunt, de asemenea, utilizați în dezvoltarea tuturor sistemelor MDI pentru a îmbunătăți capacitatea portantă a spumei de joasă densitate.Acestea sunt baza pentru formarea structurilor trifazate reticulate:
42a37c3572152ae1f6c386b7bd177bf8.jpg
Este de remarcat faptul că greutatea moleculară dintre punctele de reticulare reflectă direct densitatea de reticulare a spumei.Adică, densitatea de reticulare este mare, duritatea produsului este mare și rezistența mecanică este bună, dar moliciunea spumei este slabă, iar rezistența și alungirea sunt scăzute.Greutatea moleculară (Mc) între punctele de reticulare ale spumei moi este 2000-2500, iar spuma semi-rigidă este între 700-2500.
2) Formarea ureei
Atunci când apa este utilizată ca agent de spumare, se generează compuși de legătură cu uree corespunzători.Cu cât mai multă apă, cu atât se leagă mai multe uree.Ei vor reacționa în continuare cu excesul de izocianat la temperatură ridicată pentru a forma compuși de legătură biuret cu o structură trifazată:
896b42df0d91543a61d1e68f91c1d829.jpg
3) Formarea alofanatului Un alt tip de reacție de reticulare este acela că hidrogenul de pe lanțul principal de uretan reacţionează în continuare cu excesul de izocianat la temperatură ridicată pentru a forma o legătură alofanat cu o structură trifazată:
4a6fdae7620ef5333bd14c6973a26a37.jpg
Formarea compușilor biuret și a compușilor alofanați nu este ideală pentru sistemele de spumă deoarece acești doi compuși au stabilitate termică slabă și se descompun la temperaturi ridicate.Prin urmare, este foarte important ca oamenii să controleze temperatura și indicele de izocianați în producție
3 Calcule chimice
Materialul sintetic poliuretanic este un material sintetic polimer care poate sintetiza produse polimerice din materii prime într-o singură etapă, adică proprietățile fizice ale produselor pot fi ajustate direct artificial prin modificarea specificațiilor și a raporturilor de compoziție ale materiilor prime.Prin urmare, cum să aplicați corect principiul sintezei polimerilor și să stabiliți o formulă simplă de calcul este foarte important pentru a îmbunătăți calitatea produselor din poliuretan
01 Valoare echivalentă
Așa-numita valoare echivalentă (E) se referă la greutatea moleculară (Mn) corespunzătoare funcționalității unității (f) într-o moleculă compusă;
2a931ca68a4ace0f036e02a38adee698.jpg
De exemplu, greutatea moleculară medie numerică a triolului de polieter este 3000, apoi valoarea sa echivalentă:
e3295f1d515f5af4631209f7b49e1328.jpg
Agentul de reticulare utilizat în mod obișnuit MOCA, și anume 4,4′-metilen bis(2 cloroamină), are o masă moleculară relativă de 267. Deși există 4 hidrogeni activi în moleculă, doar 2 hidrogeni participă la reacția izocianat.atom, deci funcționalitatea sa f=2
0618093a7188b53e5015fb4233cccdc9.jpg
În specificațiile produsului de polieter sau poliester poliol, fiecare companie furnizează numai date despre valoarea hidroxilului (OH), deci este mai practic să se calculeze direct valoarea echivalentă cu valoarea hidroxil:
8a7763766e4db49fece768a325b29a61.jpg
Merită să reamintim că măsurarea efectivă a funcționalității produsului necesită foarte mult timp și există multe reacții secundare.Adesea, funcționalitatea reală a polieterului triol (ester) nu este egală cu 3, ci este între 2,7 și 2,8.Prin urmare, se recomandă utilizarea formulei (2 ), adică se calculează și valoarea hidroxilului!
02 Cerința de izocianat
Toți compușii hidrogen activi pot reacționa cu izocianatul.Conform principiului reacției echivalente, este o practică comună în sinteza PU să se calculeze cu exactitate cantitatea de izocianat consumată de fiecare componentă din formula:
a63972fdc4f16025842815cb1d008cfe.jpg
În formula: Ws—cantitate de izocianat
Wp — dozare de polieter sau poliester
Ep - polieter sau echivalent poliester
Es—echivalent izocianat
Raportul molar I2-NCO/-OH, adică indicele de reacție
ρS—puritatea izocianatului
După cum știm cu toții, atunci când se sintetizează un prepolimer sau semi-prepolimer cu o anumită valoare NCO, cantitatea de izocianat necesară este legată de cantitatea reală de polieter și de conținutul de NCO cerut de prepolimerul final.După ce am rezumat:
83456fb6214840b23296d5ff084c4ab8.jpg
În formula: D——fracția de masă a grupării NCO din prepolimer
42—— Echivalentul NCO
În sistemele de spumă cu MDI de astăzi, MDI-ul modificat cu polieter cu greutate moleculară mare este în general utilizat pentru a sintetiza semi-prepolimeri, iar procentul NCO al acestuia este între 25 și 29%, așa că formula (4) este foarte utilă.
Se recomandă, de asemenea, o formulă pentru calcularea greutății moleculare între punctele de reticulare legate de densitatea de reticulare, care este foarte utilă în formularea formulărilor.Indiferent dacă este un elastomer sau o spumă de înaltă rezistență, elasticitatea sa este direct legată de cantitatea de agent de reticulare:
b9fd1ca1ee9bebc558731d065ac3254b.jpg
În formula: Mnc——masă moleculară medie numerică între punctele de reticulare
De exemplu ——Valoarea echivalentă a agentului de reticulare
Wg——cantitate de agent de reticulare
WV – cantitatea de prepolimer
D——conținut NCO
4 materii prime
Materiile prime poliuretanice sunt împărțite în trei categorii: compuși poliolici, compuși poliizocianați și aditivi.Printre aceștia, poliolii și poliizocianații sunt principalele materii prime ale poliuretanului, iar agenții auxiliari sunt compuși care completează proprietățile speciale ale produselor din poliuretan.
Toți compușii cu grupări hidroxil în structura compușilor organici aparțin compușilor polioli organici.Dintre acestea, cele două spume poliuretanice cele mai utilizate sunt poliolii polieterici și poliolii poliesterici.
compus poliol
Polieter poliol
Este un compus oligomeric cu o greutate moleculară medie de 1000 ~ 7000, care se bazează pe materii prime din industria petrochimică: oxid de propilenă și oxid de etilenă, iar doi și trei compuși funcționali care conțin hidrogen sunt utilizați ca inițiatori și sunt catalizați și polimerizat cu KOH..
În general, greutatea moleculară a polieter poliolului moale obișnuit este în intervalul 1500~3000, iar valoarea hidroxilului este între 56~110mgKOH/g.Greutatea moleculară a polieterpoliolului de înaltă rezistență este între 4500 și 8000, iar valoarea hidroxilului este între 21 și 36 mgKOH/g.
Este de menționat faptul că mai multe varietăți mari de polieteri polioli nou dezvoltați în ultimii ani sunt foarte benefice pentru a îmbunătăți proprietățile fizice ale spumei flexibile poliuretanice și pentru a reduce densitatea.
l Polieter poliol grefat cu polimer (POP), care poate îmbunătăți capacitatea de încărcare a spumei moale PU, poate reduce densitatea, crește gradul de deschidere și poate preveni contracția.De asemenea, doza crește pe zi ce trece
l Polieter polieter poliol (PHD): Funcția polieterului este similară cu polieter poliol polimer, care poate îmbunătăți duritatea, capacitatea portantă și poate promova deschiderea produselor din spumă.Rezistența la flacără este crescută, iar spuma din seria MDI este auto-stingabilă și utilizată pe scară largă în Europa.l Polieter poliol polimer de combustie: este un polieter polieter grefat cu polimer de hidrocarburi aromatice care contine azot, care nu numai ca poate imbunatati capacitatea portanta, celula deschisa, duritatea si alte caracteristici ale produselor din spuma, dar si sintetizeaza pernele de scaun din PU. din ea.Are o rezistență mare la flacără: indicele de oxigen este de până la 28% sau mai mult, emisia scăzută de fum ≤60% și viteza scăzută de răspândire a flăcării.Este un material excelent pentru automobile, trenuri și mobilier pentru a face perne de scaun.
l Polieter poliol cu nesaturație scăzută: Deoarece folosește complexul metalic cu cianură dublă (DMC) ca catalizator, conținutul de legături duble nesaturate din polieterul sintetizat este mai mic de 0,010 mol/mg, adică conține monool Compusul scăzut, adică puritatea ridicată, duce la o mai bună rezistență și proprietăți de compresie ale spumei HR sintetizate pe baza acesteia, precum și o rezistență bună la rupere și un factor de indentare.Frecvența de rezonanță scăzută, dezvoltată recent, cu rată de transmisie scăzută de 6 Hz, spuma pentru perna scaunului auto este foarte bună.
l Polibutadien glicol hidrogenat, acest poliol a fost folosit recent în produsele din spumă PU în străinătate pentru a îmbunătăți considerabil proprietățile fizice ale spumei, în special rezistența la intemperii, setul de compresie rezistent la umiditate și căldură și alte probleme de mulți ani, astfel încât perna scaunului auto etc. sunt folosite în regiunile tropicale ale Africii.
l Polieter polioli cu conținut ridicat de oxid de etilenă, în general polieter polioli cu activitate ridicată, pentru a îmbunătăți reactivitatea polieterilor, se adaugă 15~20% EO la final în timpul sintezei.Polieteri de mai sus au un conținut de EO de până la 80%, conținut de PO Dimpotrivă, este mai mic de 40%.Este cheia dezvoltării tuturor spumelor moi PU din seria MDI, cărora ar trebui să le acorde atenție oamenilor din industrie.
l Polieteri polioli cu activitate catalitică: introduc în principal grupări amine terțiare cu proprietăți catalitice sau ioni metalici în structura polieterică.Scopul este reducerea cantității de catalizator din sistemul de spumare, reducerea valorii COV și atomizarea scăzută a produselor din spumă.
l Polieter poliol cu terminații amino: Acest polieter are cea mai mare activitate catalitică, timp de reacție scurt, deformare rapidă și rezistență mult îmbunătățită a produsului (în special rezistență timpurie), eliberare de mucegai, rezistență la temperatură și rezistență la solvenți., temperatura de construcție este redusă, domeniul de aplicare este lărgit și este o varietate nouă promițătoare.
poliester poliol
Poliolii de poliester timpurii se referă toți la polioli de poliester pe bază de acid adipic, iar cea mai mare piață este spuma microcelulară, care este utilizată în tălpile pantofilor.În ultimii ani, noi soiuri au apărut unul după altul, extinzând aplicarea poliolilor poliesteri în PUF.
l Poliol poliester pe bază de acid adipic modificat cu acid dicarboxilic aromatic: sintetizează în principal poliester poliol prin înlocuirea parțială a acidului adipic cu acid ftalic sau acid tereftalic, care poate îmbunătăți rezistența timpurie a produsului și poate îmbunătăți rezistența la umiditate și duritatea, reducând în același timp costurile.
l Policarbonat poliol: Acest tip de produs poate îmbunătăți foarte mult rezistența la hidroliză, rezistența la intemperii, rezistența la temperatură și duritatea produselor din spumă și este o varietate promițătoare.
l Poli ε-caprolactonă poliol: Spuma PU sintetizată din acesta are o rezistență excelentă la temperatură, rezistență la hidroliză și rezistență la abraziune, iar unele produse de înaltă performanță trebuie să fie fabricate din ea.
l Poliester poliol aromat: a fost dezvoltat prin utilizarea completă a deșeurilor de produse din poliester în faza incipientă și este utilizat în principal în spuma rigidă PU.Acum este extins la spuma moale PU, care este, de asemenea, demnă de atenție
Altele Orice compus cu hidrogen activ poate fi aplicat pe PUF.În conformitate cu schimbările pieței și cerințele de protecție a mediului, este imperativ să folosiți pe deplin produsele rurale și să sintetizați spumă moale PU biodegradabilă.
l Polioli pe bază de ulei de ricin: Aceste produse au fost utilizate anterior în PUF și majoritatea dintre ele sunt fabricate din ulei de ricin pur nemodificat pentru a face spume semirigide.Vă sugerez să folosiți tehnologia de transesterificare și diverși alcooli cu greutate moleculară mare sunt introduși în uleiul de ricin pentru a sintetiza diferite specificații.
Derivate, pot fi transformate în diverse PUF moi și dure.
l Polioli din seria uleiurilor vegetale: Afectate recent de prețul petrolului, astfel de produse s-au dezvoltat rapid.În prezent, majoritatea produselor care au fost industrializate sunt produse de serie ulei de soia și ulei de palmier, iar uleiul de bumbac sau uleiul animal pot fi, de asemenea, utilizate pentru a dezvolta produse de serie, care pot fi utilizate în mod cuprinzător, reduc costurile și sunt biodegradabile și ecologice. .
poliizocianat
Două tipuri de izocianați, TDI și MDI, sunt utilizate în mod obișnuit în producția de spumă poliuretanică flexibilă, iar hibrizii derivați TDI/MDI sunt, de asemenea, utilizați pe scară largă în seria HR.Datorită cerințelor de protecție a mediului, industria auto are cerințe foarte scăzute pentru valoarea COV a produselor din spumă.Prin urmare, MDI pur, MDI brut și produse modificate MDI au fost utilizate pe scară largă în spuma moale PU ca principale produse moi PU.
compus poliol
MDI lichefiat
4,4′-MDI pur este solid la temperatura camerei.Așa-numitul MDI lichefiat se referă la MDI care a fost modificat în diferite moduri și este lichid la temperatura camerei.Funcționalitatea MDI-ului lichefiat poate fi folosită pentru a înțelege căreia MDI-ul modificat de grup îi aparține.
l MDI modificat cu uretan cu o funcționalitate de 2,0;
l MDI modificat cu carbodiimidă cu o funcționalitate de 2,0;
l MDI modificat cu diazetaciclobutanonă imină, funcționalitatea este 2,2;
l MDI modificat cu uretan și diazetidinimină cu o funcționalitate de 2.1.
Marea majoritate a acestor produse sunt utilizate în produse turnate, cum ar fi HR, RIM, spumele auto-jupuitoare și micro-spumele, cum ar fi tălpile de pantofi.
MDI-50
Este un amestec de 4,4′-MDI și 2,4′-MDI.Deoarece punctul de topire al 2,4′-MDI este mai mic decât temperatura camerei, aproximativ 15°C, MDI-50 este un lichid depozitat la temperatura camerei și este ușor de utilizat.Acordați atenție efectului de împiedicare steric al 2,4′-MDI, care este mai puțin reactiv decât corpul 4,4′ și poate fi ajustat de un catalizator.
MDI grosier sau PAPI
Functionalitatea sa este intre 2,5 si 2,8 si este folosita in general in spume rigide.În ultimii ani, din cauza factorilor de preț, a fost folosit și pe piața spumei moi, dar trebuie remarcat faptul că, datorită funcționalității sale ridicate, este necesar să se reducă cantitatea de reticulare în proiectarea formulei.Agent de îmbinare sau crește plastifiantul intern.
Auxiliar
catalizator
Catalizatorul are un efect mare asupra spumei poliuretanice și, odată cu acesta, se poate realiza producția rapidă la temperatura camerei.Există două categorii principale de catalizatori: amine terțiare și catalizatori metalici, cum ar fi trietilendiamină, pentametildietiletriamină, metilimidazol, A-1 etc., toți aparțin catalizatorilor de amine terțiare, în timp ce octoatul stanos, dietilendiamină etc. Laurat de dibutilstaniu, , octoatul de potasiu, bismutul organic etc. sunt catalizatori metalici.În prezent, au fost dezvoltați diverși catalizatori de tip întârziat, de tip trimerizare, de tip complex și de tip cu valoare scăzută a COV, care se bazează, de asemenea, pe tipurile de catalizatori de mai sus.
De exemplu, seria Dabco de companie de produse cu gaz, materia primă de bază este trietilendiamina:
l Dabco33LV conține 33% trietilendiamină/67% dipropilenglicol
l Dabco R8020 Trietilendiamina conține 20%/DMEA80%
l Dabco S25 trietilendiamina conține 25%/butandiol 75%
l Dabco8154 trietilendiamină/catalizator cu întârziere acidă
l Dabco EG Trietilendiamina conține 33% / etilenglicol 67%
l Seria de trimerizare Dabco TMR
l Dabco 8264 bule compuse, catalizatori echilibrați
l Dabco XDM catalizator cu miros scăzut
În condiția catalizatorilor multipli, trebuie să înțelegem mai întâi caracteristicile diverșilor catalizatori și principiile lor de lucru pentru a obține echilibrul sistemului poliuretanic, adică echilibrul între viteza de spumare și viteza de gelificare;echilibrul dintre viteza de gelificare și viteza de spumare, precum și viteza de spumare și echilibrul fluidității materialului etc.
Catalizatorii metalici sunt toți catalizatori de tip gel.Catalizatorii convenționali de tip staniu au un efect puternic de gel, dar dezavantajele lor sunt că nu sunt rezistenți la hidroliză și au o rezistență slabă la îmbătrânire termică.Apariția recentă a catalizatorilor organici de bismut ar trebui să atragă atenția.Nu numai că are funcția de catalizator de staniu, dar are și o bună rezistență la hidroliză și rezistență la îmbătrânirea termică, ceea ce este foarte potrivit pentru amestecarea materialelor.
stabilizator de spumă
Joacă rolul de a emulsiona materialul spumant, de a stabiliza spuma și de a regla celula și crește solubilitatea reciprocă a fiecărei componente, ceea ce este util pentru formarea de bule, controlează dimensiunea și uniformitatea celulei și promovează echilibrul. tensiunea spumei.Pereții sunt elastici pentru a reține celulele și pentru a preveni prăbușirea.Deși cantitatea de stabilizator de spumă este mică, are un impact semnificativ asupra structurii celulei, proprietăților fizice și procesului de fabricație a spumei flexibile PU.
În prezent, în China sunt utilizați oligomeri bloc de silicon/polioxialchilen eter rezistenți la hidroliză.Datorită aplicării diferitelor sisteme de spumă, raportul dintre segmentul hidrofob/segmentul hidrofil este diferit, iar schimbarea verigii lanțului la capătul structurii bloc este diferită., pentru a produce stabilizatori de siliciu pentru diverse produse din spumă.Prin urmare, atunci când alegeți un stabilizator de spumă, trebuie să înțelegeți funcția și funcția acestuia, să nu-l uitați, să nu-l folosiți fără discernământ și să provocați consecințe adverse.De exemplu, uleiul de silicon cu spumă moale nu poate fi aplicat pe spuma de înaltă rezistență, altfel va provoca contracția spumei, iar uleiul de silicon de înaltă rezistență nu poate fi aplicat pentru a bloca spuma moale, altfel va provoca colapsul spumei.
Datorită nevoilor de protecție a mediului, industria automobilelor și a mobilei necesită produse cu atomizare scăzută și valoare scăzută de COV.Diverse companii au dezvoltat succesiv stabilizatori de spumă cu atomizare scăzută și cu valoare scăzută VOC, cum ar fi Dabco DC6070 lansat de Gas Products Company, care este un ulei siliconic cu atomizare scăzută pentru sistemul TDI.;Dabco DC2525 este un ulei siliconic cu aburire redusă pentru sistemele MDI.
agent de spumare
Agentul de spumare pentru spuma moale PU este în principal apă, completată de alți agenți de spumare fizici.În producția de spumă bloc, având în vedere cantitatea mare de apă din produsele cu densitate scăzută, depășirea de multe ori a 4,5 părți la 100 de părți va determina creșterea temperaturii interne a spumei, depășind 170 ~ 180 ° C, ducând la arderea spontană a spumei. spumă și trebuie utilizat un agent de spumă cu hidrocarburi cu punct de fierbere scăzut.Unul ajută la reducerea densității, iar celălalt elimină o cantitate mare de căldură de reacție.În primele zile, a fost folosită combinația apă/F11.Din cauza problemelor de protecție a mediului, F11 a fost interzis.În prezent, majoritatea produselor din seria de tranziție apă/diclormetan și apă/HCFC-141b sunt utilizate.Deoarece produsele din seria diclormetan poluează și atmosfera, este o natură tranzitorie, în timp ce produsele din seria HFC: HFC-245fa, -356mfc etc. sau produsele din seria ciclopentan sunt toate ecologice, dar prima este scumpă, iar cea din urmă este inflamabilă, deci Pentru a satisface nevoile de reducere a gradului de temperatură, oamenii au introdus noi procese, tehnologie de spumare cu presiune negativă, tehnologie de răcire forțată și tehnologie de CO2 lichid pentru a rezolva problema, scopul este de a reduce cantitatea de apă sau de a reduce temperatura internă. a spumei.
Recomand tehnologia CO2 lichid pentru producerea de bule bloc, care este mai potrivită pentru întreprinderile mici și mijlocii.În tehnologia LCO2, 4 părți de LCO2 sunt echivalente cu 13 părți de MC.Relația dintre consumul de apă și CO2 lichid utilizat pentru a produce spume de diferite densități Densitatea spumei, kg/m3 apă, părți în masă LCO2, părți în masă echivalent MC, părți în masă
13.34.86.520.0
15.24.55.015.3
16.04.54.012.3
17.33.94.313.1
27.72.52.06.2
ignifug
Ignifuge și prevenirea incendiilor sunt preocuparea oamenilor tot timpul.Noua versiune din țara mea „Cerințe și standarde pentru performanța combustiei a produselor și componentelor ignifuge în locuri publice” GB20286-2006 are noi cerințe pentru rezistența la flacără.Pentru spumă ignifugă de gradul 1 Cerințe de plastic: a), viteza maximă de eliberare a căldurii ≤ 250KW/m2;b), timpul mediu de ardere ≤ 30s, înălțimea medie de ardere ≤ 250mm;c), gradul de densitate a fumului (SDR) ≤ 75;d), grad de toxicitate la fum Nu mai puțin de nivelul 2A2.
Adică: ar trebui luați în considerare trei factori: ignifug, fum scăzut și toxicitate scăzută la fum.Pentru a propune cerințe mai ridicate pentru selecția ignifugelor, conform standardelor de mai sus, cred că cel mai bine este să alegeți soiuri care să formeze un strat gros de carbon și să elibereze fum netoxic sau slab toxic.În prezent, este mai potrivit să se utilizeze retardanți de flacără pe bază de esteri fosfatați cu greutate moleculară mare sau hidrocarburi aromatice fără halogeni cu soiuri heterociclice rezistente la temperaturi ridicate etc. În ultimii ani, țările străine au dezvoltat spumă flexibilă PU ignifugă de grafit extins, sau azot heterociclic ignifug Medicamentul este corect.
alte
Alți aditivi includ în principal: deschizători de pori, agenți de reticulare, antioxidanți, agenți anti-aburire etc. La selectare, trebuie luată în considerare influența aditivilor asupra performanței produselor din PU, precum și toxicitatea, migrarea, compatibilitatea, etc. .întrebare.
5 produse
Pentru a înțelege în continuare relația dintre formula și performanța spumei moi PU, sunt introduse câteva exemple reprezentative pentru referință:
1. Formula tipică și proprietățile spumei moale PU polieter bloc
Polieter triol 100pbw TDI80/20 46.0pbw Catalizator organotin 0.4pbw Catalizator amină terțiară 0.2pbw Stabilizator de spumă de siliciu 1.0pbw Apă 3.6pbw Agent de co-spumant 0~12pbw Proprietăți: Rezistență spumei, rezistență la tensabilitate, rezistență la tensiuni, kg/4,936 kg. , % 220 Rezistență la rupere, N/m 385 Set de compresie, 50% 6 90% 6 Sarcina de cavitație, kg (38cm×35,6cm×10cm) Deformare 25% 13,6 65% 25,6 Căderea bilei, % 38 În ultimii ani, pentru a îndeplini nevoile pieței, unele întreprinderi produc adesea spumă cu densitate scăzută (10 kg/m3).Când se produce spumă flexibilă cu densitate ultra-scăzută, nu este vorba doar de creșterea agentului de spumă și a agentului de spumă auxiliar.Ceea ce se poate face trebuie să fie, de asemenea, asociat cu un surfactant de siliciu de stabilitate relativ ridicată și un catalizator.
Producția de spumă flexibilă de densitate joasă de densitate ultra-scăzută formulă de referință: denumește densitate medie densitate scăzută densitate ultra-scăzută
Cutie continua cutie continua cutie polieter poliol 100100100100100 Apa 3.03.04.55.56.6 A-33 catalizator 0.20.20.20.250.18 Agent tensioactiv siliconic B-81101.01.21.11.93.8 Stannou 4.065 o Agent 0.2.065. 7.57.512.515.034.0 TDI80/2041.444.056.073 .0103.0 Densitate, kg/m3 23.023.016.514.08.0
Formula spumă cilindrică: polieter poliol de tip EO/PO (OH:56) 100pbw apă 6,43pbw agent de spumă MC 52,5pbw Agent tensioactiv de siliciu L-628 6,50pbw Catalizator A230 0,44pbw Octoat stannic D192909850pbw bw Densitatea spumei, kg/m3 7,5
2. Agent co-spumant de CO2 lichid pentru a face spumă de densitate scăzută
Polieter triol (Mn3000) 100 100 Apă 4,9 5,2 CO2 lichid 2,5 3,3 Surfactant siliconic L631 1,5 1,75 B8404 Catalizator aminic A133 0,28 0,30 Octoat stannos 0,14 F/0 DE81702 ignifug 0 DE81702 nsitate , kg/m3 16 16
Formula tipică este următoarea: Polieter triol (Mn3000) 100pbw Apă 4,0pbw LCO2 4,0~5,5pbw Catalizator A33 0,25pbw Surfactant de siliciu SC155 1,35pbw Octoat stannic D19 0,20pbw indice TDI 801/m201 kg .0~16.5
3. Spumă moale poliuretanică complet MDI de joasă densitate
Spuma moale turnată PU este utilizată pe scară largă în producția de perne pentru scaune auto.Reducerea densității fără a afecta proprietățile fizice este scopul dezvoltării
Formula: Polieter de înaltă activitate (OH: 26~30mgKOH/g) 80pbw Poliol polimer (OH: 23~27mgKOH/g) 20pbw Agent de reticulare 0~3pbw Apă 4,0pbw Catalizator aminic A-33 2,8pbw Activitatea de suprafață a uleiului de silicon B87 Agent pbw Index MDI 90pbw Performanță: Densitatea centrului spumei 34,5kg/m3 Duritate ILD25% 15,0kg/314cm2 Rezistență la rupere 0,8kg/cm Rezistență la tracțiune 1,34kg/cm2 Alungire 120% Rata rebound 62% Set compresie permanentă (Uscat) W5. 13,5%
4. Perna scaunului vehiculului cu densitate scăzută, MDI complet ecologică
Omologul MDI pur: M50, adică produsul 4,4′MDI 50% 2,4′MDI 50%, poate fi spumat la temperatura camerei, îmbunătățește fluiditatea, reduce densitatea produsului și reduce greutatea vehiculului, care este foarte promitator.Produsul:
Formulare: Polieter poliol foarte activ (OH: 28mgKOH/g) 95pbw 310 Auxiliar* 5pbw Dabco 33LV 0,3pbw Dabco 8154 0,7pbw Surfactant siliciu B4113 0,6pbw A-1 0,1pbw A-1 0,1pbw index 58pbw Apa
Proprietăți fizice: Timp de tragere (s) 62 Timp de creștere (s) 98 Densitatea spumei libere, kg/m3 32,7 Deformarea sarcinii de compresie, kpa: 40% 1,5 Alungire, % 180 Rezistență la rupere, N/m 220
Nota: *310 Auxiliary: il vand, este un prelungitor special de lant.
5. Reziliență ridicată, spumă PU confortabilă
Recent, piața a cerut ca proprietățile fizice ale pernelor de scaun din spumă să rămână neschimbate, dar oamenii să nu fie obosiți și să nu fie rău de mișcare perne de scaun de înaltă calitate după conducerea pe termen lung.După cercetări, organele interne ale corpului uman, în special stomacul, au o frecvență de aproximativ 6Hz.Dacă apare rezonanță, aceasta va provoca greață și vărsături
În general, transmisia de vibrație a spumei de înaltă rezistență la 6 Hz este de 1,1 ~ 1,3, adică atunci când vehiculul rulează, nu slăbește, ci crește, iar unele produse cu formulă pot reduce vibrația la 0,8 ~ 0,9.Acum este recomandată o formulare de produs, iar transmisia sa de vibrații de 6 Hz este la nivelul 0,5~0,55.
Formulare: Polieter poliol de înaltă activitate (Mn6000) 100pbw Agent tensioactiv de siliciu SRX-274C 1,0pbw Catalizator amină terțiară, Minico L-1020 0,4pbw Catalizator cu amină terțiară, Minico TMDA 0,15pbw Apă 3,6NEXO 1,9% izocianat 0,4 pbw = 0,4 pbw
Proprietăți fizice: Densitate totală, kg/m3 48,0 25%ILD, kg/314cm2 19,9 Rebound, % 74 50% compresie
Rezistența la contracție, (uscat) 1,9 (umed) 2,5 6 Hz transmisie la vibrații 0,55
6. Rebound lent sau spumă vâscoelastică
Așa-numita spumă PU cu rebound lent se referă la spuma care nu este restabilită la forma inițială imediat după ce spuma este deformată de forța externă, dar este restabilită lent, fără deformare reziduală a suprafeței.Are amortizare excelentă, izolare fonică, etanșare și alte proprietăți.Poate fi folosit pentru controlul zgomotului motoarelor de automobile, suportului de covoare, jucăriilor pentru copii și pernelor medicale.
Exemplu de formulă: Polieter de înaltă activitate (OH34) 40~60 pbw Polieter polimer (OH28) 60~40 pbw Adeziv încrucișat ZY-108* 80~100 pbw L-580 1,5 pbw Catalizator 1,8~2,5 pbw Apă indice p. * 1,05 pbw Notă: *ZY-108, un compus de polieter multifuncțional cu greutate moleculară mică** PM-200, un amestec de MDI-100 lichefiat, ambele sunt produse Wanhua Proprietăți: Densitatea spumei, kg/m3 150~165 Duritate, Shore A 18~15 Rezistenta la rupere, kN/m 0,87~0,76 Alungire, % 90~130 Rata de revenire, % 9~7 Timp de recuperare, secunde 7~10
7. Spumă microcelulară cu piele proprie de tip polieter rezistentă la oboseala prin flexie de milioane de ori
Spuma poate fi aplicată pe tălpile din PU și pe volanele
实例： DaltocelF-435 31,64 pbw Arcol34-28 10,0 pbw DaltocelF-481 44,72 pbw Arcol2580 3,0 pbw 乙二醇6,0 pbw 催化剂1.0 pbw 催化剂1.8 pbw Dacob. 7 0,3 pbw 硅表面活性剂DC-193 0,3 pbw L1 412T 1,5 pbw Apă 0,44 pbw MDI modificat Suprasec2433 71 pbw
Proprietăți fizice: Densitatea spumei: aproximativ 0,5 g∕cm3 deflexie curelei β, KCS 35~50, foarte bună
8. Spumă ignifugă, fum redus, rezistență ridicată
Odată cu dezvoltarea rapidă a economiei naționale, diferite departamente au cerințe din ce în ce mai mari pentru rezistența la flacără a produselor din spumă, în special aviație, mașini, mașini de pasageri de mare viteză și canapele de uz casnic etc. Netoxic.
Având în vedere situația de mai sus, autorul și colegii au dezvoltat un grad ignifug (indice de oxigen 28~30%), care are o densitate foarte scăzută a fumului (valoarea internațională este de 74, iar acest produs este de doar aproximativ 50) și revenirea spumei rămâne neschimbată.Produce fum alb.
Exemplu de formulă: YB-3081 polieter ignifug 50 pbw Polieter cu activitate înaltă (OH34) 50 pbw Surfactant siliconic B 8681 0,8~1,0 pbw Apă 2,4~2,6 pbw DEOA 1,5~3 pbw Catalizator A-1 ~ 1 indice p.10.
Proprietăți fizice: Densitatea spumei, kg/m3 ≥50 Rezistență la compresiune, kPa 5,5 Rezistență la tracțiune, kPa 124 Rata rebound, % ≥60 Deformare la compresie, 75% ≤8 Index de oxigen, OI% ≥ 28 Densitatea fumului ≤50
9. Apa este agentul de spumare, toate spumă ecologică pentru piele
Agentul de spumă HCFC-141b a fost complet interzis în țările străine.Agentul de spumă CP este inflamabil.Agentul de spumă HFC-245fa și HFC-365mfc sunt scumpi și inacceptabili.Spuma de piele.În trecut, lucrătorii PU din țară și din străinătate au acordat atenție doar modificării polieterului și izocianatului, astfel încât stratul de suprafață al spumei era neclar, iar densitatea era mare.
Acum sunt recomandate un set de formule, care se caracterizează prin:
l Polieter poliolul de bază rămâne neschimbat și se folosește Mn5000 sau 6000 convențional.·
l Izocianatul rămâne neschimbat, se pot utiliza C-MDI, PAPI sau MDI modificat.
l Utilizați aditiv special SH-140 pentru a rezolva problema.·
Formula de baza:
l Polieter triol de mare activitate Mn5000 65pbw
l SH-140* 35pbw
l Extensor de lanț: 1,4-butandiol 5pbw
l Agent de reticulare: glicerol 1,7 pbw
l Agent de deschidere: K-6530 0,2~0,5pbw
l Catalizator A-2 1,2~1,3pbw
l Pastă de culoare cantitate adecvată l Apă 0,5 pbw
l MR-200 45pbw
Notă: *SH-140 este produsul nostru.
Proprietăți fizice: densitatea totală a spumei este de 340 ~ 350 kg/m3
Produse: suprafață netedă, crustă limpede, densitate scăzută.
Ora postării: 12-aug-2022