1. Introdución
Os produtos da serie de escuma suave de poliuretano inclúen principalmente escuma de bloque, continua, esponxa, escuma de alta resistencia (HR), escuma auto-pel, escuma de resistencia lenta, escuma microcelular e escuma semirríxida que absorbe enerxía.Este tipo de escuma aínda representa preto do 50% do produto total de poliuretano.Unha gran variedade cunha aplicación en expansión, estivo implicado en varios campos da economía nacional: electrodomésticos, automóbiles, mellora do fogar, mobles, trens, barcos, aeroespacial e moitos outros campos.Desde a aparición da escuma suave PU na década de 1950, especialmente despois de entrar no século XXI, houbo un salto na tecnoloxía, variedade e produción de produtos.Destacan: escuma suave PU ecolóxica, é dicir, produto de poliuretano verde;escuma suave de PU de baixo valor VOC;escuma suave PU de baixa atomización;escuma suave PU auga chea;escuma suave serie MDI completa;Espuma retardante de chama, baixa fume, serie MDI completa;novos tipos de aditivos como catalizadores reactivos de alto peso molecular, estabilizadores, retardantes de chama e antioxidantes;poliois con baixa insaturación e baixo contido de monoalcohol;escuma suave PU de ultra baixa densidade con excelentes propiedades físicas;baixa frecuencia de resonancia, escuma suave PU de baixa transferencia;diol de policarbonato, poliol de polie-caprolactona, diol de polibutadieno, politetrahidrofurano e outros poliois especiais;tecnoloxía de espuma de CO2 líquido, tecnoloxía de espuma de presión negativa, etc.En resumo, a aparición de novas variedades e novas tecnoloxías promoveu o desenvolvemento da escuma suave PU.
2 Principio de espuma
Para sintetizar a escuma suave de PU ideal que cumpra os requisitos, é necesario comprender o principio de reacción química do sistema de escuma para seleccionar as materias primas principais e auxiliares e os procesos de fabricación adecuados.O desenvolvemento da industria do poliuretano ata hoxe xa non está na fase de imitación, pero segundo os requisitos de rendemento do produto final, pódese conseguir mediante a estrutura de materias primas e técnicas sintéticas.A escuma de poliuretano participa nos cambios químicos durante o proceso de síntese, e os factores que afectan ás propiedades estruturais da escuma son complexos, o que non só implica a reacción química entre isocianato, alcohol de poliéter (éster) e auga, senón que tamén implica a química coloide da espuma. .As reaccións químicas inclúen a extensión da cadea, a formación de escuma e a reticulación.Tamén afecta á estrutura, funcionalidade e peso molecular das substancias que participan na reacción.A reacción xeral da síntese de escuma de poliuretano pódese expresar coa seguinte fórmula:
9b0722b7780190d3928a2b8aa99b1224.jpg
Non obstante, a situación real é máis complicada e as respostas importantes resúmense do seguinte xeito:
01 Extensión de cadea
Isocianatos multifuncionais e alcoholes de poliéter (éster), especialmente compostos difuncionais, a extensión da cadea realízase do seguinte xeito:
07b0ec2de026c48dd018efaa5ccde5c1.jpg
No sistema de escuma, a cantidade de isocianato é xeralmente maior que a do composto que contén hidróxeno activo, é dicir, o índice de reacción é maior que 1, xeralmente 1,05, polo que o final do produto final da cadea estendida no proceso de escuma. debe ser un grupo isocianato
5ed385eebd04757bda026fcfb4da4961.jpg
A reacción de extensión en cadea é a principal reacción da escuma PU, e é a clave das propiedades físicas: resistencia mecánica, taxa de crecemento, elasticidade, etc.
02 Reacción de escuma
A espuma é moi importante na preparación de escumas brandas, especialmente cando se sintetizan produtos de baixa densidade.Hai dous efectos xerais de escuma: o uso da calor de reacción para vaporizar compostos de hidrocarburos de baixo punto de ebulición, como HCFC-141b, HFC-134a, HFC-365mfc, ciclopentano, etc., para conseguir fins de escuma, e o outro é usar auga e isocianato.A reacción química produce unha gran cantidade de CO2 espumoso:
04d3b707849aaf9b1ee6f1b8d19c1ce7.jpg
En ausencia dun catalizador, a velocidade de reacción da auga con isocianatos é lenta.A velocidade de reacción de aminas e isocianatos é bastante rápida.Por este motivo, cando se usa auga como axente espumante, trae un gran número de segmentos ríxidos e compostos de urea con alta polaridade, que afectan á sensación, á resistencia e á resistencia á calor dos produtos de escuma.Para producir unha escuma con excelentes propiedades físicas e baixa densidade, é necesario aumentar o peso molecular do alcohol de poliéter (éster) e a suavidade da cadea principal.
03 Acción en gel
A reacción do xel tamén se denomina reacción de entrecruzamento e de curado.No proceso de formación de escuma, a xelación é moi importante.A xelación demasiado cedo ou demasiado tarde fará que a calidade dos produtos de escuma diminúa ou se converta en produtos de refugallo.O estado máis ideal é que a extensión da cadea, a reacción de espuma e a reacción do xel alcancen o equilibrio, se non, a densidade da escuma será demasiado alta ou a escuma colapsará.
Hai tres accións gelificantes durante o proceso de formación de escuma:
1) Xeles de compostos multifuncionais
Xeralmente, os compostos con máis de tres funcionalidades poden reaccionar para formar compostos da estrutura corporal.Usamos poliois de poliéter con máis de tres funcionalidades na produción de espumas flexibles de poliuretano.Recentemente, tamén se utilizan poliisocianatos con fn ≥ 2,5 no desenvolvemento de todos os sistemas MDI para mellorar a capacidade de carga das escumas de baixa densidade.Estas son as bases para a formación de estruturas entrecruzadas trifásicas:
42a37c3572152ae1f6c386b7bd177bf8.jpg
Paga a pena notar que o peso molecular entre os puntos de entrecruzamento reflicte directamente a densidade de entrecruzamento da escuma.É dicir, a densidade de reticulación é grande, a dureza do produto é alta e a resistencia mecánica é boa, pero a suavidade da escuma é pobre e a resistencia e o alongamento son baixos.O peso molecular (Mc) entre os puntos de entrecruzamento da escuma branda é de 2000-2500 e a escuma semirríxida está entre 700-2500.
2) Formación de urea
Cando se usa auga como axente espumante, xéranse os correspondentes compostos de enlace de urea.Canta máis auga, máis enlaces de urea.Ademais reaccionarán co exceso de isocianato a alta temperatura para formar compostos de enlace biuret cunha estrutura trifásica:
896b42df0d91543a61d1e68f91c1d829.jpg
3) Formación de alofanato Outro tipo de reacción de reticulación é que o hidróxeno da cadea principal de uretano reacciona aínda máis co exceso de isocianato a alta temperatura para formar un enlace de alofanato cunha estrutura trifásica:
4a6fdae7620ef5333bd14c6973a26a37.jpg
A formación de compostos de biuret e compostos de alofanato non é ideal para sistemas de espuma porque estes dous compostos teñen unha escasa estabilidade térmica e descompoñen a altas temperaturas.Polo tanto, é moi importante que a xente controle a temperatura e o índice de isocianato na produción
3 Cálculos químicos
O material sintético de poliuretano é un material sintético de polímero que pode sintetizar produtos de polímero a partir de materias primas nun só paso, é dicir, as propiedades físicas dos produtos pódense axustar directamente artificialmente cambiando as especificacións e proporcións de composición das materias primas.Polo tanto, como aplicar correctamente o principio da síntese de polímeros e establecer unha fórmula de cálculo sinxela é moi importante para mellorar a calidade dos produtos de poliuretano.
01 Valor equivalente
O denominado valor equivalente (E) fai referencia ao peso molecular (Mn) correspondente á funcionalidade unitaria (f) nunha molécula composta;
2a931ca68a4ace0f036e02a38adee698.jpg
Por exemplo, o peso molecular medio do poliéter triol é 3000, entón o seu valor equivalente:
e3295f1d515f5af4631209f7b49e1328.jpg
O axente de reticulación comúnmente usado MOCA, é dicir, 4,4′-metilen bis(2 cloroamina), ten unha masa molecular relativa de 267. Aínda que hai 4 hidróxenos activos na molécula, só 2 hidróxenos participan na reacción do isocianato.átomo, polo que a súa funcionalidade f=2
0618093a7188b53e5015fb4233cccdc9.jpg
Na especificación do produto de poliéter ou poliéster poliol, cada empresa só proporciona datos do valor de hidroxilo (OH), polo que é máis práctico calcular directamente o valor equivalente co valor de hidroxilo:
8a7763766e4db49fece768a325b29a61.jpg
Paga a pena lembrar que a medición real da funcionalidade do produto leva moito tempo e hai moitas reaccións secundarias.A miúdo, a funcionalidade real do triol poliéter (éster) non é igual a 3, senón que está entre 2,7 e 2,8.Polo tanto, recoméndase usar a fórmula (2), é dicir, tamén se calcula o valor de hidroxilo.
02 Requisito de isocianato
Todos os compostos de hidróxeno activo poden reaccionar co isocianato.Segundo o principio de reacción equivalente, é unha práctica común na síntese de PU calcular con precisión a cantidade de isocianato consumida por cada compoñente na fórmula:
a63972fdc4f16025842815cb1d008cfe.jpg
Na fórmula: Ws—cantidade de isocianato
Wp: dosificación de poliéter ou poliéster
Ep: poliéter ou poliéster equivalente
Es—Equivalente de isocianato
A relación molar de I2—NCO/-OH, é dicir, o índice de reacción
ρS: pureza do isocianato
Como todos sabemos, ao sintetizar un prepolímero ou semiprepolímero cun determinado valor de NCO, a cantidade de isocianato necesaria está relacionada coa cantidade real de poliéter e o contido de NCO que require o prepolímero final.Despois de resumir:
83456fb6214840b23296d5ff084c4ab8.jpg
Na fórmula: D——a fracción en masa do grupo NCO no prepolímero
42—— Valor equivalente de NCO
Nas espumas do sistema de MDI actuais, o MDI modificado con poliéter de alto peso molecular úsase xeralmente para sintetizar semiprepolímeros, e o seu % de NCO está entre o 25 e o 29 %, polo que a fórmula (4) é moi útil.
Tamén se recomenda unha fórmula para calcular o peso molecular entre puntos de entrecruzamento relacionados coa densidade de entrecruzamento, que é moi útil na formulación de formulacións.Tanto se se trata dun elastómero como dunha escuma de alta resistencia, a súa elasticidade está directamente relacionada coa cantidade de axente de reticulación:
b9fd1ca1ee9bebc558731d065ac3254b.jpg
Na fórmula: Mnc——peso molecular medio numérico entre puntos de entrecruzamento
Ex.——Valor equivalente do axente de reticulación
Wg——Cantidade de axente de reticulación
WV: a cantidade de prepolímero
D——Contido NCO
4 materias primas
As materias primas de poliuretano divídense en tres categorías: compostos de poliol, compostos de poliisocianato e aditivos.Entre eles, os poliois e os poliisocianatos son as principais materias primas do poliuretano, e os axentes auxiliares son compostos que complementan as propiedades especiais dos produtos de poliuretano.
Todos os compostos con grupos hidroxilo na estrutura dos compostos orgánicos pertencen a compostos de poliois orgánicos.Entre elas, as dúas espumas de poliuretano máis utilizadas son os poliois de poliéter e os poliois de poliéster.
composto de poliol
Poliol poliéter
É un composto oligomérico cun peso molecular medio de 1000 ~ 7000, que se basea nas materias primas da industria petroquímica: óxido de propileno e óxido de etileno, e úsanse dous e tres compostos funcionais que conteñen hidróxeno como iniciadores e catalizados e polimerizado por KOH..
Xeralmente, o peso molecular do poliol de poliéter de escuma suave normal está no rango de 1500 ~ 3000 e o valor de hidroxilo está entre 56 ~ 110 mgKOH/g.O peso molecular do poliéter poliol de alta resistencia está entre 4500 e 8000, e o valor de hidroxilo está entre 21 e 36 mgKOH/g.
Cabe mencionar que varias grandes variedades de poliois de poliéter recentemente desenvolvidos nos últimos anos son moi beneficiosas para mellorar as propiedades físicas da escuma flexible de poliuretano e reducir a densidade.
l Poliéter poliol enxertado con polímero (POP), que pode mellorar a capacidade de carga da escuma suave de PU, reducir a densidade, aumentar o grao de apertura e evitar a contracción.A dosificación tamén aumenta día a día
l Poliurea poliéter poliol (PHD): a función do poliéter é similar ao poliéter poliol polimérico, que pode mellorar a dureza, a capacidade de carga e promover a apertura dos produtos de escuma.Aumenta a resistencia á chama e a escuma da serie MDI é autoextinguible e moi utilizada en Europa.l Poliol de poliéter de polímero de grao de combustión: é un poliol de poliéter enxertado con polímero de hidrocarburos aromáticos que contén nitróxeno, que non só pode mellorar a carga, as células abertas, a dureza e outras características dos produtos de escuma, senón que tamén permite sintetizar os coxíns de PU. a partir dela.Ten un alto retardo de chama: o índice de osíxeno é do 28% ou máis, a baixa emisión de fume ≤60% e a baixa velocidade de propagación da chama.É un excelente material para automóbiles, trens e mobles para facer coxíns de asento.
l Poliol de poliéter de baixa insaturación: xa que utiliza complexo metálico de dobre cianuro (DMC) como catalizador, o contido de dobres enlaces insaturados no poliéter sintetizado é inferior a 0,010 mol/mg, é dicir, contén monool O composto baixo, é dicir, a alta pureza, leva a unha mellor resistencia e propiedades de compresión da escuma HR sintetizada en base a ela, así como unha boa resistencia á rotura e factor de indentación.A escuma de almofada do asento do automóbil de baixa frecuencia de resonancia desenvolvida recentemente, 6 Hz é moi boa.
l Polibutadieno glicol hidroxenado, este poliol utilizouse recentemente en produtos de escuma de PU no estranxeiro para mellorar moito as propiedades físicas da escuma, especialmente a resistencia á intemperie, o conxunto de compresión de resistencia á humidade e á calor e outros problemas durante moitos anos, polo que o coxín do asento do coche etc. empréganse en rexións tropicais de África.
l Poliois de poliéter con alto contido de óxido de etileno, xeralmente poliois de poliéter de alta actividade, para mellorar a reactividade dos poliéteres, engádense un 15 ~ 20% de EO ao final durante a síntese.Os poliéteres anteriores teñen un contido de EO ata o 80%, o contido de PO Pola contra, é inferior ao 40%.É a clave para o desenvolvemento de todas as espumas brandas de PU da serie MDI, ás que as persoas da industria deben prestar atención.
l Poliois poliéteres con actividade catalítica: introducen principalmente grupos aminas terciarias con propiedades catalíticas ou ións metálicos na estrutura do poliéter.O obxectivo é reducir a cantidade de catalizador no sistema de espuma, reducir o valor de VOC e baixa atomización dos produtos de escuma.
l Poliéter poliol terminado en amino: este poliéter ten a maior actividade catalítica, tempo de reacción curto, desmoldeo rápido e unha resistencia do produto moi mellorada (especialmente a forza inicial), a liberación de moldes, a resistencia á temperatura e a resistencia aos disolventes., a temperatura de construción redúcese, amplíase o alcance e é unha nova variedade prometedora.
poliéster poliol
Os primeiros poliois de poliéster refírense todos a poliois de poliéster a base de ácido adípico, e o mercado máis grande é a escuma microcelular, que se usa nas solas dos zapatos.Nos últimos anos apareceron novas variedades unha tras outra, ampliando a aplicación de poliois de poliéster en PUF.
l Poliol de poliéster a base de ácido adípico modificado con ácido dicarboxílico aromático: sintetiza principalmente poliol de poliéster substituíndo parcialmente o ácido adípico por ácido ftálico ou ácido tereftálico, o que pode mellorar a resistencia inicial do produto e mellorar a resistencia á humidade e a dureza, ao tempo que reduce os custos. .
l Poliol de policarbonato: este tipo de produto pode mellorar moito a resistencia á hidrólise, a resistencia á intemperie, a resistencia á temperatura e a dureza dos produtos de escuma, e é unha variedade prometedora.
l Poliol de poli ε-caprolactona: a escuma de poliuretano sintetizada a partir dela ten unha excelente resistencia á temperatura, á hidrólise e á abrasión, e hai que fabricar algúns produtos de alto rendemento.
l Poliol de poliéster aromático: foi desenvolvido pola utilización integral dos residuos de produtos de poliéster na fase inicial, e úsase principalmente en escuma ríxida de PU.Agora esténdese á escuma suave de PU, que tamén merece atención
Outros Calquera composto con hidróxeno activo pódese aplicar ao PUF.Segundo os cambios do mercado e os requisitos de protección ambiental, é imperativo facer un uso completo dos produtos rurais e sintetizar escuma suave de PU biodegradable.
l Poliois a base de aceite de ricino: estes produtos utilizáronse anteriormente en PUF, e a maioría deles están feitos de aceite de ricino puro non modificado para facer espumas semirríxidas.Suxiro usar a tecnoloxía de transesterificación e introdúcense varios alcohois de alto peso molecular no aceite de ricino para sintetizar varias especificacións.
Os derivados pódense converter en varios PUF brandos e duros.
l Poliois da serie de aceites vexetais: afectados recentemente polos prezos do petróleo, estes produtos desenvolvéronse rapidamente.Na actualidade, a maioría dos produtos que foron industrializados son produtos da serie de aceite de soia e aceite de palma, e o aceite de semente de algodón ou o aceite animal tamén se pode utilizar para desenvolver produtos en serie, que poden ser utilizados de forma integral, reducir custos e son biodegradables e respectuosos co medio ambiente. .
poliisocianato
Dous tipos de isocianatos, TDI e MDI, úsanse habitualmente na produción de escuma de poliuretano flexible, e os híbridos derivados de TDI/MDI tamén se usan amplamente na serie HR.Debido aos requisitos de protección ambiental, a industria do automóbil ten requisitos moi baixos para o valor VOC dos produtos de escuma.Polo tanto, o MDI puro, o MDI bruto e os produtos modificados por MDI foron amplamente utilizados na escuma branda de PU como os principais produtos brandos de PU.
composto de poliol
MDI licuado
O 4,4′-MDI puro é sólido a temperatura ambiente.O chamado MDI licuado refírese ao MDI que foi modificado de varias maneiras e é líquido a temperatura ambiente.A funcionalidade do MDI licuado pódese usar para comprender a que grupo MDI modificado pertence.
l MDI modificado con uretano cunha funcionalidade de 2.0;
l MDI modificado con carbodiimida cunha funcionalidade de 2,0;
l MDI modificado con diazetaciclobutanona imina, a funcionalidade é 2,2;
l MDI modificado con uretano e diazetidinimina cunha funcionalidade de 2.1.
A gran maioría destes produtos utilízanse en produtos moldeados como HR, RIM, escumas auto-espellantes e microespumas como as solas de zapatos.
MDI-50
É unha mestura de 4,4′-MDI e 2,4′-MDI.Dado que o punto de fusión do 2,4′-MDI é inferior á temperatura ambiente, uns 15 °C, o MDI-50 é un líquido que se almacena a temperatura ambiente e é fácil de usar.Preste atención ao efecto de obstáculo estérico do 2,4′-MDI, que é menos reactivo que o corpo 4,4′ e que se pode axustar mediante un catalizador.
MDI groso ou PAPI
A súa funcionalidade está entre 2,5 e 2,8, e úsase xeralmente en espumas ríxidas.Nos últimos anos, debido a factores de prezo, tamén se utilizou no mercado de escuma branda, pero hai que ter en conta que, debido á súa alta funcionalidade, é necesario reducir a cantidade de enlace cruzado no deseño da fórmula.Axente conxunto, ou aumentar o plastificante interno.
Auxiliar
catalizador
O catalizador ten un gran efecto sobre a escuma de poliuretano e, con el, pódese conseguir unha rápida produción a temperatura ambiente.Hai dúas categorías principais de catalizadores: aminas terciarias e catalizadores metálicos, como trietilendiamina, pentametildietilentriamina, metilimidazol, A-1, etc., todos pertencen a catalizadores de aminas terciarias, mentres que octoato estannoso, dietilendiamina, etc. , octoato de potasio, bismuto orgánico, etc. son catalizadores metálicos.Na actualidade, desenvolvéronse varios catalizadores de tipo retardado, de trimerización, de tipo complexo e de baixo valor de COV, que tamén se basean nos tipos de catalizadores anteriores.
Por exemplo, a empresa de produtos da serie Dabco, a materia prima básica é a trietilendiamina:
l Dabco33LV contén 33% trietilendiamina/67% dipropilenglicol
l Dabco R8020 Trietilendiamina contén 20%/DMEA80%
l Dabco S25 trietilendiamina contén 25%/butanodiol 75%
l Dabco8154 catalizador retardado de trietilendiamina/ácido
l Dabco EG trietilendiamina contén 33%/etilenglicol 67%
l Trimerización serie Dabco TMR
l Dabco 8264 Compound Bubbles, Catalizadores equilibrados
l Catalizador de baixo olor Dabco XDM
Baixo a condición de múltiples catalizadores, primeiro debemos comprender as características de varios catalizadores e os seus principios de funcionamento para obter o equilibrio do sistema de poliuretano, é dicir, o equilibrio entre a velocidade de espuma e a velocidade de xelación;o equilibrio entre a velocidade de xelación e a taxa de escuma, e a velocidade de escuma e o equilibrio de fluidez do material, etc.
Os catalizadores metálicos son todos catalizadores de tipo xel.Os catalizadores de tipo estaño convencionais teñen un forte efecto de xel, pero as súas desvantaxes son que non son resistentes á hidrólise e teñen unha escasa resistencia ao envellecemento térmico.A recente aparición de catalizadores de bismuto orgánico debería chamar a atención.Non só ten a función de catalizador de estaño, senón que tamén ten unha boa resistencia á hidrólise e ao envellecemento térmico, o que é moi axeitado para a composición de materiais.
estabilizador de espuma
Desempeña o papel de emulsionar o material de escuma, estabilizar a escuma e axustar a célula, e aumenta a solubilidade mutua de cada compoñente, o que é útil para a formación de burbullas, controla o tamaño e a uniformidade da célula e promove o equilibrio da célula. a tensión da escuma.As paredes son elásticas para reter as células e evitar o colapso.Aínda que a cantidade de estabilizador de escuma é pequena, ten un impacto significativo na estrutura celular, as propiedades físicas e o proceso de fabricación da escuma flexible de PU.
Na actualidade, en China úsanse oligómeros de bloque de silicona/éter de polioxialquileno resistentes á hidrólise.Debido á aplicación de diferentes sistemas de escuma, a proporción de segmento hidrófobo/segmento hidrófilo é diferente e o cambio do elo da cadea ao final da estrutura do bloque é diferente., para producir estabilizadores de silicio para diversos produtos de espuma.Polo tanto, á hora de elixir un estabilizador de escuma, debes comprender a súa función e función, non o esquezas, non o usas indistintamente e provoca consecuencias adversas.Por exemplo, o aceite de silicona de escuma suave non se pode aplicar a escuma de alta resistencia, se non, provocará a contracción da escuma, e o aceite de silicona de alta resistencia non se pode aplicar para bloquear a escuma branda, se non, provocará o colapso da escuma.
Debido ás necesidades de protección ambiental, as industrias do automóbil e do moble requiren produtos con baixa atomización e baixo valor de VOC.Varias empresas desenvolveron sucesivamente estabilizadores de escuma de baixa atomización e baixo valor de VOC, como o Dabco DC6070 lanzado por Gas Products Company, que é un aceite de silicona de baixa atomización para o sistema TDI.;Dabco DC2525 é un aceite de silicona de baixa nebulización para sistemas MDI.
axente espumante
O axente espumante para a escuma branda de PU é principalmente auga, complementada por outros axentes espumantes físicos.Na produción de escuma de bloque, tendo en conta a gran cantidade de auga nos produtos de baixa densidade, a miúdo superando as 4,5 partes por 100 partes fará que a temperatura interna da escuma aumente, superando os 170 ~ 180 ° C, o que orixinará unha combustión espontánea da escuma. escuma e debe utilizarse un axente espumante de hidrocarburos de baixo punto de ebulición.Un axuda a reducir a densidade e o outro elimina unha gran cantidade de calor de reacción.Nos primeiros tempos, utilizábase a combinación auga/F11.Debido a problemas de protección ambiental, o F11 foi prohibido.Na actualidade, utilízanse a maioría dos produtos da serie auga/diclorometano de transición e da serie auga/HCFC-141b.Debido a que os produtos da serie de diclorometano tamén contaminan a atmosfera, é unha natureza transitoria, mentres que os produtos da serie HFC: HFC-245fa, -356mfc, etc. ou os produtos da serie ciclopentano son todos ecolóxicos, pero o primeiro é caro e o segundo é inflamable, polo que Co fin de satisfacer as necesidades de redución do grao de temperatura, a xente introduciu novos procesos, tecnoloxía de escuma de presión negativa, tecnoloxía de refrixeración forzada e tecnoloxía de CO2 líquido para resolver o problema, o obxectivo é reducir a cantidade de auga ou reducir a temperatura interna. da escuma.
Recomendo a tecnoloxía de CO2 líquido para a produción de burbullas de bloque, que é máis adecuada para pequenas e medianas empresas.Na tecnoloxía LCO2, 4 partes de LCO2 equivalen a 13 partes de MC.Relación entre o consumo de auga e o CO2 líquido utilizado para producir espumas de diferentes densidades Densidade da espuma, kg/m3 de auga, partes en masa LCO2, partes en masa equivalente MC, partes en masa
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
retardante de chama
O retardador de chama e a prevención de incendios son a preocupación das persoas todo o tempo.O recén lanzado do meu país "Requisitos e normas para o rendemento da combustión de produtos e compoñentes ignífugos en lugares públicos" GB20286-2006 ten novos requisitos para o retardo de chama.Para escuma ignífuga de grao 1 Requisitos de plástico: a), taxa máxima de liberación de calor ≤ 250KW/m2;b), tempo medio de combustión ≤ 30 s, altura media de combustión ≤ 250 mm;c), grao de densidade de fume (SDR) ≤ 75;d), grao de toxicidade de fume Non inferior ao nivel 2A2
É dicir: hai que ter en conta tres factores: retardador de chama, baixo fume e baixa toxicidade de fume.Co fin de presentar requisitos máis altos para a selección de retardadores de chama, de acordo cos estándares anteriores, creo que o mellor é escoller variedades que poidan formar unha espesa capa de carbono e liberar fume non tóxico ou pouco tóxico.Na actualidade, é máis axeitado usar retardadores de chama de alto peso molecular a base de ésteres de fosfato, ou hidrocarburos aromáticos sen halóxenos con variedades heterocíclicas de resistencia a altas temperaturas, etc. Nos últimos anos, os países estranxeiros desenvolveron escuma flexible de PU retardante de chama de grafito expandido, ou ignífugo heterocíclico de nitróxeno O medicamento é correcto.
outra
Outros aditivos inclúen principalmente: abridores de poros, axentes de reticulación, antioxidantes, axentes antivaho, etc. Ao seleccionar, débese considerar a influencia dos aditivos no rendemento dos produtos de PU, así como a súa toxicidade, migración, compatibilidade, etc. . pregunta.
5 produtos
Para comprender mellor a relación entre a fórmula e o rendemento da escuma suave de PU, introdúcense varios exemplos representativos como referencia:
1. Fórmula típica e propiedades da escuma suave de poliéter de bloque
Triol de poliéter 100 pbw TDI80/20 46,0 pbw Catalizador de organotin 0,4 pbw Catalizador de amina terciaria 0,2 pbw Estabilizador de escuma de silicio 1,0 pbw Auga 3,6 pbw Axente de coespuma 0~12 pbw Propiedades: Resistencia á escuma, resistencia a escuma, resistencia a 10 kg/m². , % 220 Resistencia á rotura, N/m 385 Conjunto de compresión, 50% 6 90% 6 Carga de cavitación, kg (38cm×35,6cm×10cm) Deformación 25% 13,6 65% 25,6 Caída de rebote da bola, % 38 Nos últimos anos, para cumprir co necesidades do mercado, algunhas empresas adoitan producir escuma de baixa densidade (10 kg/m3).Cando se produce escuma flexible de ultra baixa densidade, non se trata simplemente de aumentar o axente de escuma e o axente de escuma auxiliar.O que se pode facer tamén debe combinarse cun surfactante de silicio de relativamente alta estabilidade e un catalizador.
Produción de fórmula de referencia de escuma flexible de baixa densidade ultra-baixa densidade: nome de densidade media de baixa densidade ultra-baixa densidade
Caixa continua caixa continua caixa poliéter poliol 100100100100100 Auga 3.03.04.55.56.6 A-33 catalizador 0.20.20.20.250.18 Tensoactivo de silicio B-81101.01.21.11.93.8 Axente de estannou 2.030.03. 7.57.512.515.034.0 TDI80/2041.444.056.073 .0103.0 Densidade, kg/m3 23.023.016.514.08.0
Fórmula de espuma cilíndrica: poliéter poliol tipo EO/PO (OH:56) 100pbw Auga 6,43pbw MC axente espumante 52,5pbw Tensoactivo de silicio L-628 6,50pbw Catalizador A230 0,44pbw Octatoato estannoso D19290. bw densidade de espuma, kg/m3 7,5
2. Axente de co-escuma de CO2 líquido para facer escuma de baixa densidade
Triol de poliéter (Mn3000) 100 100 Auga 4,9 5,2 CO2 líquido 2,5 3,3 Tensoactivo de silicona L631 1,5 1,75 B8404 Catalizador de aminas A133 0,28 0,30 Octoato estannoso 0,14 F 0 DE81704 Retardante de inflamación 0 DE81704 nsidade, kg/m3 16 16
A fórmula típica é a seguinte: Triol de poliéter (Mn3000) 100 pbw Auga 4,0 pbw LCO2 4,0~5,5 pbw Catalizador A33 0,25 pbw Tensoactivo de silicio SC155 1,35 pbw Octoato estannoso D19 0,20 pb/m20 Índice de TDI 0,201/m201 kg .0~16.5
3. Espuma suave de poliuretano de baixa densidade MDI completa
A escuma moldeada de PU suave úsase amplamente na produción de almofadas para asentos de automóbiles.A redución da densidade sen afectar as propiedades físicas é o obxectivo do desenvolvemento
Fórmula: poliéter de alta actividade (OH: 26~30mgKOH/g) 80pbw Poliol polimérico (OH: 23~27mgKOH/g) 20pbw Axente de reticulación 0~3pbw Auga 4.0pbw Catalizador de amina A-33 2.8pbw Actividade superficial de aceite de silicona Axente B8716 pbw Índice MDI 90pbw Rendemento: Densidade do centro da escuma 34,5 kg/m3 Dureza ILD25% 15,0 kg/314 cm2 Resistencia á rotura 0,8 kg/cm Resistencia á tracción 1,34 kg/cm2 Elongación 120% Tasa de rebote 62% Compresión permanente (seco) W 5. 13,5 %
4. Coxín do asento do vehículo MDI de baixa densidade e ecolóxico
O homólogo do MDI puro: M50, é dicir, o produto de 4,4′MDI 50% 2,4′MDI 50%, pódese espumar a temperatura ambiente, mellorar a fluidez, reducir a densidade do produto e reducir o peso do vehículo, que é moi prometedor.O produto:
Formulación: poliéter poliol de alto nivel activo (OH: 28 mgKOH/g) 95 pbw 310 Auxiliar* 5 pbw Dabco 33LV 0,3 pbw Dabco 8154 0,7 pbw Tensoactivo de silicio B4113 0,6 pbw A-1 0,1 pbw Índice de agua 0,1 pbw 50 pbw
Propiedades físicas: Tempo de estirado (s) 62 Tempo de subida (s) 98 Densidade da escuma libre, kg/m3 32,7 Deflexión da carga de compresión, kpa: 40% 1,5 Alongamento, % 180 Resistencia á rotura, N/m 220
Nota: *310 Auxiliar: Véndoo, é un extensor de cadea especial.
5. Alta resistencia, escuma de PU de andar cómodo
Recentemente, o mercado esixiu que as propiedades físicas dos almofadas de asento de escuma permanecesen inalteradas, pero a xente non se fatigaría e os coxíns dos asentos de alta calidade do mareo despois de conducir a longo prazo.Despois da investigación, os órganos internos do corpo humano, especialmente o estómago, teñen unha frecuencia de arredor de 6 Hz.Se se produce resonancia, provocará náuseas e vómitos
Xeralmente, a transmitancia de vibración da escuma de alta resistencia a 6 Hz é de 1,1 ~ 1,3, é dicir, cando o vehículo está en marcha, non se debilita senón que aumenta, e algúns produtos de fórmula poden reducir a vibración a 0,8 ~ 0,9.Agora recoméndase unha formulación de produto e a súa transmisión de vibración de 6 Hz está no nivel de 0,5 ~ 0,55.
Formulación: Poliéter poliol de alta actividade (Mn6000) 100 pbw Tensoactivo de silicio SRX-274C 1,0 pbw Catalizador de amina terciaria, Minico L-1020 0,4 pbw Catalizador de amina terciaria, Minico TMDA 0,15 pbw Auga 3,6 pbw Isocianato % = 0,9 pbw = 0,4 pbw
Propiedades físicas: Densidade total, kg/m3 48,0 25%ILD, kg/314cm2 19,9 Rebote, % 74 50% compresión
Resistencia á contracción, (seco) 1,9 (húmido) 2,5 6 Hz Transmisión de vibración 0,55
6. Rebote lento ou escuma viscoelástica
A chamada escuma de PU de rebote lento refírese á escuma que non se restaura á súa forma orixinal inmediatamente despois de que a escuma se deforme pola forza externa, pero que se restaura lentamente sen deformación da superficie residual.Ten unha excelente amortiguación, illamento acústico, selado e outras propiedades.Pódese usar no control de ruído de motores de automóbiles, respaldo de alfombras, xoguetes infantís e almofadas médicas.
Fórmula de exemplo: Poliéter de alta actividade (OH34) 40~60 pbw Poliéter polimérico (OH28) 60~40 pbw Adhesivo cruzado ZY-108* 80~100 pbw L-580 1,5 pbw Catalizador 1,8~2,5 pbw Índice de auga 1,6~2,5 pbw Isocyanate pb * 1,05 pbw Nota: *ZY-108, un composto de poliéter multifuncional de baixo peso molecular** PM-200, unha mestura de MDI-100 licuado, ambos son produtos Wanhua Propiedades: Densidade da escuma, kg/m3 150~165 Dureza, Shore A 18~15 Resistencia á rotura, kN/m 0,87~0,76 Alongamento, % 90~130 Taxa de rebote, % 9~7 Tempo de recuperación, segundos 7~10
7. Espuma microcelular autopelida tipo poliéter resistente á fatiga por flexión millóns de veces
A escuma pódese aplicar ás solas de PU e aos volantes
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1.0 pbw Dacob. 7 0,3 pbw 硅表面活性剂DC-193 0,3 pbw L1 412T 1,5 pbw Auga 0,44 pbw MDI modificado Suprasec2433 71 pbw
Propiedades físicas: densidade da escuma: aproximadamente 0,5 g∕cm3 deflexión da correa β, KCS 35~50, moi boa
8. Retardante de chama, baixo fume, escuma de alta resistencia
Co rápido desenvolvemento da economía nacional, varios departamentos teñen requisitos cada vez máis altos para o retardo de chama dos produtos de escuma, especialmente a aviación, os coches, os turismos de alta velocidade e os sofás domésticos, etc. Non tóxico.
Tendo en conta a situación anterior, o autor e os seus colegas desenvolveron un grao de retardador de chama (índice de osíxeno 28 ~ 30%), que ten unha densidade de fume moi baixa (o valor internacional é de 74 e este produto é só uns 50), e o rebote da escuma permanece inalterado.Produce fume branco.
Fórmula de exemplo: YB-3081 poliéter retardante de chama 50 pbw Poliéter de alta actividade (OH34) 50 pbw Tensoactivo de silicona B 8681 0,8~1,0 pbw Auga 2,4~2,6 pbw DEOA 1,5~3 pbw Catalizador A-1 ~ Índice isoano p.
Propiedades físicas: Densidade da escuma, kg/m3 ≥50 Resistencia á compresión, kPa 5,5 Resistencia á tracción, kPa 124 Taxa de rebote, % ≥60 Deformación por compresión, 75% ≤8 Índice de osíxeno, OI% ≥ 28 Densidade de fume ≤50
9. A auga é o axente de escuma, toda a escuma auto-pel ecolóxica
O axente espumante HCFC-141b foi completamente prohibido en países estranxeiros.O axente de espuma CP é inflamable.O axente de espuma HFC-245fa e HFC-365mfc son caros e inaceptables.Espuma de coiro.No pasado, os traballadores de PU na casa e no estranxeiro só prestaban atención á modificación de poliéter e isocianato, polo que a capa superficial da escuma non estaba clara e a densidade era alta.
Agora recoméndase un conxunto de fórmulas, que se caracterizan por:
l O poliéter poliol básico permanece inalterado e utilízase o Mn5000 ou 6000 convencional.·
l O isocianato permanece inalterado, pódese usar C-MDI, PAPI ou MDI modificado.
l Use aditivo especial SH-140 para resolver o problema.·
Fórmula básica:
l Triol de poliéter de alta actividade Mn5000 65pbw
l SH-140* 35 pbw
l Extensor de cadea: 1,4-butanodiol 5pbw
l Axente de reticulación: glicerol 1,7 pbw
l Axente de apertura: K-6530 0.2~0.5pbw
l Catalizador A-2 1,2~1,3pbw
l Pasta de cor cantidade adecuada l Auga 0,5 pbw
l MR-200 45pbw
Nota: *SH-140 é o noso produto.
Propiedades físicas: a densidade total da escuma é de 340 ~ 350 kg/m3
Produtos: superficie lisa, codia clara, baixa densidade.
Hora de publicación: 12-ago-2022