1. Увядзенне
Прадукцыя з мяккага пенаполіурэтану ў асноўным уключае блочную, бесперапынную, губчатую, пену з высокай пругкасцю (HR), пену для ўласнай скуры, пену з павольнай пругкасцю, мікраячэістую пену і паўцвёрдую энергапаглынальную пену.Гэты выгляд пенапласту пакуль складае каля 50% ад агульнага аб'ёму поліўрэтанавай прадукцыі.Вялікая разнастайнасць з пашырэннем прымянення, яна была задзейнічана ў розных галінах нацыянальнай эканомікі: бытавая тэхніка, аўтамабілі, добраўпарадкаванне дома, мэбля, цягнікі, караблі, аэракасмічная і многія іншыя сферы.З моманту з'яўлення PU мяккай пены ў 1950-х гадах, асабліва пасля ўваходу ў 21-е стагоддзе, адбыўся скачок у тэхналогіі, разнастайнасці і выпуску прадукцыі.Асноўныя моманты: экалагічна чысты пенапласт PU, а менавіта зялёны поліурэтанавы прадукт;нізкае значэнне VOC PU мяккая пена;нізкая распыленне PU мяккая пена;поўная вада PU мяккая пена;поўная серыя MDI мяккая пена;вогнеахоўнага, нізкі дым, поўная пена серыі MDI;новыя віды дабавак, такіх як рэактыўныя высокамалекулярныя каталізатары, стабілізатары, антыпірэны і антыаксіданты;полиолы з нізкай ненасычанасцю і нізкім утрыманнем моноспиртов;ПУ мяккая пена звышнізкай шчыльнасці з выдатнымі фізічнымі ўласцівасцямі;нізкая рэзанансная частата, нізкая перадача PU мяккая пена;полікарбанат дыёл, поліэ-капралактон поліол, полібутадыендыёл, політэтрагідрафуран і іншыя спецыяльныя поліолы;тэхналогія ўспеньвання вадкага CO2, тэхналогія ўспеньвання пад адмоўным ціскам і г.д.Карацей кажучы, з'яўленне новых гатункаў і новых тэхналогій спрыяла далейшаму развіццю мяккай пены PU.
2 Прынцып ўспеньвання
Каб сінтэзаваць ідэальную мяккую пену PU, якая адпавядае патрабаванням, неабходна разумець прынцып хімічнай рэакцыі сістэмы пены, каб выбраць адпаведную асноўную і дапаможную сыравіну і вытворчыя працэсы.Развіццё поліўрэтанавай прамысловасці па гэты дзень больш не знаходзіцца ў стадыі імітацыі, але ў адпаведнасці з патрабаваннямі да прадукцыйнасці канчатковага прадукту, гэта можа быць дасягнута з дапамогай структуры сыравіны і сінтэтычных метадаў.Пенаполіурэтану ўдзельнічае ў хімічных зменах падчас працэсу сінтэзу, і фактары, якія ўплываюць на структурныя ўласцівасці пены, з'яўляюцца комплекснымі, што ўключае не толькі хімічную рэакцыю паміж ізацыянатам, простым эфірам (складаным эфірам), спіртам і вадой, але таксама ўключае калоідную хімію ўспеньвання .Хімічныя рэакцыі ўключаюць падаўжэнне ланцуга, успеньванне і сшыванне.Гэта таксама ўплывае на структуру, функцыянальнасць і малекулярную масу рэчываў, якія ўдзельнічаюць у рэакцыі.Агульную рэакцыю сінтэзу пенаполіурэтану можна выказаць наступнай формулай:
9b0722b7780190d3928a2b8aa99b1224.jpg
Аднак рэальная сітуацыя больш складаная, і важныя адказы абагульнены наступным чынам:
01 Падаўжэнне ланцуга
Шматфункцыянальныя ізацыянаты і поліэфіры (складаныя эфіры) спірты, асабліва біфункцыянальныя злучэнні, падаўжэнне ланцуга ажыццяўляецца наступным чынам:
07b0ec2de026c48dd018efaa5ccde5c1.jpg
У сістэме ўспеньвання колькасць ізацыянату звычайна большая, чым у злучэнні, якое змяшчае актыўны вадарод, гэта значыць індэкс рэакцыі большы за 1, звычайна 1,05, таму канчатковы канчатковы прадукт з падоўжаным ланцугом у працэсе ўспеньвання павінна быць групай ізацыянату.
5ed385eebd04757bda026fcfb4da4961.jpg
Рэакцыя падаўжэння ланцуга з'яўляецца асноўнай рэакцыяй пенапласту, і гэта ключ да фізічных уласцівасцяў: механічнай трываласці, хуткасці росту, эластычнасці і г.д.
02 Рэакцыя ўспеньвання
Ўспеньванне вельмі важна пры падрыхтоўцы мяккіх пен, асабліва пры сінтэзе прадуктаў нізкай шчыльнасці.Ёсць два агульныя эфекты ўспеньвання: выкарыстанне цеплыні рэакцыі для выпарэння нізкакіпячых вуглевадародных злучэнняў, такіх як HCFC-141b, HFC-134a, HFC-365mfc, цыклапентан і г.д., для дасягнення мэт успеньвання, а другі заключаецца ў выкарыстанні вада і ізацыянат.У выніку хімічнай рэакцыі ўтвараецца вялікая колькасць газу CO2:
04d3b707849aaf9b1ee6f1b8d19c1ce7.jpg
Пры адсутнасці каталізатара хуткасць рэакцыі вады з ізацыянатаў павольная.Хуткасць рэакцыі амінаў і ізацыянатаў даволі высокая.Па гэтай прычыне, калі вада выкарыстоўваецца ў якасці пенаўтваральніка, яна прыносіць вялікую колькасць цвёрдых сегментаў і злучэнняў мачавіны з высокай палярнасцю, якія ўплываюць на адчуванне, пругкасць і тэрмаўстойлівасць вырабаў з пенапласту.Каб вырабіць пену з выдатнымі фізічнымі ўласцівасцямі і нізкай шчыльнасцю, неабходна павялічыць малекулярную масу поліэфірнага (складанага эфіру) спірту і мяккасць асноўнага ланцуга.
03 Дзеянне геля
Рэакцыя геля таксама называецца рэакцыяй сшывання і отвержденія.У працэсе ўспеньвання гелеобразование вельмі важна.Занадта ранняе або занадта позняе гелеутварэнне прывядзе да зніжэння якасці вырабаў з пенапласту або іх ператварэння ў адходы.Самы ідэальны стан - гэта калі падаўжэнне ланцуга, рэакцыя ўспеньвання і рэакцыя геля дасягаюць раўнавагі, інакш шчыльнасць пены будзе занадта высокай або пена разбурыцца.
У працэсе ўспеньвання адбываюцца тры гелеобразующие дзеянні:
1) Гелі шматфункцыянальных злучэнняў
Як правіла, злучэнні з больш чым трыма функцыянальнымі магчымасцямі могуць рэагаваць з адукацыяй злучэнняў структуры цела.Мы выкарыстоўваем поліэфірныя поліолы з больш чым трыма функцыянальнымі магчымасцямі ў вытворчасці паліурэтанавых гнуткіх пенапластаў.У апошні час поліізацыянаты з fn ≥ 2,5 таксама выкарыстоўваюцца пры распрацоўцы ўсіх сістэм MDI для паляпшэння апорнай здольнасці пенапластаў нізкай шчыльнасці.Яны з'яўляюцца асновай для адукацыі трохфазных сшытых структур:
42a37c3572152ae1f6c386b7bd177bf8.jpg
Варта адзначыць, што малекулярная маса паміж кропкамі сшывання непасрэдна адлюстроўвае шчыльнасць сшывання пенапласту.Гэта значыць, што шчыльнасць сшывання вялікая, цвёрдасць прадукту высокая і механічная трываласць добрая, але мяккасць пены дрэнная, а пругкасць і адноснае падаўжэнне нізкія.Малекулярная маса (Mc) паміж кропкамі сшывання мяккай пены складае 2000-2500, а паўцвёрдай пены - паміж 700-2500.
2) Адукацыя мачавіны
Пры выкарыстанні вады ў якасці пенаўтваральніка ўтвараюцца адпаведныя злучэнні мачавіны.Чым больш вады, тым больш мачавіны сувязяў.Далей яны будуць уступаць у рэакцыю з лішкам изоцияната пры высокай тэмпературы з адукацыяй злучэнняў биуретовой сувязі з трохфазнай структурай:
896b42df0d91543a61d1e68f91c1d829.jpg
3) Адукацыя алафанату. Іншы тып рэакцыі папярочнага сшывання заключаецца ў тым, што вадарод у галоўным ланцугу ўрэтану далей рэагуе з лішкам ізацыянатаў пры высокай тэмпературы з адукацыяй алафанатнай сувязі з трохфазнай структурай:
4a6fdae7620ef5333bd14c6973a26a37.jpg
Утварэнне біурэтавых злучэнняў і алафанатных злучэнняў не з'яўляецца ідэальным для ўспеньвання сістэм, таму што гэтыя два злучэнні валодаюць нізкай тэрмічнай стабільнасцю і раскладаюцца пры высокіх тэмпературах.Таму людзям вельмі важна кантраляваць тэмпературу і ізацыянатны індэкс на вытворчасці.
3 Хімічныя разлікі
Поліўрэтанавы сінтэтычны матэрыял - гэта палімерны сінтэтычны матэрыял, які можа сінтэзаваць палімерныя прадукты з сыравіны за адзін этап, гэта значыць, фізічныя ўласцівасці прадуктаў можна наўпрост штучна карэктаваць, змяняючы спецыфікацыі і суадносіны складу сыравіны.Такім чынам, як правільна прымяніць прынцып сінтэзу палімера і ўсталяваць простую формулу разліку вельмі важна для павышэння якасці поліўрэтанавых вырабаў
01 Эквівалентнае значэнне
Так званае эквівалентнае значэнне (E) адносіцца да малекулярнай масы (Mn), адпаведнай адзінкавай функцыянальнасці (f) у малекуле злучэння;
2a931ca68a4ace0f036e02a38adee698.jpg
Напрыклад, сярэдняліковая малекулярная маса поліэфіртрыолу роўная 3000, тады яе эквівалентнае значэнне:
e3295f1d515f5af4631209f7b49e1328.jpg
Звычайна выкарыстоўваны сшываючы агент MOCA, а менавіта 4,4′-метылен-біс(2-хлорамін), мае адносную малекулярную масу 267. Нягледзячы на тое, што ў малекуле ёсць 4 актыўныя вадароды, толькі 2 вадароды ўдзельнічаюць у ізацыянатнай рэакцыі.атам, таму яго функцыянальнасць f=2
0618093a7188b53e5015fb4233cccdc9.jpg
У спецыфікацыі поліэфіру або поліэфірнага поліолу кожная кампанія прадстаўляе толькі дадзеныя аб гідраксільным ліку (OH), таму практычней непасрэдна вылічыць эквівалентнае значэнне з гідраксільным лікам:
8a7763766e4db49fece768a325b29a61.jpg
Варта нагадаць, што фактычнае вымярэнне функцыянальнасці прадукту займае вельмі шмат часу, і ёсць шмат пабочных рэакцый.Часта фактычная функцыянальнасць поліэфіру трыола (складанага эфіру) не роўная 3, а знаходзіцца паміж 2,7 і 2,8.Такім чынам, рэкамендуецца выкарыстоўваць формулу (2), гэта значыць разлічваецца і гідраксільнае значэнне!
02 Патрабаванне ізацыянатаў
Усе актыўныя злучэнні вадароду могуць уступаць у рэакцыю з изоцианатом.Згодна з прынцыпам эквівалентнай рэакцыі, звычайнай практыкай сінтэзу ПУ з'яўляецца дакладны разлік колькасці ізацыянатаў, спажыванага кожным кампанентам у формуле:
a63972fdc4f16025842815cb1d008cfe.jpg
У формуле: Ws—колькасць ізацыянату
Wp—дазоўка поліэфіры або поліэстэру
Ep - эквівалент поліэфіры або поліэстэру
Es — эквівалент изоцияната
Малярнае стаўленне I2—NCO/-OH, гэта значыць паказчык рэакцыі
ρS—чысціня ізацыянату
Як мы ўсе ведаем, пры сінтэзе преполимера або паў-форполимера з пэўным значэннем NCO, неабходная колькасць изоцияната залежыць ад фактычнай колькасці поліэфіру і ўтрымання NCO, неабходнага для канчатковага преполимера.Пасля падвядзення вынікаў:
83456fb6214840b23296d5ff084c4ab8.jpg
У формуле: D——масавая доля NCO-групы ў прэпалімеры
42—— Эквівалент NCO
У сучасных пенапластах сістэмы цалкам MDI для сінтэзу паўпрэпалімераў звычайна выкарыстоўваецца высокамалекулярны мадыфікаваны простым поліэфірам MDI, а яго % NCO складае ад 25 да 29%, таму формула (4) вельмі карысная.
Рэкамендуецца таксама формула для разліку малекулярнай масы паміж кропкамі сшывання, звязаная з шчыльнасцю сшыванняў, што вельмі карысна пры складанні рэцэптур.Незалежна ад таго, ці з'яўляецца гэта эластамер або высокапругкі пенапласт, яго эластычнасць наўпрост залежыць ад колькасці сшывальнага агента:
b9fd1ca1ee9bebc558731d065ac3254b.jpg
У формуле: Mnc——сярэднелікая малекулярная маса паміж кропкамі сшывання
Напрыклад——эквівалентнае значэнне сшывальнага агента
Wg——Колькасць сшывальнага агента
WV – колькасць преполимера
Д——унтэр-афіцэрскі змест
4 сыравіны
Поліўрэтанавыя сыравіну дзеляць на тры катэгорыі: полиоловые злучэння, полиизоцианатные злучэнні і дадаткі.Сярод іх асноўнай сыравінай паліурэтана з'яўляюцца полиолы і полиизоцианаты, а дапаможнымі агентамі з'яўляюцца злучэнні, якія дапаўняюць асаблівыя ўласцівасці поліўрэтанавых вырабаў.
Усе злучэнні з гідраксільнымі групамі ў будове арганічных злучэнняў адносяцца да арганічных полиольных злучэнняў.Сярод іх два найбольш часта выкарыстоўваюцца пенаполіурэтану - гэта поліэфірныя поліолы і поліэфірныя поліолы.
полиоловое злучэнне
Поліэфіры поліол
Гэта алігамернае злучэнне з сярэдняй малекулярнай масай 1000~7000, якое заснавана на сыравіне нафтахімічнай прамысловасці: аксід прапілену і аксід этылену, а двух- і трохфункцыянальныя вадародзмяшчальныя злучэнні выкарыстоўваюцца ў якасці ініцыятараў, каталізуюцца і полимеризуется KOH..
Як правіла, малекулярная маса звычайнага мяккага пенаполіэфірнага поліолу знаходзіцца ў дыяпазоне 1500~3000, а гідраксільнае значэнне складае ад 56~110 мгКОН/г.Малекулярная маса высокапругкага поліэфірнага поліолу складае ад 4500 да 8000, а гідраксільнае значэнне складае ад 21 да 36 мгКОН/г.
Варта адзначыць, што некалькі буйных гатункаў поліэфірных поліолаў, нядаўна распрацаваных у апошнія гады, вельмі карысныя для паляпшэння фізічных уласцівасцей гнуткай паліурэтанавай пены і зніжэння шчыльнасці.
l Палімерна-прышчэплены поліэфіры-поліол (POP), які можа палепшыць грузападымальнасць мяккай пены PU, паменшыць шчыльнасць, павялічыць ступень раскрыцця і прадухіліць ўсаджванне.Дазоўка таксама павялічваецца з кожным днём.
l Полимочевинополиэфирполиол (PHD): поліэфірная функцыя падобная на палімер-полиэфирполиол, які можа палепшыць цвёрдасць, апорную здольнасць і спрыяць раскрыццю вырабаў з пенапласту.Вогнеўстойлівасць павышаецца, а пенапласт серыі MDI з'яўляецца самазатухаючым і шырока выкарыстоўваецца ў Еўропе.l Палімерны поліэтэрполіол класа гарэння: гэта азотазмяшчальны араматычны вуглевадародны палімер з прышчэпленым поліэфірным поліолам, які можа не толькі палепшыць апорную нагрузку, адкрытыя ячэйкі, цвёрдасць і іншыя характарыстыкі пенапластавых вырабаў, але і зрабіць сінтэзаваныя паліурэтанавыя падушкі для сядзенняў ад яго.Ён валодае высокай вогнеўстойлівасцю: кіслародны індэкс дасягае 28% і больш, нізкае вылучэнне дыму ≤60% і нізкая хуткасць распаўсюджвання полымя.Гэта выдатны матэрыял для аўтамабіляў, цягнікоў і мэблі для вырабу падушак для сядзенняў.
l Поліэфіры з нізкай ненасычанасцю: паколькі ў якасці каталізатара выкарыстоўваецца двайны цыянідны металічны комплекс (DMC), утрыманне ненасычаных падвойных сувязей у сінтэзаваным поліэфіры складае менш за 0,010 моль/мг, гэта значыць, ён змяшчае моноол. гэта значыць, высокая чысціня, прыводзіць да лепшай пругкасці і сціску сінтэзаванай на яе аснове пены HR, а таксама да добрай трываласці на разрыў і каэфіцыента водступаў.Нядаўна распрацаваны пенапласт для падушак аўтамабільных сядзенняў з нізкай рэзананснай частатой і 6 Гц з нізкай хуткасцю перадачы вельмі добры.
l Гідрагенізаваны полібутадыенгліколь, гэты поліол нядаўна быў выкарыстаны ў вырабах з пенапласту за мяжой, каб значна палепшыць фізічныя ўласцівасці пены, асабліва ўстойлівасць да атмасферных уздзеянняў, вільгаце- і тэрмаўстойлівасць пры сціску і іншыя праблемы на працягу многіх гадоў, так што падушка аўтамабільнага сядзення і інш. выкарыстоўваюцца ў трапічных раёнах Афрыкі.
l Поліэфірныя поліолы з высокім утрыманнем аксіду этылену, як правіла, высокаактыўныя поліэфірныя поліолы, каб палепшыць рэакцыйную здольнасць простых поліэфіраў, дадайце 15~20% EO да канца падчас сінтэзу.Вышэйзгаданыя простыя поліэфіры маюць утрыманне EO да 80%, утрыманне PO Наадварот, яно ніжэй за 40%.Гэта ключ да распрацоўкі ўсіх мяккіх поліурэтанавых пенапластаў серыі MDI, на якія варта звярнуць увагу работнікам галіны.
l Поліэфірныя поліолы з каталітычнай актыўнасцю: галоўным чынам уводзяць у структуру поліэфіру троесныя амінагрупы з каталітычнымі ўласцівасцямі або іёны металаў.Мэта складаецца ў тым, каб паменшыць колькасць каталізатара ў сістэме ўспеньвання, знізіць значэнне VOC і нізкае распыленне пенных прадуктаў.
l Поліэфірны поліол з амінакіслотнымі групамі: гэты поліэфір валодае найбольшай каталітычнай актыўнасцю, кароткім часам рэакцыі, хуткім выманнем з формы і значна палепшанай трываласцю прадукту (асабліва ранняй трываласцю), вызваленнем ад формы, устойлівасцю да тэмператур і растваральнікам., тэмпература будаўніцтва зніжана, сфера прымянення пашырана, і гэта перспектыўны новы гатунак.
поліэстэр полиол
Раннія поліэфірныя поліолы адносяцца да поліэфірных поліолаў на аснове адыпінавай кіслаты, а самым буйным рынкам з'яўляецца мікраячэістая пена, якая выкарыстоўваецца ў падэшвах абутку.У апошнія гады адна за адной з'яўляюцца новыя разнавіднасці, якія пашыраюць прымяненне поліэфірных поліолаў у ППУ.
l Поліэфірны поліол на аснове адыпінавай кіслаты, мадыфікаваны араматычнай дыкарбонавай кіслатой: у асноўным сінтэз поліэфірнага поліолу шляхам частковай замены адыпінавай кіслаты фталевай кіслатой або тэрэфталевай кіслатой, што можа палепшыць раннюю трываласць прадукту і палепшыць вільгацятрываласць і цвёрдасць, адначасова зніжаючы выдаткі.
l Полікарбанатны поліол: гэты тып прадукту можа значна палепшыць устойлівасць да гідролізу, устойлівасць да атмасферных уздзеянняў, тэмпературу і цвёрдасць пенапластавых вырабаў і з'яўляецца перспектыўным варыянтам.
l Полі-ε-капралактон-поліол: сінтэзаваны з яго ПУ-пена мае выдатную тэмпературную ўстойлівасць, устойлівасць да гідролізу і ізаляцыі, і з яе трэба вырабляць некаторыя высокапрадукцыйныя прадукты.
l Араматычны поліэфірны поліол: ён быў распрацаваны шляхам комплекснай утылізацыі адходаў поліэфірнай прадукцыі на ранняй стадыі і ў асноўным выкарыстоўваецца ў цвёрдым пенапласце PU.Цяпер ён пашыраны на мяккі пенапласт PU, які таксама заслугоўвае ўвагі.
Іншае Любое злучэнне з актыўным вадародам можа быць ужыта для ППУ.У адпаведнасці са зменамі рынку і патрабаваннямі аховы навакольнага асяроддзя неабходна ў поўнай меры выкарыстоўваць вясковыя прадукты і сінтэзаваць біяраскладальную мяккую пену PU.
l Поліолы на аснове касторового алею: гэтыя прадукты выкарыстоўваліся ў ППУ раней, і большасць з іх зроблены з немадыфікаванага чыстага касторового алею для атрымання паўцвёрдых пен.Я прапаную выкарыстоўваць тэхналогію пераэтэрыфікацыі, і розныя высокамалекулярныя спірты ўводзяцца ў касторовое алей для сінтэзу розных спецыфікацый.
Вытворныя, могуць быць зроблены ў розныя мяккія і цвёрдыя ППУ.
l Поліолы серыі расліннага алею: у апошні час пад уплывам коштаў на нафту такія прадукты хутка развіваюцца.У цяперашні час большасць індустрыялізаваных прадуктаў - гэта соевы алей і пальмавае алей, а баваўнянае або жывёльнае алей таксама можна выкарыстоўваць для распрацоўкі серыйных прадуктаў, якія могуць быць комплексна выкарыстаны, зніжаюць выдаткі, біяраскладальныя і экалагічна чыстыя .
полиизоцианат
У вытворчасці гнуткай пенаполіурэтану звычайна выкарыстоўваюцца два тыпу ізацыянатаў, TDI і MDI, а атрыманыя гібрыды TDI/MDI таксама шырока выкарыстоўваюцца ў серыях HR.З-за патрабаванняў аховы навакольнага асяроддзя аўтамабільная прамысловасць прад'яўляе вельмі нізкія патрабаванні да значэння VOC вырабаў з пенапласту.Такім чынам, чысты MDI, сырой MDI і MDI мадыфікаваныя прадукты шырока выкарыстоўваюцца ў PU мяккай пены ў якасці асноўных PU мяккіх прадуктаў.
полиоловое злучэнне
Звадкаваны MDI
Чысты 4,4'-MDI з'яўляецца цвёрдым пры пакаёвай тэмпературы.Так званы звадкаваны MDI адносіцца да MDI, які быў мадыфікаваны рознымі спосабамі і з'яўляецца вадкім пры пакаёвай тэмпературы.Функцыянальнасць звадкаванага MDI можа быць выкарыстана, каб зразумець, да якой групы мадыфікаванага MDI ён належыць.
l урэтан-мадыфікаваны MDI з функцыянальнасцю 2.0;
l Карбадыімід-мадыфікаваны MDI з функцыянальнасцю 2.0;
l MDI, мадыфікаваны дыязетацыклабутанонімінам, функцыянальнасць 2,2;
l MDI, мадыфікаваны ўрэтанам і дыязетыдынімінам з функцыянальнасцю 2.1.
Пераважная большасць гэтых прадуктаў выкарыстоўваецца ў фармованых вырабах, такіх як HR, RIM, пенапласты, якія самастойна здымаюць скуру, і мікрапенапласты, такія як падэшвы абутку.
МДІ-50
Гэта сумесь 4,4′-MDI і 2,4′-MDI.Паколькі тэмпература плаўлення 2,4'-MDI ніжэйшая за пакаёвую тэмпературу, каля 15°C, MDI-50 - гэта вадкасць, якая захоўваецца пры пакаёвай тэмпературы і простая ў выкарыстанні.Звярніце ўвагу на эфект стэрычнай перашкоды 2,4'-MDI, які менш рэактыўны, чым цела 4,4', і можа рэгулявацца каталізатарам.
Грубы MDI або PAPI
Яго функцыянальнасць складае ад 2,5 да 2,8, і ён звычайна выкарыстоўваецца ў цвёрдых пенапластах.У апошнія гады з-за цэнавых фактараў ён таксама выкарыстоўваецца на рынку мяккага пенапласту, але варта адзначыць, што з-за яго высокай функцыянальнасці неабходна паменшыць колькасць сшыванняў у дызайне формулы.Сумеснае сродак, або павялічыць ўнутраны пластыфікатар.
Дапаможны
каталізатар
Каталізатар аказвае вялікі ўплыў на пенаполіурэтану, і з яго дапамогай можна дасягнуць хуткага вытворчасці пры пакаёвай тэмпературы.Ёсць дзве асноўныя катэгорыі каталізатараў: троесныя аміны і металічныя каталізатары, такія як трыэтылендыямін, пентаметылдыэтылентрыамін, метылімідазол, А-1 і г.д., усе належаць да каталізатараў троеснага аміну, у той час як актаат волава, дыэтылендыямін і г.д. , актаат калія, арганічны вісмут і інш., металічныя каталізатары.У цяперашні час распрацаваны розныя каталізатары запаволенага тыпу, тыпу трымерызацыі, комплекснага тыпу і каталізатары з нізкім утрыманнем ЛОС, якія таксама заснаваны на вышэйзгаданых тыпах каталізатараў.
Напрыклад, серыя газавых прадуктаў кампаніі Dabco, асноўнай сыравінай з'яўляецца триэтилендиамин:
l Dabco33LV змяшчае 33% трыэтылендыяміну/67% дыпрапіленгліколю
l Трыэтылендыямін Dabco R8020 змяшчае 20%/DMEA80%
l Трыэтылендыямін Dabco S25 змяшчае 25%/бутандиол 75%
l Dabco8154 трыэтылендыямін/кіслотны каталізатар з затрымкай
l Трыэтылендыямін Dabco EG змяшчае 33% / этыленгліколь 67%
l Трымерызацыя серыі Dabco TMR
l Dabco 8264 Compound Bubbles, збалансаваныя каталізатары
l Каталізатар Dabco XDM са слабым пахам
Ва ўмовах некалькіх каталізатараў мы павінны спачатку зразумець характарыстыкі розных каталізатараў і прынцыпы іх працы, каб атрымаць баланс паліурэтанавай сістэмы, гэта значыць баланс паміж хуткасцю ўспеньвання і хуткасцю гелеўтварэння;баланс паміж хуткасцю гелеобразования і хуткасцю ўспеньвання, а таксама хуткасцю ўспеньвання і балансам цякучасці матэрыялу і г.д.
Металічныя каталізатары - гэта гелевыя каталізатары.Звычайныя каталізатары тыпу волава валодаюць моцным эфектам геля, але іх недахопам з'яўляецца тое, што яны не ўстойлівыя да гідролізу і маюць слабую ўстойлівасць да тэрмічнага старэння.Нядаўняе з'яўленне арганічных вісмутавых каталізатараў павінна прыцягнуць увагу.Ён не толькі выконвае функцыю алавянага каталізатара, але таксама мае добрую ўстойлівасць да гідролізу і тэрмічнага старэння, што вельмі падыходзіць для злучэння матэрыялаў.
стабілізатар пены
Ён гуляе ролю эмульгирования пенапласту, стабілізацыі пены і рэгулявання клеткі, а таксама павялічвае ўзаемную растваральнасць кожнага кампанента, што спрыяе адукацыі бурбалак, кантралюе памер і аднастайнасць клеткі і спрыяе балансу нацяжэнне пены.Сценкі эластычныя, каб утрымліваць клеткі і прадухіляць калапс.Нягледзячы на тое, што колькасць стабілізатара пены невялікая, ён аказвае істотны ўплыў на структуру ячэек, фізічныя ўласцівасці і працэс вытворчасці гнуткай пены PU.
У цяперашні час устойлівыя да гідролізу блок-алігамеры сілікону/полиоксиалкиленового эфіру выкарыстоўваюцца ў Кітаі.З-за прымянення розных сістэм пены суадносіны гідрафобнага сегмента/гідрафільнага сегмента адрозніваюцца, і змяненне звяна ланцуга ў канцы структуры блока адрозніваецца., для вытворчасці крэмніевых стабілізатараў для розных вырабаў з пенапласту.Такім чынам, выбіраючы стабілізатар пены, вы павінны разумець яго функцыі і функцыі, не забывайце пра гэта, не выкарыстоўвайце яго без разбору і не выклікайце неспрыяльных наступстваў.Напрыклад, сіліконавае масла з мяккай пенай нельга наносіць на пенапласт з высокай пругкасцю, інакш гэта прывядзе да ўсаджвання пены, а сіліконавае масла з высокай пругкасцю нельга наносіць на блакаванне мяккай пены, інакш гэта прывядзе да калапсу пены.
У сувязі з патрэбамі аховы навакольнага асяроддзя аўтамабільнай і мэблевай прамысловасці патрабуюцца прадукты з нізкім распыленнем і нізкім значэннем VOC.Розныя кампаніі паслядоўна распрацоўвалі стабілізатары пены з нізкім распыленнем і нізкім значэннем VOC, напрыклад Dabco DC6070, запушчаны кампаніяй Gas Products Company, які ўяўляе сабой сіліконавы алей з нізкім распыленнем для сістэмы TDI.;Dabco DC2525 - сіліконавы алей з нізкім узроўнем запацявання для сістэм MDI.
пенаўтваральнік
Пенаўтваральнік для мяккай пены ПУ - гэта ў асноўным вада, дапоўненая іншымі фізічнымі пенаўтваральнікамі.Пры вытворчасці пенапласту, улічваючы вялікую колькасць вады ў прадуктах з нізкай шчыльнасцю, якая часта перавышае 4,5 частак на 100 частак, унутраная тэмпература пенапласту павышаецца да 170~180 °C, што прыводзіць да самазагарання пены, і неабходна выкарыстоўваць низкокипящий вуглевадародны пенаўтваральнік.Адзін дапамагае паменшыць шчыльнасць, а другі адводзіць вялікую колькасць рэакцыйнага цяпла.У першыя дні выкарыстоўвалася камбінацыя вада/F11.З-за праблем аховы навакольнага асяроддзя F11 быў забаронены.У цяперашні час выкарыстоўваецца большасць пераходных прадуктаў серыі вада/дыхларметан і серыя вада/ГХФУ-141b.Паколькі прадукты серыі дыхларметан таксама забруджваюць атмасферу, яны носяць пераходны характар, у той час як прадукты серыі HFC: HFC-245fa, -356mfc і г.д. або прадукты серыі цыклапентан з'яўляюцца экалагічна чыстымі, але першыя дарагія, а другія вогненебяспечныя, таму Каб задаволіць патрэбы зніжэння ступені тэмпературы, людзі ўкаранілі новыя працэсы, тэхналогію ўспеньвання пад адмоўным ціскам, тэхналогію прымусовага астуджэння і тэхналогію вадкага CO2, каб вырашыць праблему, мэта складаецца ў тым, каб паменшыць колькасць вады або паменшыць унутраную тэмпературу. з пенапласту.
Я рэкамендую тэхналогію вадкага CO2 для вытворчасці блокавых бурбалак, якая больш падыходзіць для малых і сярэдніх прадпрыемстваў.У тэхналогіі LCO2 4 часткі LCO2 эквівалентныя 13 часткам MC.Суадносіны паміж спажываннем вады і вадкім CO2, які выкарыстоўваецца для вытворчасці пенапластаў рознай шчыльнасці Шчыльнасць пены, кг/м3 вады, масавыя долі LCO2, масавыя долі эквіваленту MC, масавыя долі
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
вогнеўстойлівы
Вогнеахоўныя і супрацьпажарныя сродкі - гэта клопат людзей увесь час.Нядаўна апублікаваныя ў маёй краіне “Патрабаванні і стандарты да характарыстык гарэння вогнеахоўных прадуктаў і кампанентаў у грамадскіх месцах” GB20286-2006 маюць новыя патрабаванні да вогнеўстойлівасці.Патрабаванні да вогнеахоўнага пенапласту класа 1: а), пікавая хуткасць цеплавыдзялення ≤ 250 кВт/м2;б), сярэдні час гарэння ≤ 30 с, сярэдняя вышыня гарэння ≤ 250 мм;в), клас шчыльнасці дыму (SDR) ≤ 75;d), клас таксічнасці дыму Не ніжэй за ўзровень 2A2.
Гэта значыць: трэба ўлічваць тры фактары: вогнеахоўнае, нізкае дымленне і нізкая таксічнасць дыму.Каб вылучыць больш высокія патрабаванні да выбару антыпірэнаў, у адпаведнасці з вышэйзгаданымі стандартамі, я лічу, што лепш за ўсё выбіраць разнавіднасці, якія могуць утвараць тоўсты пласт вугляроду і вылучаць нетоксичный або малатоксичный дым.У цяперашні час больш прыдатным з'яўляецца выкарыстанне высокамалекулярных антыпірэнаў на аснове фасфатнага эфіру або безгалогенных араматычных вуглевадародаў з высокай тэрмаўстойлівасцю, гетэрацыклічных гатункаў і г. д. У апошнія гады замежныя краіны распрацавалі пашыраны графіт вогнеахоўнага гнуткага пенапласту PU, або азот гетэрацыклічных антыпірэнаў Прэпарат правільны.
іншае
Іншыя дадаткі ў асноўным уключаюць: адкрывальнікі пор, сшывальнікі, антыаксіданты, сродкі супраць запацявання і г. д. Пры выбары варта ўлічваць уплыў дабавак на прадукцыйнасць вырабаў з ПУ, а таксама іх таксічнасць, міграцыю, сумяшчальнасць і г. д. , пытанне.
5 прадуктаў
Для далейшага разумення ўзаемасувязі паміж формулай і прадукцыйнасцю мяккай пены PU для даведкі прадстаўлены некалькі рэпрэзентатыўных прыкладаў:
1. Тыповая формула і ўласцівасці блочнага поліэфірнага PU мяккага пенапласту
Поліэфір трыол 100pbw TDI80/20 46.0pbw алавяны каталізатар 0.4pbw Каталізатар троесны амін 0.2pbw Сіліконавы стабілізатар пены 1.0pbw Вада 3.6pbw Суўспеньвальнік 0~12pbw Уласцівасці: Шчыльнасць пены, кг/м3 22.4 Трываласць на разрыў, кПа 96 .3 Падаўжэнне, % 220 Трываласць на разрыў, Н/м 385 Напружанне на сціск, 50% 6 90% 6 Кавітацыйная нагрузка, кг (38 см × 35,6 см × 10 см) Дэфармацыя 25 % 13,6 65 % 25,6 Адскок мяча пры падзенні, % 38 У апошнія гады, каб задаволіць патрэбы рынку, некаторыя прадпрыемствы часта выпускаюць пенапласт нізкай шчыльнасці (10кг/м3).Пры вытворчасці эластычнага пенапласту звышнізкай шчыльнасці трэба не проста павялічыць колькасць пенаўтваральніка і дапаможнага пенаўтваральніка.Тое, што можна зрабіць, таксама павінна спалучацца з адносна высокастабільным крэмніевым павярхоўна-актыўным рэчывам і каталізатарам.
Вытворчасць нізкай шчыльнасці гнуткай пены звышнізкай шчыльнасці эталонная формула: назва сярэдняй шчыльнасці нізкай шчыльнасці звышнізкай шчыльнасці
Бесперапынны бокс бесперапынны бокс поліэфірны поліол 100100100100100 Вада 3.03.04.55.56.6 Каталізатар А-33 0.20.20.20.250.18 Павярхоўна-актыўнае рэчыва крэмнію В-81101.01.21.11.93.8 Актаат волава 0.250.280.350.360. 40 Агент 7.57.512.515.034.0 TDI80/2041.444.056.073 .0103.0 Шчыльнасць, кг/м3 23.023.016.514.08.0
Формула цыліндрычнай пены: EO/PO тып поліэфіру поліолу (OH:56) 100 частак масы вады 6,43 масы масы MC пенаўтваральніка 52,5 масы масы крэмнію L-628 6,50 масы масы Каталізатар A230 0,44 масы масы Актаат волава D19 0,85 масы масы TDI80/20 Індэкс 0,99 Дазоўка 139pbw Шчыльнасць пены, кг/м3 7,5
2. Вадкі вспениватель CO2 для атрымання пены нізкай шчыльнасці
Поліэфіртрыол (Mn3000) 100 100 Вада 4,9 5,2 Вадкі CO2 2,5 3,3 Сіліконавы ПАВ L631 1,5 1,75 B8404 Амінны каталізатар A133 0,28 0,30 Актаат волава 0,14 0,17 Вогнеахоўны DE60F 0 114 TDI 80/20 Шчыльнасць пенапласту, кг/м3 16 16
Тыповая формула выглядае наступным чынам: Поліэфір трыол (Mn3000) 100 частак на масу вады 4,0 частак на масу LCO2 4,0~5,5 частак на масу Каталізатар A33 0,25 частак на масу крэмнію SC155 1,35 частак на масу Актаат волава D19 0,20 частак на масу TDI80/20 Індэкс 110 Шчыльнасць пены, кг/ м3 14,0~16,5
3. Мяккі пенаполіурэтану нізкай шчыльнасці з поўным MDI
Мяккі поліурэтанавы пенапласт шырока выкарыстоўваецца ў вытворчасці падушак для аўтамабільных сядзенняў.Мэтай распрацоўкі з'яўляецца зніжэнне шчыльнасці без уплыву на фізічныя ўласцівасці.
Формула: поліэфір высокай актыўнасці (OH: 26~30 мг KOH/г) 80 частак масы палімернага поліолу (OH: 23~27 мг KOH/г) 20 частак масы Сшывальны агент 0~3 масы мас Вада 4,0 частак масы Амінны каталізатар A-33 2,8 частак масы Павярхоўная актыўнасць сіліконавага алею Агент B8716 1,0 pbw Індэкс MDI 90pbw Прадукцыйнасць: цэнтральная шчыльнасць пенапласту 34,5 кг/м3 Цвёрдасць ILD25% 15,0 кг/314 см2 Трываласць на разрыў 0,8 кг/см Мяжа трываласці на разрыў 1,34 кг/см2 Падаўжэнне 120% Хуткасць адскоку 62% Пастаяннае ўсталяванне пры сціску (сухі) 5,0% (мокры) 13,5%
4. Экалагічна чыстая падушка для сядзення аўтамабіля з нізкай шчыльнасцю
Гамолаг чыстага MDI: M50, гэта значыць прадукт 4,4′MDI 50% 2,4′MDI 50%, можна ўспеніць пры пакаёвай тэмпературы, палепшыць цякучасць, паменшыць шчыльнасць прадукту і паменшыць вагу аўтамабіля, што вельмі перспектыўны.прадукт:
Formulation: High active polyether polyol (OH: 28mgKOH/g) 95pbw 310 Auxiliary* 5pbw Dabco 33LV 0.3pbw Dabco 8154 0.7pbw Silicon surfactant B4113 0.6pbw A-1 0.1pbw Water 3.5pbw Cyanate index M50 50pbw 8
Фізічныя ўласцівасці: Час выцягвання (с) 62 Час нарастання (с) 98 Шчыльнасць свабоднай пены, кг/м3 32,7 Прагін пры сціску, кПа: 40% 1,5 Падаўжэнне, % 180 Трываласць на разрыў, Н/м 220
Заўвага: *310 Дапаможны: прадаю, гэта спецыяльны падаўжальнік ланцуга.
5. Высокая эластычнасць, зручная язда PU пены
Нядаўна рынак запатрабаваў, каб фізічныя ўласцівасці падушак з пенапласту заставаліся нязменнымі, але каб людзі не стамляліся і не хварэлі на высакаякасныя падушкі для сядзенняў пасля працяглай язды.Пасля даследавання ўнутраныя органы чалавечага цела, асабліва страўнік, маюць частату каля 6 Гц.Калі ўзнікне рэзананс, гэта выкліча млоснасць і ваніты.
Як правіла, каэфіцыент перадачы вібрацыі высокаўстойлівага пенапласту пры 6 Гц складае 1,1~1,3, гэта значыць, калі транспартны сродак працуе, ён не аслабляецца, а павялічваецца, і некаторыя вырабы па формуле могуць паменшыць вібрацыю да 0,8~0,9.Цяпер рэкамендаваны склад прадукту, і яго перадача вібрацыі 6 Гц знаходзіцца на ўзроўні 0,5~0,55.
Рэцэптура: высокаактыўны поліэтэрполіол (Mn6000) 100 частак масы крэмнію павярхоўна-актыўнага рэчыва SRX-274C 1,0 частак масы каталізатара троеснага аміну, Minico L-1020 0,4 масы каталізатара троеснага аміну, Minico TMDA 0,15 масы масы вады 3,6 масы масы ізацыянатнага преполимера (NCO%= 29,7%) ІНДЭКС 100
Фізічныя ўласцівасці: Агульная шчыльнасць, кг/м3 48,0 25% ILD, кг/314 см2 19,9 Адскок, % 74 50% сціск
Трываласць пры ўсаджванні, (сухая) 1,9 (мокрая) 2,5 6 Гц Каэфіцыент перадачы вібрацыі 0,55
6. Павольны адскок або вязкапругкая пена
Так званы пенапласт з павольным адскокам адносіцца да пенапласту, які не аднаўляецца да сваёй першапачатковай формы адразу пасля таго, як пена дэфармуецца знешняй сілай, але павольна аднаўляецца без рэшткавай дэфармацыі паверхні.Ён валодае выдатнымі амартызацыйнымі, гукаізаляцыйнымі, герметычнымі і іншымі ўласцівасцямі.Ён можа быць выкарыстаны для кантролю шуму аўтамабільных рухавікоў, падкладкі дываноў, дзіцячых цацак і медыцынскіх падушак.
Прыклад формулы: поліэфір высокай актыўнасці (OH34) 40~60 частак масы Палімерны поліэфір (OH28) 60~40 частак масы Крыжаваны клей ZY-108* 80~100 частак масы L-580 1,5 масы частак Каталізатар 1,8~2,5 мас. частак Вада 1,6~2,2 мас. частак Ізацыянатны індэкс* * 1,05 pbw Заўвага: *ZY-108, злучэнне шматфункцыянальнага нізкамалекулярнага поліэфіру** PM-200, сумесь звадкаванага MDI-100, абодва з'яўляюцца прадуктамі Wanhua Уласцівасці: Шчыльнасць пены, кг/м3 150~165 Цвёрдасць, Шор A 18~15 Трываласць на разрыў, кН/м 0,87~0,76 Падаўжэнне, % 90~130 Хуткасць адскоку, % 9~7 Час аднаўлення, секунды 7~10
7. Мікраячэістая пена з поліэфірнай абалонкай, устойлівая да стомленасці пры згінанні ў мільёны разоў
Пена можа наносіцца на ПУ падэшвы і рулі
实例： DaltocelF-435 31,64 частак на масу Arcol34-28 10,0 частак на масу DaltocelF-481 44,72 частак на масу Arcol2580 3,0 частак на масу 乙二醇6,0 частак на масу 催化剂Dabco EG 1,8 частак на масу A-1 0,3 частак на масу Dabco102 7 0,3 масы на масу 硅表面活性剂DC-193 0,3 масы на масу L1 412T 1,5 pbw Вада 0,44 pbw Мадыфікаваны MDI Suprasec2433 71 pbw
Фізічныя ўласцівасці: Шчыльнасць пены: каля 0,5 г∕см3, прагін β-рэменя, KCS 35～50, вельмі добры
8. Вогнеахоўнага, нізкі дым, высокая эластычнасць пены
З хуткім развіццём нацыянальнай эканомікі розныя ведамствы прад'яўляюць усё большыя і больш высокія патрабаванні да вогнеўстойлівасці пенапластавых вырабаў, асабліва авіяцыі, аўтамабіляў, хуткасных легкавых аўтамабіляў, бытавых канап і г.д. Нетоксичны.
З улікам вышэйпададзенай сітуацыі аўтар і яго калегі распрацавалі вогнеахоўны клас (кіслародны індэкс 28~30%), які мае вельмі нізкую шчыльнасць дыму (міжнароднае значэнне складае 74, а гэты прадукт складае толькі каля 50), і адскок пены застаецца нязменным.Выпускае белы дым
Прыклад формулы: YB-3081 вогнеахоўны поліэфір 50 масавых частак Высокаактыўны поліэфір (OH34) 50 масавых частак Сіліконавае павярхоўна-актыўнае рэчыва B 8681 0,8~1,0 масавых частак Вада 2,4~2,6 масавых частак DEOA 1,5~3 масавых частак Каталізатар A-1 і г.д. 0,6~1,1 масавых частак ізацыянатны індэкс 1,05
Фізічныя ўласцівасці: Шчыльнасць пены, кг/м3 ≥50 Трываласць на сціск, кПа 5,5 Трываласць на разрыў, кПа 124 Хуткасць адскоку, % ≥60 Дэфармацыя пры сціску, 75% ≤8 Кіслародны індэкс, OI% ≥ 28 Шчыльнасць дыму ≤50
9. Вада з'яўляецца пенаўтваральнікам, уся экалагічна чыстая пена для ўласнай скуры
Пенаўтваральнік HCFC-141b цалкам забаронены ў замежных краінах.CP пенаўтваральнік вогненебяспечны.Пенаўтваральнік HFC-245fa і HFC-365mfc дарагі і непрымальны.Скураны паралон.У мінулым супрацоўнікі PU ў краіне і за мяжой звярталі ўвагу толькі на мадыфікацыю поліэфіру і ізацыянату, таму павярхоўны пласт пены быў невыразным, а шчыльнасць была высокай.
Зараз рэкамендуецца набор формул, якія характарызуюцца:
l Базавы поліэфірны поліол застаецца нязменным, і выкарыстоўваецца звычайны Mn5000 або 6000.·
l Ізацыянат застаецца нязменным, можна выкарыстоўваць C-MDI, PAPI або мадыфікаваны MDI.
l Для вырашэння праблемы выкарыстоўвайце спецыяльную дабаўку SH-140.·
Асноўная формула:
l Высокаактыўны поліэфіртрыол Mn5000 65pbw
l SH-140* 35pbw
l Падаўжальнік ланцуга: 1,4-бутандиол 5pbw
l Сшываючы агент: гліцэрына 1,7 мас
l Адкрывальнік: K-6530 0,2~0,5 pbw
l Каталізатар A-2 1,2~1,3 мас
l Адпаведная колькасць каляровай пасты l Вада 0,5 мас
l MR-200 45pbw
Заўвага: *SH-140 - наш прадукт.
Фізічныя ўласцівасці: агульная шчыльнасць пенапласту 340~350 кг/м3
Прадукты: гладкая паверхня, празрыстая скарыначка, нізкая шчыльнасць.
Час публікацыі: 12 жніўня 2022 г