1. Panimula
Ang mga produktong polyurethane soft foam series ay pangunahing kinabibilangan ng block, continuous, sponge, high resilience foam (HR), self-skin foam, slow resilience foam, microcellular foam at semi-rigid energy-absorbing foam.Ang ganitong uri ng foam ay nagkakahalaga pa rin ng halos 50% ng kabuuang polyurethane na produkto.Isang malaking sari-sari na may lumalawak na aplikasyon, ito ay naging kasangkot sa iba't ibang larangan ng pambansang ekonomiya: mga gamit sa bahay, sasakyan, pagpapabuti ng tahanan, kasangkapan, tren, barko, aerospace at marami pang ibang larangan.Mula noong pagdating ng PU soft foam noong 1950s, lalo na pagkatapos ng pagpasok sa ika-21 siglo, nagkaroon ng isang paglukso sa teknolohiya, iba't-ibang at output ng produkto.Ang mga highlight ay: Environmentally friendly PU soft foam, katulad berde polyurethane produkto;mababang halaga ng VOC PU soft foam;mababang atomization PU soft foam;buong tubig PU malambot na foam;buong MDI series soft foam;flame retardant, mababang usok, buong serye ng MDI Foam;mga bagong uri ng additives gaya ng reactive high molecular weight catalysts, stabilizers, flame retardants at antioxidants;polyols na may mababang unsaturation at mababang monoalcohol na nilalaman;ultra-low density PU soft foam na may mahusay na pisikal na katangian;mababang resonance frequency, mababang transfer PU soft foam;polycarbonate diol, polyε-caprolactone polyol, polybutadiene diol, polytetrahydrofuran at iba pang espesyal na polyol;likidong CO2 foaming technology, negative pressure foaming technology, atbp.Sa madaling salita, ang paglitaw ng mga bagong varieties at mga bagong teknolohiya ay nagsulong ng karagdagang pag-unlad ng PU soft foam.
2 Ang prinsipyo ng pagbubula
Upang ma-synthesize ang perpektong PU soft foam na nakakatugon sa mga kinakailangan, kinakailangan na maunawaan ang prinsipyo ng kemikal na reaksyon ng foam system upang mapili ang naaangkop na pangunahing at auxiliary na hilaw na materyales at mga proseso ng pagmamanupaktura.Ang pag-unlad ng industriya ng polyurethane hanggang sa araw na ito ay wala na sa yugto ng imitasyon, ngunit ayon sa mga kinakailangan sa pagganap ng panghuling produkto, maaari itong makamit sa pamamagitan ng istraktura ng mga hilaw na materyales at mga sintetikong pamamaraan.Ang polyurethane foam ay nakikilahok sa mga pagbabago sa kemikal sa panahon ng proseso ng synthesis, at ang mga salik na nakakaapekto sa mga katangian ng istruktura ng foam ay kumplikado, na hindi lamang nagsasangkot ng kemikal na reaksyon sa pagitan ng isocyanate, polyether (ester) na alkohol at tubig, ngunit nagsasangkot din ng colloid chemistry ng foaming .Ang mga kemikal na reaksyon ay kinabibilangan ng chain extension, foaming at cross-linking.Nakakaapekto rin ito sa istraktura, pag-andar at molekular na timbang ng mga sangkap na kalahok sa reaksyon.Ang pangkalahatang reaksyon ng synthesis ng polyurethane foam ay maaaring ipahayag ng sumusunod na formula:
9b0722b7780190d3928a2b8aa99b1224.jpg
Gayunpaman, ang aktwal na sitwasyon ay mas kumplikado, at ang mahahalagang tugon ay buod tulad ng sumusunod:
01 Kadena extension
Ang mga multifunctional isocyanates at polyether (ester) na alkohol, lalo na ang mga difunctional compound, ang extension ng chain ay isinasagawa tulad ng sumusunod:
07b0ec2de026c48dd018efaa5ccde5c1.jpg
Sa foaming system, ang halaga ng isocyanate ay karaniwang mas malaki kaysa sa aktibong hydrogen-containing compound, iyon ay, ang reaction index ay mas malaki kaysa sa 1, kadalasang 1.05, kaya ang dulo ng chain-extended na panghuling produkto sa proseso ng foaming dapat ay isang isocyanate group.
5ed385eebd04757bda026fcfb4da4961.jpg
Ang reaksyon ng extension ng chain ay ang pangunahing reaksyon ng PU foam, at ito ang susi sa mga pisikal na katangian: lakas ng makina, rate ng paglago, pagkalastiko, atbp.
02 Bumubula na reaksyon
Napakahalaga ng foaming sa paghahanda ng mga malambot na foam, lalo na kapag nag-synthesize ng mga produktong low-density.Mayroong dalawang pangkalahatang epekto ng foaming: ang paggamit ng reaction heat para mag-vaporize ng low-boiling hydrocarbon compound, tulad ng HCFC-141b, HFC-134a, HFC-365mfc, cyclopentane, atbp., upang makamit ang mga layunin ng foaming, at ang isa pa ay ang paggamit tubig at isocyanate.Ang kemikal na reaksyon ay gumagawa ng isang malaking halaga ng CO2 gas foaming:
04d3b707849aaf9b1ee6f1b8d19c1ce7.jpg
Sa kawalan ng isang katalista, ang rate ng reaksyon ng tubig na may isocyanates ay mabagal.Ang rate ng reaksyon ng mga amine at isocyanates ay medyo mabilis.Para sa kadahilanang ito, kapag ang tubig ay ginagamit bilang isang foaming agent, ito ay nagdadala ng isang malaking bilang ng mga matibay na segment at urea compound na may mataas na polarity, na nakakaapekto sa pakiramdam, katatagan at init na paglaban ng mga produkto ng foam.Upang makagawa ng isang foam na may mahusay na pisikal na katangian at mababang density, kinakailangan upang madagdagan ang molekular na timbang ng polyether (ester) na alkohol at ang lambot ng pangunahing kadena.
03 Pagkilos ng gel
Ang reaksyon ng gel ay tinatawag ding cross-linking at curing reaction.Sa proseso ng foaming, ang gelation ay napakahalaga.Masyadong maaga o huli ang gelation ay magiging sanhi ng pagbaba ng kalidad ng mga produktong foam o maging mga basura.Ang pinaka-perpektong estado ay ang chain extension, foaming reaction at gel reaction ay umabot sa equilibrium, kung hindi man ang foam density ay masyadong mataas o ang foam ay babagsak.
Mayroong tatlong mga pagkilos ng gelling sa panahon ng proseso ng foaming:
1) Mga gel ng multifunctional compound
Sa pangkalahatan, ang mga compound na may higit sa tatlong pag-andar ay maaaring tumugon upang bumuo ng mga compound ng istraktura ng katawan.Gumagamit kami ng mga polyether polyol na may higit sa tatlong functionality sa paggawa ng polyurethane flexible foams.Kamakailan, ang polyisocyanates na may fn ≥ 2.5 ay ginagamit din sa pagbuo ng lahat ng MDI system upang mapabuti ang load-bearing capacity ng low-density foams.Ito ang batayan para sa pagbuo ng tatlong-phase na cross-linked na istruktura:
42a37c3572152ae1f6c386b7bd177bf8.jpg
Kapansin-pansin na ang bigat ng molekular sa pagitan ng mga cross-linking point ay direktang sumasalamin sa cross-linking density ng foam.Ibig sabihin, malaki ang crosslinking density, mataas ang tigas ng produkto, at maganda ang mekanikal na lakas, ngunit mahina ang lambot ng foam, at mababa ang resilience at elongation.Ang molecular weight (Mc) sa pagitan ng mga cross-linking point ng soft foam ay 2000-2500, at ang semi-rigid foam ay nasa pagitan ng 700-2500.
2) Pagbubuo ng urea
Kapag ang tubig ay ginagamit bilang isang foaming agent, ang mga katumbas na urea bond compound ay nabuo.Ang mas maraming tubig, mas maraming urea bond.Sila ay higit na tutugon sa labis na isocyanate sa mataas na temperatura upang bumuo ng mga biuret bond compound na may tatlong-phase na istraktura:
896b42df0d91543a61d1e68f91c1d829.jpg
3) Pagbubuo ng allophanate Ang isa pang uri ng cross-linking na reaksyon ay ang hydrogen sa pangunahing kadena ng urethane ay higit na tumutugon sa labis na isocyanate sa mataas na temperatura upang bumuo ng isang allophanate bond na may tatlong-phase na istraktura:
4a6fdae7620ef5333bd14c6973a26a37.jpg
Ang pagbuo ng mga biuret compound at allophanate compound ay hindi perpekto para sa mga foaming system dahil ang dalawang compound na ito ay may mahinang thermal stability at nabubulok sa mataas na temperatura.Samakatuwid, napakahalaga para sa mga tao na kontrolin ang temperatura at isocyanate index sa produksyon.
3 Mga kalkulasyon ng kemikal
Ang polyurethane synthetic material ay isang polymer synthetic na materyal na maaaring mag-synthesize ng mga produktong polimer mula sa mga hilaw na materyales sa isang hakbang, ibig sabihin, ang mga pisikal na katangian ng mga produkto ay maaaring direktang ayusin nang artipisyal sa pamamagitan ng pagbabago ng mga pagtutukoy at mga ratio ng komposisyon ng mga hilaw na materyales.Samakatuwid, kung paano ilapat nang tama ang prinsipyo ng polymer synthesis at magtatag ng isang simpleng formula ng pagkalkula ay napakahalaga upang mapabuti ang kalidad ng mga produktong polyurethane
01 Katumbas na halaga
Ang tinatawag na katumbas na halaga (E) ay tumutukoy sa molecular weight (Mn) na tumutugma sa unit functionality (f) sa isang compound molecule;
2a931ca68a4ace0f036e02a38adee698.jpg
Halimbawa, ang bilang ng average na molekular na timbang ng polyether triol ay 3000, pagkatapos ay ang katumbas na halaga nito:
e3295f1d515f5af4631209f7b49e1328.jpg
Ang karaniwang ginagamit na cross-linking agent na MOCA, katulad ng 4,4′-methylene bis(2 chloroamine), ay may relatibong molekular na masa na 267. Bagama't mayroong 4 na aktibong hydrogen sa molekula, 2 hydrogen lamang ang lumalahok sa isocyanate reaction.atom, kaya ang functionality nito f=2
0618093a7188b53e5015fb4233cccdc9.jpg
Sa detalye ng produkto ng polyether o polyester polyol, ang bawat kumpanya ay nagbibigay lamang ng data ng hydroxyl value (OH), kaya mas praktikal na direktang kalkulahin ang katumbas na halaga na may hydroxyl value:
8a7763766e4db49fece768a325b29a61.jpg
Ito ay nagkakahalaga ng pagpapaalala na ang aktwal na pagsukat ng pag-andar ng produkto ay napakatagal, at mayroong maraming mga side reaction.Kadalasan, ang aktwal na paggana ng triol polyether (ester) ay hindi katumbas ng 3, ngunit nasa pagitan ng 2.7 at 2.8.Samakatuwid, inirerekumenda na gumamit ng (2 ) formula, iyon ay, ang halaga ng hydroxyl ay kinakalkula din!
02 Kinakailangan ng isocyanate
Ang lahat ng aktibong hydrogen compound ay maaaring tumugon sa isocyanate.Ayon sa prinsipyo ng katumbas na reaksyon, isang karaniwang kasanayan sa PU synthesis upang tumpak na kalkulahin ang dami ng isocyanate na natupok ng bawat bahagi sa formula:
a63972fdc4f16025842815cb1d008cfe.jpg
Sa formula: Ws—dami ng isocyanate
Wp—polyether o polyester na dosis
Ep—katumbas ng polyether o polyester
Es—Isocyanate equivalent
Ang molar ratio ng I2—NCO/-OH, iyon ay, ang reaction index
ρS—kadalisayan ng isocyanate
Tulad ng alam nating lahat, kapag nag-synthesize ng isang prepolymer o semi-prepolymer na may isang tiyak na halaga ng NCO, ang halaga ng isocyanate na kinakailangan ay nauugnay sa aktwal na dami ng polyether at ang nilalaman ng NCO na kinakailangan ng panghuling prepolymer.Pagkatapos ng pagbubuod:
83456fb6214840b23296d5ff084c4ab8.jpg
Sa formula: D——ang mass fraction ng pangkat ng NCO sa prepolymer
42—— Katumbas na halaga ng NCO
Sa all-MDI system foam ngayon, ang mataas na molekular na timbang na polyether-modified MDI ay karaniwang ginagamit upang mag-synthesize ng mga semi-prepolymer, at ang NCO% nito ay nasa pagitan ng 25 at 29%, kaya ang formula (4) ay lubhang kapaki-pakinabang.
Inirerekomenda din ang isang formula para sa pagkalkula ng bigat ng molekular sa pagitan ng mga cross-linking point na nauugnay sa cross-link density, na lubhang kapaki-pakinabang sa pagbabalangkas ng mga formulation.Maging ito ay isang elastomer o isang high-resilience foam, ang elasticity nito ay direktang nauugnay sa dami ng cross-linking agent:
b9fd1ca1ee9bebc558731d065ac3254b.jpg
Sa formula: Mnc——number-average na molekular na timbang sa pagitan ng mga cross-linking point
Hal——Katumbas na halaga ng ahente ng cross-linking
Wg——Halaga ng cross-linking agent
WV – ang dami ng prepolymer
D——Nilalaman ng NCO
4 hilaw na materyales
Ang polyurethane raw na materyales ay nahahati sa tatlong kategorya: polyol compounds, polyisocyanate compounds at additives.Kabilang sa mga ito, ang polyols at polyisocyanates ay ang pangunahing hilaw na materyales ng polyurethane, at ang mga pantulong na ahente ay mga compound na pandagdag sa mga espesyal na katangian ng mga produktong polyurethane.
Ang lahat ng mga compound na may mga hydroxyl group sa istraktura ng mga organic compound ay nabibilang sa mga organic polyol compound.Kabilang sa mga ito, ang dalawang pinakakaraniwang ginagamit na polyurethane foams ay polyether polyols at polyester polyols.
polyol compound
Polyether polyol
Ito ay isang oligomeric compound na may average na molekular na timbang na 1000~7000, na batay sa mga hilaw na materyales ng industriya ng petrochemical: propylene oxide at ethylene oxide, at dalawa at tatlong functional na hydrogen-containing compound ay ginagamit bilang mga initiator, at na-catalyzed at polymerized ng KOH..
Sa pangkalahatan, ang molecular weight ng ordinaryong soft foam polyether polyol ay nasa hanay na 1500~3000, at ang hydroxyl value ay nasa pagitan ng 56~110mgKOH/g.Ang molecular weight ng high resilience polyether polyol ay nasa pagitan ng 4500 at 8000, at ang hydroxyl value ay nasa pagitan ng 21 at 36 mgKOH/g.
Ito ay nagkakahalaga ng pagbanggit na ang ilang malalaking uri ng polyether polyol na bagong binuo sa mga nakaraang taon ay lubhang kapaki-pakinabang upang mapabuti ang mga pisikal na katangian ng polyurethane flexible foam at bawasan ang density.
l Polymer-grafted polyether polyol (POP), na maaaring mapabuti ang load-carrying capacity ng PU soft foam, bawasan ang density, taasan ang opening degree, at maiwasan ang pag-urong.Ang dosis ay tumataas din araw-araw.
l Polyurea polyether polyol (PHD): Ang polyether function ay katulad ng polymer polyether polyol, na maaaring mapabuti ang katigasan, kapasidad ng tindig, at i-promote ang pagbubukas ng mga produktong foam.Ang paglaban sa apoy ay tumaas, at ang MDI series foam ay nagpapapatay sa sarili at malawakang ginagamit sa Europa.l Combustion-grade polymer polyether polyol: Ito ay isang nitrogen-containing aromatic hydrocarbon polymer grafted polyether polyol, na hindi lamang maaaring mapabuti ang load-bearing, open-cell, tigas at iba pang mga katangian ng mga produkto ng foam, ngunit gumawa din ng mga PU seat cushions na na-synthesize mula dito.Ito ay may mataas na flame retardancy: ang oxygen index ay kasing taas ng 28% o higit pa, ang mababang paglabas ng usok ≤60%, at ang mababang bilis ng pagkalat ng apoy.Ito ay isang mahusay na materyal para sa mga sasakyan, tren at muwebles upang makagawa ng mga unan sa upuan.
l Mababang unsaturation polyether polyol: Dahil gumagamit ito ng double cyanide metal complex (DMC) bilang catalyst, ang nilalaman ng unsaturated double bond sa synthesized polyether ay mas mababa sa 0.010mol/mg, ibig sabihin, naglalaman ito ng monool Ang mababang compound, iyon ay, ang mataas na kadalisayan, ay humahantong sa mas mahusay na resilience at compression set na mga katangian ng HR foam na na-synthesize batay dito, pati na rin ang mahusay na lakas ng luha at indentation factor.Ang kamakailang binuo na low resonance frequency, 6Hz low transmission rate car seat cushion foam ay napakahusay.
l Hydrogenated polybutadiene glycol, ang polyol na ito ay ginamit kamakailan sa mga produkto ng PU foam sa ibang bansa upang lubos na mapabuti ang mga pisikal na katangian ng foam, lalo na ang weather resistance, moisture at heat resistance compression set at iba pang mga problema sa loob ng maraming taon, upang ang car seat cushion atbp. ay ginagamit sa mga tropikal na rehiyon ng Africa.
l Polyether polyols na may mataas na ethylene oxide content, sa pangkalahatan ay high-activity polyether polyols, upang mapabuti ang reaktibiti ng polyethers, magdagdag ng 15~20% EO sa dulo sa panahon ng synthesis.Ang mga polyether sa itaas ay nilalaman ng EO hanggang sa 80%, nilalaman ng PO Sa kabaligtaran, ito ay mas mababa sa 40%.Ito ang susi sa pagbuo ng lahat ng MDI series na PU soft foams, na dapat bigyang pansin ng mga tao sa industriya.
l Mga polyether polyol na may aktibidad na catalytic: pangunahing ipinakilala ang mga tertiary amine group na may catalytic properties o mga metal ions sa polyether na istraktura.Ang layunin ay bawasan ang dami ng catalyst sa foaming system, bawasan ang halaga ng VOC at mababang atomization ng mga produkto ng foam.
l Amino-terminated polyether polyol: Ang polyether na ito ay may pinakamalaking catalytic activity, maikling oras ng reaksyon, mabilis na demoulding, at lubos na pinabuting lakas ng produkto (lalo na sa maagang lakas), paglabas ng amag, paglaban sa temperatura, at panlaban sa solvent., ang temperatura ng konstruksiyon ay nabawasan, ang saklaw ay pinalawak, at ito ay isang promising na bagong iba't.
polyester polyol
Ang mga maagang polyester polyol ay tumutukoy lahat sa adipic acid-based polyester polyols, at ang pinakamalaking market ay microcellular foam, na ginagamit sa mga soles ng sapatos.Sa mga nagdaang taon, sunod-sunod na lumitaw ang mga bagong varieties, na nagpapalawak ng paggamit ng polyester polyols sa PUF.
l Aromatic dicarboxylic acid-modified adipic acid-based polyester polyol: pangunahin ang synthesizing polyester polyol sa pamamagitan ng bahagyang pagpapalit ng adipic acid ng phthalic acid o terephthalic acid, na maaaring mapabuti ang maagang lakas ng produkto at mapabuti ang moisture resistance at tigas, habang binabawasan ang mga gastos. '
l Polycarbonate polyol: Ang ganitong uri ng produkto ay maaaring lubos na mapabuti ang hydrolysis resistance, weather resistance, temperatura resistance at tigas ng mga produkto ng foam, at ito ay isang promising variety.
l Poly ε-caprolactone polyol: Ang PU foam na na-synthesize mula rito ay may mahusay na paglaban sa temperatura, paglaban sa hydrolysis at paglaban sa abrasion, at ang ilang mga produktong may mataas na pagganap ay dapat gawin dito.
l Aromatic polyester polyol: Ito ay binuo sa pamamagitan ng komprehensibong paggamit ng mga waste polyester na produkto sa maagang yugto, at ito ay kadalasang ginagamit sa PU rigid foam.Ngayon ay pinalawak ito sa PU soft foam, na karapat-dapat ding pansinin.
Iba Ang anumang compound na may aktibong hydrogen ay maaaring ilapat sa PUF.Ayon sa mga pagbabago sa merkado at mga kinakailangan sa pangangalaga sa kapaligiran, kinakailangang gamitin nang husto ang mga produkto sa kanayunan at i-synthesize ang biodegradable PU soft foam.
l Mga polyol na nakabatay sa langis ng castor: Ang mga produktong ito ay ginamit sa PUF kanina, at karamihan sa mga ito ay ginawa mula sa hindi binagong purong langis ng castor upang makagawa ng mga semi-rigid na foam.Iminumungkahi ko ang paggamit ng teknolohiyang transesterification, at ang iba't ibang mga high molecular weight na alkohol ay ipinakilala sa langis ng castor upang ma-synthesize ang iba't ibang mga detalye.
Ang mga derivatives, ay maaaring gawing iba't ibang malambot at matigas na PUF.
l Mga polyol ng serye ng langis ng gulay: Kamakailan ay naapektuhan ng mga presyo ng langis, ang mga naturang produkto ay mabilis na umunlad.Sa kasalukuyan, karamihan sa mga produktong industriyalisado ay mga produktong soybean oil at palm oil series, at ang cottonseed oil o langis ng hayop ay maaari ding gamitin upang bumuo ng mga seryeng produkto, na maaaring magamit nang komprehensibo, mabawasan ang mga gastos, at biodegradable at environment friendly. .
polyisocyanate
Dalawang uri ng isocyanates, TDI at MDI, ang karaniwang ginagamit sa paggawa ng nababaluktot na polyurethane foam, at ang nagmula na TDI/MDI hybrids ay malawakang ginagamit din sa HR series.Dahil sa mga kinakailangan sa pangangalaga sa kapaligiran, ang industriya ng automotive ay may napakababang mga kinakailangan para sa halaga ng VOC ng mga produktong foam.Samakatuwid, ang purong MDI, krudo MDI at MDI binagong mga produkto ay malawakang ginagamit sa PU soft foam bilang pangunahing PU malambot na produkto.
polyol compound
Liquefied MDI
Ang purong 4,4′-MDI ay solid sa temperatura ng silid.Ang tinatawag na liquefied MDI ay tumutukoy sa MDI na nabago sa iba't ibang paraan at likido sa temperatura ng silid.Maaaring gamitin ang functionality ng liquefied MDI para maunawaan kung aling group-modified MDI ito kabilang.
l urethane-modified MDI na may functionality na 2.0;
l Carbodiimide-modified MDI na may functionality na 2.0;
l MDI binago sa diazetacyclobutanone imine, ang pag-andar ay 2.2;
l MDI binago ng urethane at diazetidinimine na may functionality na 2.1.
Ang karamihan sa mga produktong ito ay ginagamit sa mga molded na produkto tulad ng HR, RIM, self-skinning foams, at micro-foams gaya ng shoe soles.
MDI-50
Ito ay isang timpla ng 4,4′-MDI at 2,4′-MDI.Dahil ang punto ng pagkatunaw ng 2,4′-MDI ay mas mababa kaysa sa temperatura ng silid, mga 15°C, ang MDI-50 ay isang likidong nakaimbak sa temperatura ng silid at madaling gamitin.Bigyang-pansin ang steric hindrance effect ng 2,4′-MDI, na hindi gaanong reaktibo kaysa sa 4,4′ na katawan at maaaring iakma ng isang katalista.
Coarse MDI o PAPI
Ang functionality nito ay nasa pagitan ng 2.5 at 2.8, at ito ay karaniwang ginagamit sa mga matibay na foam.Sa mga nagdaang taon, dahil sa mga kadahilanan ng presyo, ginamit din ito sa merkado ng malambot na foam, ngunit dapat tandaan na dahil sa mataas na pag-andar nito, kinakailangang bawasan ang dami ng cross-linking sa disenyo ng formula.Pinagsamang ahente, o dagdagan ang panloob na plasticizer.
Pantulong
katalista
Ang katalista ay may mahusay na epekto sa polyurethane foam, at kasama nito, ang mabilis na produksyon sa temperatura ng kuwarto ay maaaring makamit.Mayroong dalawang pangunahing kategorya ng mga catalyst: tertiary amines at metal catalysts, tulad ng triethylenediamine, pentamethyldiethylenetriamine, methylimidazole, A-1, atbp., lahat ay nabibilang sa tertiary amine catalysts, habang stannous octoate, diethylene diamine, atbp. Dibutyltin laurate, potassium acetate , potassium octoate, organic bismuth, atbp. ay mga metal catalyst.Sa kasalukuyan, binuo ang iba't ibang delayed-type, trimerization-type, complex-type at low-VOC value-type catalyst, na nakabatay din sa mga uri ng catalyst sa itaas.
Halimbawa, ang serye ng Dabco ng kumpanya ng mga produktong gas, ang pangunahing hilaw na materyal ay triethylenediamine:
l Ang Dabco33LV ay naglalaman ng 33% triethylenediamine/67% dipropylene glycol
l Ang Dabco R8020 Triethylenediamine ay naglalaman ng 20%/DMEA80%
l Ang Dabco S25 triethylenediamine ay naglalaman ng 25%/butanediol 75%
l Dabco8154 triethylenediamine/acid delayed catalyst
l Ang Dabco EG Triethylenediamine ay naglalaman ng 33%/ Ethylene Glycol 67%
l Dabco TMR series trimerization
l Dabco 8264 Compound Bubbles, Mga Balanseng Catalyst
l Dabco XDM mababang amoy katalista
Sa ilalim ng kondisyon ng maraming mga catalyst, kailangan muna nating maunawaan ang mga katangian ng iba't ibang mga catalyst at ang kanilang mga prinsipyo sa pagtatrabaho upang makuha ang balanse ng polyurethane system, iyon ay, ang balanse sa pagitan ng bilis ng foaming at ang bilis ng gelation;ang balanse sa pagitan ng bilis ng gelation at ang rate ng foaming, at ang foaming Speed at balanse ng fluidity ng materyal, atbp.
Ang mga metal catalyst ay lahat ng gel-type catalysts.Ang maginoo na mga catalyst na uri ng lata ay may malakas na epekto ng gel, ngunit ang kanilang mga disadvantages ay hindi sila lumalaban sa hydrolysis at may mahinang thermal aging resistance.Ang kamakailang paglitaw ng mga organikong bismuth catalyst ay dapat makaakit ng pansin.Ito ay hindi lamang may function ng tin catalyst, ngunit mayroon ding magandang hydrolysis resistance at heat aging resistance, na napaka-angkop para sa compounding materials.
foam stabilizer
Ito ay gumaganap ng papel ng pag-emulsify ng foam material, pagpapatatag ng foam at pagsasaayos ng cell, at pinatataas ang mutual solubility ng bawat bahagi, na nakakatulong para sa pagbuo ng mga bula, kinokontrol ang laki at pagkakapareho ng cell, at nagtataguyod ng balanse ng ang pag-igting ng bula.Ang mga dingding ay nababanat upang mapanatili ang mga selula at maiwasan ang pagbagsak.Bagama't maliit ang halaga ng foam stabilizer, malaki ang epekto nito sa istruktura ng cell, pisikal na katangian at proseso ng pagmamanupaktura ng PU flexible foam.
Sa kasalukuyan, ginagamit ang hydrolysis-resistant silicone/polyoxyalkylene ether block oligomer sa China.Dahil sa paggamit ng iba't ibang mga sistema ng bula, ang ratio ng hydrophobic segment/hydrophilic segment ay iba, at ang pagbabago ng chain link sa dulo ng block structure ay iba., upang makabuo ng mga silicon stabilizer para sa iba't ibang produkto ng foam.Samakatuwid, kapag pumipili ng foam stabilizer, dapat mong maunawaan ang pag-andar at pag-andar nito, huwag kalimutan ito, huwag gamitin ito nang walang pinipili, at maging sanhi ng masamang kahihinatnan.Hal.
Dahil sa mga pangangailangan ng pangangalaga sa kapaligiran, ang mga industriya ng sasakyan at kasangkapan ay nangangailangan ng mga produktong may mababang atomization at mababang halaga ng VOC.Ang iba't ibang kumpanya ay sunud-sunod na bumuo ng mababang atomization at mababang halaga ng VOC na foam stabilizer, tulad ng Dabco DC6070 na inilunsad ng Gas Products Company, na isang mababang atomization silicone oil para sa TDI system.;Ang Dabco DC2525 ay isang low fogging silicone oil para sa mga MDI system.
ahente ng pagbubula
Ang foaming agent para sa PU soft foam ay pangunahing tubig, na pupunan ng iba pang pisikal na foaming agent.Sa paggawa ng block foam, kung isasaalang-alang ang malaking halaga ng tubig sa mga low-density na produkto, kadalasang lumalampas sa 4.5 na bahagi bawat 100 bahagi ay magiging sanhi ng pagtaas ng panloob na temperatura ng foam, na lumampas sa 170~180 ° C, na nagreresulta sa kusang pagkasunog ng foam, at dapat gumamit ng low-boiling hydrocarbon foaming agent.Ang isa ay tumutulong sa pagbabawas ng density, at ang isa ay nag-aalis ng malaking halaga ng init ng reaksyon.Noong mga unang araw, ginamit ang kumbinasyon ng tubig/F11.Dahil sa mga isyu sa pangangalaga sa kapaligiran, ipinagbawal ang F11.Sa kasalukuyan, ginagamit ang karamihan sa mga produktong transitional water/dichloromethane series at water/HCFC-141b series.Dahil ang mga produkto ng serye ng dichloromethane ay nagpaparumi rin sa kapaligiran, ito ay isang transisyonal na kalikasan, habang ang mga produkto ng serye ng HFC: HFC-245fa, -356mfc, atbp. o mga produktong serye ng cyclopentane ay palakaibigan sa kapaligiran, ngunit ang una ay mahal at ang huli ay nasusunog, kaya Upang matugunan ang mga pangangailangan ng pagbabawas ng antas ng temperatura, ang mga tao ay nagpakilala ng mga bagong proseso, negatibong presyon ng foaming na teknolohiya, sapilitang teknolohiya sa paglamig at likidong CO2 na teknolohiya upang malutas ang problema, ang layunin ay bawasan ang dami ng tubig o bawasan ang panloob na temperatura. ng foam.
Inirerekomenda ko ang likidong CO2 na teknolohiya para sa paggawa ng mga block bubble, na mas angkop para sa maliliit at katamtamang laki ng mga negosyo.Sa teknolohiya ng LCO2, 4 na bahagi ng LCO2 ay katumbas ng 13 bahagi ng MC.Ang ugnayan sa pagitan ng pagkonsumo ng tubig at likidong CO2 na ginagamit upang makabuo ng mga bula na may iba't ibang densidad.
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
flame retardant
Ang flame retardant at pag-iwas sa sunog ay palaging alalahanin ng mga tao.Ang bagong inilabas na "Mga Kinakailangan at Pamantayan para sa Pagganap ng Pagkasunog ng Mga Produkto at Mga Bahagi ng Flame Retardant sa mga Pampublikong Lugar" GB20286-2006 ng aking bansa ay may mga bagong kinakailangan para sa pagpapahina ng apoy.Para sa flame retardant grade 1 foam Mga kinakailangan sa plastic: a), peak heat release rate ≤ 250KW/m2;b), average na oras ng pagkasunog ≤ 30s, average na taas ng pagkasunog ≤ 250mm;c), grado ng density ng usok (SDR) ≤ 75;d), grado ng toxicity ng usok Hindi bababa sa 2A2 na antas.
Ibig sabihin: tatlong salik ang dapat isaalang-alang: flame retardant, mababang usok, at mababang smoke toxicity.Upang maisulong ang mas mataas na mga kinakailangan para sa pagpili ng mga retardant ng apoy, ayon sa mga pamantayan sa itaas, naniniwala ako na pinakamahusay na pumili ng mga varieties na maaaring bumuo ng isang makapal na layer ng carbon at maglabas ng non-toxic o low-toxic na usok.Sa kasalukuyan, mas angkop na gumamit ng phosphate ester-based high molecular weight flame retardants, o halogen-free aromatic hydrocarbons na may mataas na temperatura resistance heterocyclic varieties, atbp. Sa mga nagdaang taon, ang mga dayuhang bansa ay nakabuo ng pinalawak na graphite flame retardant PU flexible foam, o nitrogen heterocyclic flame retardant Ang gamot ay tama.
iba pa
Kabilang sa iba pang mga additives ang: pore openers, cross-linking agents, antioxidants, anti-fogging agents, atbp. Kapag pumipili, dapat isaalang-alang ang impluwensya ng mga additives sa pagganap ng mga produkto ng PU, pati na rin ang toxicity nito, migration, compatibility, atbp. .tanong.
5 mga produkto
Upang higit na maunawaan ang kaugnayan sa pagitan ng formula at pagganap ng PU soft foam, ilang mga kinatawan na halimbawa ang ipinakilala para sa sanggunian:
1. Karaniwang formula at katangian ng block polyether PU soft foam
Polyether triol 100pbw TDI80/20 46.0pbw Organotin catalyst 0.4pbw Tertiary amine catalyst 0.2pbw Silicon foam stabilizer 1.0pbw Tubig 3.6pbw Co-foaming agent 0~12pbw Mga Katangian: Tlong densidad ng foam2, kg.4k. 20 Lakas ng punit, N/m 385 Compression set, 50% 6 90% 6 Cavitation load, kg (38cm×35.6cm×10cm) Deformation 25% 13.6 65% 25.6 Falling ball rebound, % 38 Sa mga nagdaang taon, para matugunan ang pangangailangan ng merkado, ang ilang mga negosyo ay madalas na gumagawa ng low-density (10kg/m3) foam.Kapag gumagawa ng ultra-low-density na nababaluktot na foam, hindi lamang para dagdagan ang foaming agent at auxiliary foaming agent.Ang maaaring gawin ay dapat ding itugma sa isang medyo mataas na katatagan na silicon surfactant at isang katalista.
Paggawa ng low-density ultra-low-density flexible foam reference formula: pangalanan ang medium-density low-density ultra-low density
Continuous box tuloy na box box polyether polyol 100100100100100 Tubig 3.03.04.55.56.6 A-33 catalyst 0.20.20.20.250.18 Silicon surfactant B-81101.01.21.11.93.8 Stannous.21.11.93.8 Stannous 7.57.512.515.034.0 TDI80/2041.444.056.073 .0103.0 Densidad, kg/m3 23.023.016.514.08.0
Cylindrical foam formula: EO/PO type polyether polyol (OH:56) 100pbw Water 6.43pbw MC foaming agent 52.5pbw Silicon surfactant L-628 6.50pbw Catalyst A230 0.44pbw Stannous octoate D19 0.985 w Densidad ng bula, kg/m3 7.5
2. Liquid CO2 co-foaming agent para gumawa ng low-density foam
Polyether triol (Mn3000) 100 100 Tubig 4.9 5.2 Liquid CO2 2.5 3.3 Silicone surfactant L631 1.5 1.75 B8404 Amine catalyst A133 0.28 0.30 Stannous Flag octoate 0.14 0.17 Foo densidad 0.14 0.17 Foam retardant , kg/m3 16 16
Ang tipikal na formula ay ang mga sumusunod: Polyether triol (Mn3000) 100pbw Tubig 4.0pbw LCO2 4.0~5.5pbw Catalyst A33 0.25pbw Silicon surfactant SC155 1.35pbw Stannous octoate D19 0.80~5.5pbw densidad D19 0.80~5.5pbw. 16.5
3. Buong MDI low density polyurethane soft foam
Ang soft PU molded foam ay malawakang ginagamit sa paggawa ng mga car seat cushions.Ang pagbabawas ng densidad nang hindi naaapektuhan ang mga pisikal na katangian ay ang layunin ng pag-unlad.
Formula: High activity polyether (OH: 26~30mgKOH/g) 80pbw Polymer polyol (OH: 23~27mgKOH/g) 20pbw Crosslinking agent 0~3pbw Water 4.0pbw Amine catalyst A-33 2.8pbw Surface activity ng silicone oil Agent B.80 pbw MDI index 90pbw Performance: Foam center density 34.5kg/m3 Hardness ILD25% 15.0kg/314cm2 Lakas ng punit 0.8kg/cm Lakas ng makunat 1.34kg/cm2 Elongation 120% Rebound rate 62% Permanenteng compression set (Dry) (Dry) 13.5%
4. Mababang densidad, punong MDI environment-friendly na upuan ng upuan ng sasakyan
Ang homologue ng purong MDI: M50—iyon ay, ang produkto ng 4,4′MDI 50% 2,4′MDI 50%, ay maaaring mabula sa temperatura ng silid, mapabuti ang pagkalikido, bawasan ang density ng produkto, at bawasan ang bigat ng sasakyan, na kung saan ay napaka-promising.Ang produkto:
Pagbubuo: 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 index 0.1pbw A-1 0.1pbw 0.1pbw 0.3pbw 0.5pbw 5.5pbw index ng Tubig
Mga pisikal na katangian: Oras ng pagguhit 62 Oras ng pagtaas 98 Libreng density ng foam, kg/m3 32.7 Paglihis ng compression load, kpa: 40% 1.5 Pagpahaba, % 180 Lakas ng pagkapunit, N/m 220
Note: *310 Auxiliary: Ibinebenta ko ito, isa itong espesyal na chain extender.
5. Mataas na katatagan, komportableng pagsakay sa PU foam
Kamakailan, hiniling ng merkado na ang mga pisikal na katangian ng mga foam seat cushions ay mananatiling hindi nagbabago, ngunit ang mga tao ay hindi mapapagod at motion sickness na may mataas na kalidad na mga seat cushions pagkatapos ng pangmatagalang pagmamaneho.Pagkatapos ng pananaliksik, ang mga panloob na organo ng katawan ng tao, lalo na ang tiyan, ay may dalas na humigit-kumulang 6Hz.Kung mangyari ang resonance, magdudulot ito ng pagduduwal at pagsusuka.
Sa pangkalahatan, ang vibration transmittance ng high-resilience foam sa 6Hz ay 1.1~1.3, ibig sabihin, kapag tumatakbo ang sasakyan, hindi ito humihina ngunit tumataas, at maaaring bawasan ng ilang produkto ng formula ang vibration sa 0.8~0.9.Inirerekomenda na ngayon ang isang formulation ng produkto, at ang 6Hz vibration transmission nito ay nasa antas na 0.5~0.55.
Pagbubuo: Mataas na aktibidad polyether polyol (Mn6000) 100pbw Silicon surfactant SRX-274C 1.0pbw Tertiary amine catalyst, Minico L-1020 0.4pbw Tertiary amine catalyst, Minico TMDA 0.15pbw Water 3.6pbw Ipoly%20NCO 3.6pbw
Mga katangiang pisikal: Kabuuang density, kg/m3 48.0 25%ILD, kg/314cm2 19.9 Rebound, % 74 50% compression
Lakas ng Pag-urong, (Tuyo) 1.9 (Basa) 2.5 6Hz Vibration Transmittance 0.55
6. Mabagal na rebound o viscoelastic foam
Ang tinatawag na slow-rebound na PU foam ay tumutukoy sa foam na hindi naibalik sa orihinal nitong hugis kaagad pagkatapos na ma-deform ang foam sa pamamagitan ng panlabas na puwersa, ngunit dahan-dahang naibalik nang walang natitirang pagpapapangit sa ibabaw.Ito ay may mahusay na cushioning, sound insulation, sealing at iba pang mga katangian.Magagamit ito sa pagkontrol ng ingay ng mga makina ng sasakyan, sandalan ng karpet, mga laruan ng bata at mga medikal na unan.
Halimbawang formula: High activity polyether (OH34) 40~60pbw Polymer polyether (OH28) 60~40 pbw Cross-adhesive ZY-108* 80~100 pbw L-580 1.5 pbw Catalyst 1.8~2.5 pbw Water 1.6~2.5 pbw Water 1.6~2.2. * 1.05 pbw Tandaan: *ZY-108, isang compound ng multifunctional low molecular weight polyether** PM-200, isang timpla ng liquefied MDI-100, parehong mga produkto ng Wanhua Properties: Foam density, kg/m3 150~165 Hardness, Shore A 18~15 Lakas ng pagkapunit, kN/m 0.87~0.76 Pagpahaba, % 90~130 Rebound rate, % 9~7 Oras ng pagbawi, segundo 7~10
7. Polyether type ang self-skinned microcellular foam na lumalaban sa flex fatigue milyong beses
Maaaring ilapat ang foam sa PU soles at steering wheels
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Dab1 pbw 催化剂Dab1 7 0.3 pbw 硅表面活性剂DC-193 0.3 pbw L1 412T 1.5 pbw Tubig 0.44 pbw Binagong MDI Suprasec2433 71 pbw
Mga pisikal na katangian: Densidad ng bula: humigit-kumulang 0.5g∕cm3 β-belt deflection, KCS 35～50, napakahusay
8. Flame retardant, mababang usok, high resilience foam
Sa mabilis na pag-unlad ng pambansang ekonomiya, ang iba't ibang mga departamento ay may mas mataas at mas mataas na mga kinakailangan para sa flame retardancy ng mga produkto ng foam, lalo na ang aviation, mga kotse, high-speed na pampasaherong sasakyan, at mga sofa sa bahay, atbp. Nontoxic.
Dahil sa sitwasyon sa itaas, ang may-akda at mga kasamahan ay nakabuo ng flame retardant grade (oxygen index 28~30%), na may napakababang density ng usok (ang internasyonal na halaga ay 74, at ang produktong ito ay halos 50 lamang), at ang foam rebound ay nananatiling hindi nagbabago.Gumagawa ng puting usok
Halimbawang formula: YB-3081 flame retardant polyether 50 pbw High activity polyether (OH34) 50 pbw Silicone surfactant B 8681 0.8~1.0 pbw Water 2.4~2.6 pbw DEOA 1.5~3 pbw Catalyst A-1 atbp.1anate index iso1.
Mga pisikal na katangian: Densidad ng foam, kg/m3 ≥50 Lakas ng compress, kPa 5.5 Lakas ng tensile, kPa 124 Rebound rate, % ≥60 Deformation ng compression, 75% ≤8 Oxygen index, OI% ≥ 28 Densidad ng usok ≤50
9. Ang tubig ay ang foaming agent, lahat ng environment friendly na self-skin foam
Ang HCFC-141b foaming agent ay ganap na ipinagbawal sa mga banyagang bansa.Ang CP foaming agent ay nasusunog.Ang HFC-245fa at HFC-365mfc foaming agent ay mahal at hindi katanggap-tanggap.Leather foam.Noong nakaraan, ang mga manggagawa sa PU sa loob at labas ng bansa ay nagbigay-pansin lamang sa pagbabago ng polyether at isocyanate, kaya hindi malinaw ang ibabaw na layer ng foam at mataas ang density.
Inirerekomenda na ngayon ang isang hanay ng mga formula, na nailalarawan sa pamamagitan ng:
l Ang pangunahing polyether polyol ay nananatiling hindi nagbabago, at ang karaniwang Mn5000 o 6000 ay ginagamit.·
l Ang isocyanate ay nananatiling hindi nagbabago, maaaring gamitin ang C-MDI, PAPI o binagong MDI.
l Gumamit ng espesyal na additive SH-140 upang malutas ang problema.·
Pangunahing formula:
l Mataas na aktibidad polyether triol Mn5000 65pbw
l SH-140* 35pbw
l Chain extender: 1,4-butanediol 5pbw
l ahente ng cross-linking: gliserol 1.7pbw
l Pambungad na ahente: K-6530 0.2~0.5pbw
l Catalyst A-2 1.2~1.3pbw
l Color paste ang angkop na halaga l Tubig 0.5pbw
l MR-200 45pbw
Tandaan: *SH-140 ang aming produkto.
Mga katangiang pisikal: ang kabuuang density ng foam ay 340~350kg/m3
Mga produkto: makinis na ibabaw, malinaw na crust, mababang density.
Oras ng post: Aug-12-2022