1. Esittely
Polyuretaanipehmeävaahtosarjan tuotteita ovat pääasiassa lohko-, jatkuva-, sieni-, korkea kimmoisuusvaahto (HR), itsestään ihottuva vaahto, hidas kimmoisuusvaahto, mikrosoluvaahto ja puolijäykkä energiaa absorboiva vaahto.Tämäntyyppinen vaahto muodostaa edelleen noin 50 % polyuretaanituotteen kokonaismäärästä.Laaja valikoima laajenevalla sovelluksella, se on ollut mukana useilla kansantalouden aloilla: kodinkoneet, autot, kodin kunnostaminen, huonekalut, junat, laivat, ilmailu ja monilla muilla aloilla.Pehmeän PU-vaahdon syntymisen jälkeen 1950-luvulla, varsinkin 2000-luvulle tultuaan, on tapahtunut harppaus tekniikassa, valikoimassa ja tuotetuotannossa.Kohokohdat ovat: Ympäristöystävällinen PU pehmeä vaahto, nimittäin vihreä polyuretaanituote;alhainen VOC-arvo PU pehmeä vaahto;alhainen sumutus PU pehmeä vaahto;täysi vesi PU pehmeä vaahto;täysi MDI-sarja pehmeä vaahto;palonestoaine, vähän savua, täysi MDI-sarja Vaahto;uudentyyppiset lisäaineet, kuten reaktiiviset korkean molekyylipainon katalyytit, stabilointiaineet, palonestoaineet ja antioksidantit;polyolit, joilla on alhainen tyydyttymättömyys ja alhainen monoalkoholipitoisuus;erittäin matalatiheyksinen PU-pehmeä vaahto, jolla on erinomaiset fysikaaliset ominaisuudet;alhainen resonanssitaajuus, alhainen siirto PU pehmeä vaahto;polykarbonaattidioli, polye-kaprolaktonipolyoli, polybutadieenidioli, polytetrahydrofuraani ja muut erityiset polyolit;nestemäinen CO2-vaahdotustekniikka, alipainevaahdotustekniikka jne. .Lyhyesti sanottuna uusien lajikkeiden ja uusien teknologioiden syntyminen on edistänyt PU-pehmeän vaahdon kehitystä edelleen.
2 Vaahdotusperiaate
Vaatimukset täyttävän ihanteellisen PU-pehmeän vaahdon syntetisoimiseksi on tarpeen ymmärtää vaahtojärjestelmän kemiallinen reaktioperiaate, jotta voidaan valita sopivat pää- ja apuraaka-aineet sekä valmistusprosessit.Polyuretaaniteollisuuden kehitys tähän päivään asti ei ole enää jäljitelmävaiheessa, vaan lopputuotteen suorituskykyvaatimusten mukaan se voidaan saavuttaa raaka-aineiden rakenteen ja synteettisten tekniikoiden avulla.Polyuretaanivaahto osallistuu kemiallisiin muutoksiin synteesiprosessin aikana ja vaahdon rakenteellisiin ominaisuuksiin vaikuttavat tekijät ovat monimutkaisia, mikä ei koske ainoastaan isosyanaatin, polyeetteri(esteri)alkoholin ja veden välistä kemiallista reaktiota, vaan myös vaahdottamisen kolloidikemiaa. .Kemiallisiin reaktioihin kuuluvat ketjun pidentyminen, vaahtoaminen ja silloittuminen.Se vaikuttaa myös reaktioon osallistuvien aineiden rakenteeseen, toiminnallisuuteen ja molekyylipainoon.Polyuretaanivaahdon synteesin yleinen reaktio voidaan ilmaista seuraavalla kaavalla:
9b0722b7780190d3928a2b8aa99b1224.jpg
Todellinen tilanne on kuitenkin monimutkaisempi, ja tärkeät vastaukset on tiivistetty seuraavasti:
01 Ketjun jatko
Monifunktionaaliset isosyanaatit ja polyeetteri(esteri)alkoholit, erityisesti difunktionaaliset yhdisteet, ketjun pidennys suoritetaan seuraavasti:
07b0ec2de026c48dd018efaa5ccde5c1.jpg
Vaahdotusjärjestelmässä isosyanaatin määrä on yleensä suurempi kuin aktiivisen vetyä sisältävän yhdisteen, eli reaktioindeksi on suurempi kuin 1, tavallisesti 1,05, joten ketjun jatketun lopputuotteen loppu vaahdotusprosessissa pitäisi olla isosyanaattiryhmä.
5ed385eebd04757bda026fcfb4da4961.jpg
Ketjunpidennysreaktio on PU-vaahdon pääreaktio, ja se on avain fysikaalisiin ominaisuuksiin: mekaaninen lujuus, kasvunopeus, elastisuus jne.
02 Vaahtoutumisreaktio
Vaahdotus on erittäin tärkeää pehmeiden vaahtojen valmistuksessa, erityisesti syntetisoitaessa matalatiheyksisiä tuotteita.Yleisiä vaahdotusvaikutuksia on kaksi: reaktiolämmön käyttö matalalla kiehuvien hiilivetyyhdisteiden, kuten HCFC-141b, HFC-134a, HFC-365mfc, syklopentaanin jne., höyrystämiseksi vaahdotustarkoituksiin, ja toinen on käyttää vettä ja isosyanaattia.Kemiallinen reaktio tuottaa suuren määrän CO2-kaasuvaahtoa:
04d3b707849aaf9b1ee6f1b8d19c1ce7.jpg
Katalyytin puuttuessa veden reaktionopeus isosyanaattien kanssa on hidas.Amiinien ja isosyanaattien reaktionopeus on melko nopea.Tästä syystä kun vettä käytetään vaahdotusaineena, se tuo mukanaan suuren määrän jäykkiä segmenttejä ja korkean polaarisia ureayhdisteitä, jotka vaikuttavat vaahtotuotteiden tunteeseen, kimmoisuuteen ja lämmönkestävyyteen.Erinomaisten fysikaalisten ominaisuuksien ja alhaisen tiheyden omaavan vaahdon valmistamiseksi on tarpeen lisätä polyeetteri(esteri)alkoholin molekyylipainoa ja pääketjun pehmeyttä.
03 Geelivaikutteinen
Geelireaktiota kutsutaan myös silloitus- ja kovettumisreaktioksi.Vaahdotusprosessissa geeliytyminen on erittäin tärkeää.Liian aikainen tai liian myöhäinen geeliytyminen aiheuttaa vaahtotuotteiden laadun heikkenemistä tai niistä tulee jätetuotteita.Ihanteellisin tila on, että ketjunpidennys, vaahtoutumisreaktio ja geelireaktio saavuttavat tasapainon, muuten vaahdon tiheys on liian korkea tai vaahto romahtaa.
Vaahdotusprosessissa on kolme geeliytymistoimintoa:
1) Monitoimiyhdisteiden geelit
Yleensä yhdisteet, joissa on enemmän kuin kolme funktionaalisuutta, voivat reagoida muodostaen kehon rakenteen yhdisteitä.Käytämme polyeetteripolyoleja, joissa on enemmän kuin kolme toiminnallisuutta polyuretaanijoustavien vaahtojen valmistuksessa.Viime aikoina polyisosyanaatteja, joiden fn ≥ 2,5, on käytetty myös kaikkien MDI-järjestelmien kehittämisessä pienitiheyksisten vaahtojen kantokyvyn parantamiseksi.Nämä ovat perusta kolmivaiheisten silloitettujen rakenteiden muodostumiselle:
42a37c3572152ae1f6c386b7bd177bf8.jpg
On syytä huomata, että silloituspisteiden välinen molekyylipaino heijastaa suoraan vaahdon silloitustiheyttä.Toisin sanoen silloitustiheys on suuri, tuotteen kovuus on korkea ja mekaaninen lujuus on hyvä, mutta vaahdon pehmeys on huono ja kimmoisuus ja venymä ovat alhaiset.Pehmeän vaahdon silloituspisteiden välinen molekyylipaino (Mc) on 2000-2500 ja puolijäykän vaahdon välillä 700-2500.
2) Urean muodostuminen
Kun vettä käytetään vaahdotusaineena, syntyy vastaavia ureasidosyhdisteitä.Mitä enemmän vettä, sitä enemmän ureasidoksia.Ne reagoivat edelleen ylimääräisen isosyanaatin kanssa korkeassa lämpötilassa muodostaen biureettisidosyhdisteitä, joilla on kolmifaasinen rakenne:
896b42df0d91543a61d1e68f91c1d829.jpg
3) Allofanaatin muodostuminen Toinen silloitusreaktiotyyppi on se, että uretaanin pääketjussa oleva vety reagoi edelleen isosyanaatin ylimäärän kanssa korkeassa lämpötilassa muodostaen allofanaattisidoksen, jolla on kolmifaasirakenne:
4a6fdae7620ef5333bd14c6973a26a37.jpg
Biureettiyhdisteiden ja allofanaattiyhdisteiden muodostuminen ei ole ihanteellinen vaahdotusjärjestelmiin, koska näillä kahdella yhdisteellä on huono lämpöstabiilisuus ja ne hajoavat korkeissa lämpötiloissa.Siksi on erittäin tärkeää, että ihmiset kontrolloivat lämpötilaa ja isosyanaattiindeksiä tuotannossa
3 Kemialliset laskelmat
Synteettinen polyuretaanimateriaali on polymeerisynteettinen materiaali, joka voi syntetisoida polymeerituotteita raaka-aineista yhdessä vaiheessa, eli tuotteiden fysikaalisia ominaisuuksia voidaan suoraan säätää keinotekoisesti muuttamalla raaka-aineiden spesifikaatioita ja koostumussuhteita.Siksi polymeerisynteesin periaatteen oikea soveltaminen ja yksinkertaisen laskentakaavan laatiminen on erittäin tärkeää polyuretaanituotteiden laadun parantamiseksi
01 Vastaava arvo
Niin kutsuttu ekvivalenttiarvo (E) viittaa molekyylipainoon (Mn), joka vastaa yksikköfunktionaalisuutta (f) yhdistemolekyylissä;
2a931ca68a4ace0f036e02a38adee698.jpg
Esimerkiksi polyeetteritriolin lukukeskimääräinen molekyylipaino on 3000, sitten sen ekvivalenttiarvo:
e3295f1d515f5af4631209f7b49e1328.jpg
Yleisesti käytetyn silloitusaineen MOCA, nimittäin 4,4'-metyleenibis(2-klooriamiinin), suhteellinen molekyylimassa on 267. Vaikka molekyylissä on 4 aktiivista vetyä, vain 2 vetyä osallistuu isosyanaattireaktioon.atomi, joten sen funktionaalisuus f=2
0618093a7188b53e5015fb4233cccdc9.jpg
Polyeetterin tai polyesteripolyolin tuotespesifikaatiossa kukin yritys ilmoittaa vain hydroksyyliarvon (OH) tiedot, joten on käytännöllisempää laskea ekvivalenttiarvo suoraan hydroksyyliarvolla:
8a7763766e4db49fece768a325b29a61.jpg
On syytä muistuttaa, että tuotteen toimivuuden mittaaminen on hyvin aikaa vievää ja sivureaktioita on monia.Usein triolipolyeetterin (esterin) todellinen toiminnallisuus ei ole yhtä suuri kuin 3, vaan se on välillä 2,7-2,8.Siksi on suositeltavaa käyttää (2 ) kaavaa, eli lasketaan myös hydroksyyliarvo!
02 Isosyanaatin vaatimus
Kaikki aktiiviset vetyyhdisteet voivat reagoida isosyanaatin kanssa.Ekvivalenttireaktion periaatteen mukaan PU-synteesissä on yleinen käytäntö laskea tarkasti kunkin kaavan komponentin kuluttaman isosyanaatin määrä:
a63972fdc4f16025842815cb1d008cfe.jpg
Kaavassa: Ws-isosyanaatin määrä
Wp — polyeetteri- tai polyesteriannostus
Ep – polyeetteri tai polyesterivastaava
Es-isosyanaattivastine
I2-NCO/-OH moolisuhde eli reaktioindeksi
ρS – isosyanaatin puhtaus
Kuten me kaikki tiedämme, syntetisoitaessa esipolymeeriä tai puoliesipolymeeriä, jolla on tietty NCO-arvo, tarvittava isosyanaatin määrä on suhteessa todelliseen polyeetterin määrään ja lopullisen esipolymeerin vaatimaan NCO-pitoisuuteen.Yhteenvedon jälkeen:
83456fb6214840b23296d5ff084c4ab8.jpg
Kaavassa: D——NCO-ryhmän massaosuus esipolymeerissä
42—— NCO:n vastaava arvo
Nykypäivän täysin MDI-järjestelmän vaahdoissa suurimolekyylipainoista polyeetterimodifioitua MDI:tä käytetään yleensä puoliesipolymeerien syntetisoimiseen, ja sen NCO-prosentti on 25-29 %, joten kaava (4) on erittäin hyödyllinen.
Suositellaan myös kaavaa, jolla lasketaan molekyylipaino ristisidosten tiheyteen liittyvien silloituspisteiden välillä, mikä on erittäin hyödyllistä formulaatioiden formuloinnissa.Olipa kyseessä elastomeeri tai erittäin kimmoisa vaahto, sen elastisuus riippuu suoraan silloitusaineen määrästä:
b9fd1ca1ee9bebc558731d065ac3254b.jpg
Kaavassa: Mnc——lukukeskimääräinen molekyylipaino silloituspisteiden välillä
Esim.——Silloitusaineen vastaava arvo
Wg——Silloitusaineen määrä
WV – esipolymeerin määrä
D——NCO-sisältö
4 raaka-ainetta
Polyuretaaniraaka-aineet jaetaan kolmeen luokkaan: polyoliyhdisteet, polyisosyanaattiyhdisteet ja lisäaineet.Niistä polyolit ja polyisosyanaatit ovat polyuretaanin pääraaka-aineita, ja apuaineet ovat yhdisteitä, jotka täydentävät polyuretaanituotteiden erityisominaisuuksia.
Kaikki yhdisteet, joissa on hydroksyyliryhmiä orgaanisten yhdisteiden rakenteessa, kuuluvat orgaanisiin polyoliyhdisteisiin.Niistä kaksi yleisimmin käytettyä polyuretaanivaahtoa ovat polyeetteripolyolit ja polyesteripolyolit.
polyoliyhdiste
Polyeetteripolyoli
Se on oligomeerinen yhdiste, jonka keskimääräinen molekyylipaino on 1000-7000 ja joka perustuu petrokemian teollisuuden raaka-aineisiin: propyleenioksidiin ja etyleenioksidiin sekä kaksi ja kolme funktionaalista vetyä sisältävää yhdistettä käytetään initiaattoreina, ja ne katalysoidaan ja polymeroitu KOH:lla..
Yleensä tavallisen pehmeän vaahtopolyeetteripolyolin molekyylipaino on välillä 1500-3000 ja hydroksyyliarvo on välillä 56-110 mgKOH/g.Erittäin kimmoisan polyeetteripolyolin molekyylipaino on välillä 4500-8000 ja hydroksyyliarvo on välillä 21-36 mgKOH/g.
On syytä mainita, että useat suuret lajikkeet polyeetteripolyoleista, jotka on äskettäin kehitetty viime vuosina, ovat erittäin hyödyllisiä parantamaan joustavan polyuretaanivaahdon fysikaalisia ominaisuuksia ja vähentämään sen tiheyttä.
l Polymeerioksastettu polyeetteripolyoli (POP), joka voi parantaa pehmeän PU-vaahdon kantokykyä, vähentää tiheyttä, lisätä avautumisastetta ja estää kutistumista.Myös annostus kasvaa päivä päivältä.
l Polyureapolyeetteripolyoli (PHD): Polyeetteritoiminto on samanlainen kuin polymeeripolyeetteripolyoli, joka voi parantaa kovuutta, kantokykyä ja edistää vaahtotuotteiden avautumista.Liekinkestävyys on kasvanut, ja MDI-sarjan vaahto on itsestään sammuvaa ja sitä käytetään laajalti Euroopassa.l Polttolaatuinen polymeeripolyeetteripolyoli: Se on typpeä sisältävä aromaattinen hiilivetypolymeeri, oksastettu polyeetteripolyoli, joka ei vain voi parantaa vaahtotuotteiden kantavuutta, avosoluista, kovuutta ja muita ominaisuuksia, vaan myös syntetisoida PU-istuintyynyjä siitä.Sillä on korkea palonestokyky: happiindeksi on jopa 28 % tai enemmän, alhainen savupäästö ≤60 % ja liekin leviämisnopeus alhainen.Se on erinomainen materiaali autoihin, juniin ja huonekaluihin istuintyynyjen valmistukseen.
l Vähätyydyttymätön polyeetteripolyoli: Koska se käyttää katalyyttinä kaksoissyanidimetallikompleksia (DMC), tyydyttymättömien kaksoissidosten pitoisuus syntetisoidussa polyeetterissä on alle 0,010 mol/mg, eli se sisältää monoolia. eli korkea puhtaus johtaa sen perusteella syntetisoidun HR-vaahdon parempiin kimmo- ja puristuskiinnitysominaisuuksiin sekä hyvään repäisylujuuteen ja painumatekijään.Äskettäin kehitetty matala resonanssitaajuus, 6 Hz:n alhainen siirtonopeus auton istuimen pehmustevaahto on erittäin hyvä.
l Hydrattu polybutadieeniglykoli, tätä polyolia on äskettäin käytetty PU-vaahtotuotteissa ulkomailla parantamaan huomattavasti vaahdon fysikaalisia ominaisuuksia, erityisesti säänkestävyyttä, kosteuden ja lämmönkestävyyttä puristussarjaa ja muita ongelmia monien vuosien ajan, jotta auton istuintyyny jne. käytetään Afrikan trooppisilla alueilla
l Polyeetteripolyolit, joissa on korkea etyleenioksidipitoisuus, yleensä korkea-aktiiviset polyeetteripolyolit, lisäävät polyeetterien reaktiivisuuden parantamiseksi 15-20 % EO:ta loppuun synteesin aikana.Edellä mainituissa polyeettereissä on EO-pitoisuus jopa 80 %, PO-pitoisuus Päinvastoin, se on alle 40 %.Se on avain kaikkien MDI-sarjan PU-pehmeiden vaahtojen kehitykseen, johon alan ihmisten tulisi kiinnittää huomiota.
l Polyeetteripolyolit, joilla on katalyyttinen aktiivisuus: lisäävät polyeetterirakenteeseen pääasiassa tertiäärisiä amiiniryhmiä, joilla on katalyyttisiä ominaisuuksia, tai metalli-ioneja.Tarkoituksena on vähentää katalyytin määrää vaahdotusjärjestelmässä, vähentää VOC-arvoa ja vaahtotuotteiden alhaista sumutusta.
l Aminopäätteinen polyeetteripolyoli: Tällä polyeetterillä on suurin katalyyttinen aktiivisuus, lyhyt reaktioaika, nopea muotista poisto ja huomattavasti parempi tuotteen lujuus (erityisesti varhainen lujuus), muotin irtoaminen, lämpötilan kestävyys ja liuottimen kestävyys., rakennuslämpötilaa lasketaan, kattavuutta laajennetaan, ja se on lupaava uusi lajike.
polyesteri polyoli
Varhaiset polyesteripolyolit viittaavat kaikki adipiinihappopohjaisiin polyesteripolyoleihin, ja suurin markkina on mikrosoluvaahto, jota käytetään kengänpohjissa.Viime vuosina uusia lajikkeita on ilmestynyt yksi toisensa jälkeen laajentaen polyesteripolyolien käyttöä PUF:ssä.
l Aromaattinen dikarboksyylihappomodifioitu adipiinihappopohjainen polyesteripolyoli: syntetisoi pääasiassa polyesteripolyolia korvaamalla adipiinihappo osittain ftaalihapolla tai tereftaalihapolla, mikä voi parantaa tuotteen varhaista lujuutta ja parantaa kosteudenkestävyyttä ja kovuutta vähentäen samalla kustannuksia. >
l Polykarbonaattipolyoli: Tämäntyyppiset tuotteet voivat parantaa huomattavasti vaahtotuotteiden hydrolyysin kestävyyttä, säänkestoa, lämpötilan kestävyyttä ja kovuutta, ja se on lupaava lajike.
l Poly-ε-kaprolaktonipolyoli: Siitä syntetisoidulla PU-vaahdolla on erinomainen lämmönkestävyys, hydrolyysinkestävyys ja kulutuskestävyys, ja siitä on valmistettava joitain korkean suorituskyvyn tuotteita.
l Aromaattinen polyesteripolyoli: Se kehitettiin hyödyntämällä kattavasti jätepolyesterituotteita varhaisessa vaiheessa, ja sitä käytetään enimmäkseen jäykässä PU-vaahdossa.Nyt se on laajennettu PU-pehmeään vaahtoon, joka on myös huomion arvoinen.
Muut Mitä tahansa yhdistettä, jossa on aktiivista vetyä, voidaan käyttää PUF:iin.Markkinoiden muutosten ja ympäristönsuojeluvaatimusten mukaisesti on välttämätöntä hyödyntää täysimääräisesti maaseututuotteita ja syntetisoida biohajoava PU-pehmeä vaahto.
l Risiiniöljypohjaiset polyolit: Näitä tuotteita on käytetty PUF:ssä aiemmin, ja suurin osa niistä on valmistettu modifioimattomasta puhtaasta risiiniöljystä puolijäykkien vaahtojen valmistamiseksi.Suosittelen käyttämään transesteröintitekniikkaa, ja erilaisia korkean molekyylipainon alkoholeja lisätään risiiniöljyyn erilaisten spesifikaatioiden syntetisoimiseksi.
Johdannaisista voidaan valmistaa erilaisia pehmeitä ja kovia PUF-yhdisteitä.
l Kasviöljysarjan polyolit: Öljyn hintojen äskettäin vaikuttaneet tuotteet ovat kehittyneet nopeasti.Tällä hetkellä teollistuneista tuotteista suurin osa on soijaöljy- ja palmuöljysarjatuotteita, ja puuvillansiemenöljystä tai eläinöljystä voidaan myös kehittää sarjatuotteita, jotka ovat kokonaisvaltaisesti hyödynnettävissä, alentaa kustannuksia ja ovat biohajoavia ja ympäristöystävällisiä. .
polyisosyanaatti
Joustavan polyuretaanivaahdon valmistuksessa käytetään yleisesti kahta tyyppiä isosyanaatteja, TDI ja MDI, ja johdettuja TDI/MDI-hybridejä käytetään laajalti myös HR-sarjoissa.Ympäristönsuojeluvaatimuksista johtuen autoteollisuudella on erittäin alhaiset vaahtotuotteiden VOC-arvot vaatimukset.Siksi puhdasta MDI:tä, raakaa MDI:tä ja MDI-modifioituja tuotteita on käytetty laajasti PU-pehmeässä vaahdossa pääasiallisina PU-pehmeinä tuotteina.
polyoliyhdiste
Nesteytetty MDI
Puhdas 4,4′-MDI on kiinteää huoneenlämmössä.Ns. nesteytetyllä MDI:llä tarkoitetaan eri tavoin muunnettua ja huoneenlämmössä nestemäistä MDI:tä.Nesteytetyn MDI:n toiminnallisuuden avulla voidaan ymmärtää, mihin ryhmämuunneltuun MDI:hen se kuuluu.
l uretaanimodifioitu MDI, jonka toiminnallisuus on 2.0;
l Karbodi-imidillä modifioitu MDI, jonka toiminnallisuus on 2.0;
l MDI modifioitu diatsetasyklobutanoni-imiinillä, funktionaalisuus on 2,2;
l uretaanilla ja diatsetidinimiinillä modifioitu MDI, jonka toiminnallisuus on 2,1.
Valtaosaa näistä tuotteista käytetään muotoilluissa tuotteissa, kuten HR:ssä, RIM:ssä, itsestään kuoriutuvissa vaahdoissa ja mikrovaahdoissa, kuten kengänpohjissa.
MDI-50
Se on sekoitus 4,4′-MDI:tä ja 2,4′-MDI:tä.Koska 2,4′-MDI:n sulamispiste on alhaisempi kuin huoneenlämpötila, noin 15°C, MDI-50 on huoneenlämmössä säilytettävä neste, jota on helppo käyttää.Kiinnitä huomiota 2,4′-MDI:n steeriseen estovaikutukseen, joka on vähemmän reaktiivinen kuin 4,4′ runko ja jota voidaan säätää katalyytillä.
Karkea MDI tai PAPI
Sen toiminnallisuus on 2,5-2,8, ja sitä käytetään yleensä jäykissä vaahdoissa.Viime vuosina sitä on hintatekijöistä johtuen käytetty myös pehmeiden vaahtojen markkinoilla, mutta on huomioitava, että sen korkean toiminnallisuuden vuoksi on välttämätöntä vähentää silloitusten määrää kaavasuunnittelussa.Liitosaine tai lisää sisäistä pehmitintä.
Apu
katalyytti
Katalyytillä on suuri vaikutus polyuretaanivaahtoon, ja sen avulla voidaan saavuttaa nopea tuotanto huoneenlämpötilassa.Katalyyttejä on kaksi pääluokkaa: tertiääriset amiinit ja metallikatalyytit, kuten trietyleenidiamiini, pentametyylidietyleenitriamiini, metyyli-imidatsoli, A-1 jne., kaikki kuuluvat tertiäärisiin amiinikatalyytteihin, kun taas tinaoktoaatti, dietyleenidiamiini jne. Dibutyylitinalauraatti, , kaliumoktoaatti, orgaaninen vismutti jne. ovat metallikatalyyttejä.Tällä hetkellä on kehitetty erilaisia viivästettyjen, trimerointityyppisten, kompleksityyppisten ja alhaisen VOC-arvon tyyppisiä katalyyttejä, jotka myös perustuvat edellä mainittuihin katalyyttityyppeihin.
Esimerkiksi Dabco-sarjan kaasutuoteyhtiön perusraaka-aine on trietyleenidiamiini:
l Dabco33LV sisältää 33 % trietyleenidiamiinia/67 % dipropyleeniglykolia
l Dabco R8020 trietyleenidiamiini sisältää 20%/DMEA80%
l Dabco S25 trietyleenidiamiini sisältää 25 %/butaanidioli 75 %
l Dabco8154 trietyleenidiamiini/happo viivästetty katalyytti
l Dabco EG Trietyleenidiamiini sisältää 33 % / etyleeniglykolia 67 %
l Dabco TMR -sarjan trimerointi
l Dabco 8264 -yhdistekuplat, tasapainotetut katalyytit
l Dabco XDM vähähajuinen katalyytti
Useiden katalyyttien olosuhteissa meidän on ensin ymmärrettävä eri katalyyttien ominaisuudet ja niiden toimintaperiaatteet polyuretaanijärjestelmän tasapainon saavuttamiseksi, eli tasapainon vaahdotusnopeuden ja geeliytymisnopeuden välillä;geeliytymisnopeuden ja vaahdotusnopeuden välinen tasapaino sekä vaahdotusnopeus ja materiaalin juoksevuustasapaino jne.
Metallikatalyytit ovat kaikki geelityyppisiä katalyyttejä.Perinteisillä tinatyyppisillä katalyyteillä on voimakas geelivaikutus, mutta niiden haittapuolena on, että ne eivät kestä hydrolyysiä ja niillä on huono lämmönkestävyys.Orgaanisten vismuttikatalyyttien äskettäisen ilmaantumisen pitäisi herättää huomiota.Sillä ei ole vain tinakatalysaattorin toimintoa, vaan sillä on myös hyvä hydrolyysin kestävyys ja lämmön vanhenemiskestävyys, mikä sopii erittäin hyvin materiaalien sekoittamiseen.
vaahdon stabilointiaine
Sillä on vaahtomateriaalin emulgointi, vaahdon stabilointi ja solun säätäminen, ja se lisää kunkin komponentin keskinäistä liukoisuutta, mikä auttaa kuplien muodostumisessa, säätelee solun kokoa ja tasaisuutta sekä edistää solujen tasapainoa. vaahdon jännitys.Seinät ovat joustavia, jotta ne pitävät solut ja estävät romahtamisen.Vaikka vaahdostabilisaattorin määrä on pieni, sillä on merkittävä vaikutus PU-joustovaahdon solurakenteeseen, fysikaalisiin ominaisuuksiin ja valmistusprosessiin.
Tällä hetkellä Kiinassa käytetään hydrolyysinkestäviä silikoni/polyoksialkyleenieetterilohkooligomeerejä.Erilaisten vaahtojärjestelmien soveltamisesta johtuen hydrofobisen segmentin/hydrofiilisen segmentin suhde on erilainen ja ketjun lenkin muutos lohkorakenteen päässä on erilainen., tuottaa silikonistabilaattoreita erilaisiin vaahtotuotteisiin.Siksi vaahdostabilisaattoria valitessasi sinun on ymmärrettävä sen toiminta ja toiminta, älä unohda sitä, älä käytä sitä umpimähkään ja aiheuta haitallisia seurauksia.Esimerkiksi pehmeää vaahtosilikoniöljyä ei voi levittää erittäin kimmoisalle vaahdolle, muuten se aiheuttaa vaahdon kutistumista, ja erittäin kimmoisaa silikoniöljyä ei voi levittää pehmeän vaahdon peittämiseen, muuten se aiheuttaa vaahdon romahtamisen.
Ympäristönsuojelun tarpeista johtuen auto- ja huonekaluteollisuus tarvitsee tuotteita, joilla on alhainen sumutus ja alhainen VOC-arvo.Useat yritykset ovat peräkkäin kehittäneet matalan sumutuksen ja alhaisen VOC-arvon vaahdon stabilointiaineita, kuten Gas Products Companyn markkinoille tuoman Dabco DC6070:n, joka on TDI-järjestelmään tarkoitettu vähäsumuttava silikoniöljy.;Dabco DC2525 on vähän huurtuva silikoniöljy MDI-järjestelmiin.
vaahdotusaine
Pehmeän PU-vaahdon vaahdotusaine on pääasiassa vettä, jota on täydennetty muilla fysikaalisilla vaahdotusaineilla.Lohkovaahdon valmistuksessa, kun otetaan huomioon pienitiheyksisten tuotteiden suuri vesimäärä, usein yli 4,5 osaa 100 osaa kohden aiheuttaa vaahdon sisäisen lämpötilan nousun yli 170-180 °C, mikä johtaa vaahdon itsestään syttymiseen. vaahtoa ja matalalla kiehuvaa hiilivetyvaahdotusainetta on käytettävä.Toinen auttaa vähentämään tiheyttä ja toinen poistaa suuren määrän reaktiolämpöä.Alkuaikoina käytettiin vesi/F11-yhdistelmää.Ympäristönsuojelusyistä F11 kiellettiin.Tällä hetkellä käytetään suurinta osaa siirtymävaiheen vesi/dikloorimetaani-sarjan tuotteista ja vesi/HCFC-141b-sarjasta.Koska dikloorimetaanisarjan tuotteet saastuttavat myös ilmakehää, se on luonteeltaan siirtymävaihetta, kun taas HFC-sarjan tuotteet: HFC-245fa, -356mfc jne. tai syklopentaanisarjan tuotteet ovat kaikki ympäristöystävällisiä, mutta edellinen on kallis ja jälkimmäinen syttyvää, joten Lämpöasteen alentamistarpeiden täyttämiseksi ihmiset ovat ottaneet käyttöön uusia prosesseja, alipainevaahdotusteknologiaa, pakkojäähdytystekniikkaa ja nestemäistä CO2-tekniikkaa ongelman ratkaisemiseksi, tarkoituksena on vähentää veden määrää tai alentaa sisälämpötilaa vaahdosta.
Suosittelen lohkokuplien valmistukseen nestemäistä CO2-teknologiaa, joka sopii paremmin pienille ja keskisuurille yrityksille.LCO2-tekniikassa 4 osaa LCO2:ta vastaa 13 osaa MC:tä.Vedenkulutuksen ja nestemäisen CO2:n välinen suhde eritiheyksisten vaahtojen valmistukseen Vaahdon tiheys, kg/m3 vettä, massaosia LCO2, massaosia ekvivalenttia MC, massaosia
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
palonsuoja
Palonsuoja ja palontorjunta ovat ihmisten huolenaiheita koko ajan.kotimaani äskettäin julkaistussa "Liikenestoainetuotteiden ja -komponenttien palotehokkuutta koskevat vaatimukset ja standardit julkisilla paikoilla" GB20286-2006 sisältää uusia palonestovaatimuksia.Paloa hidastavalle luokan 1 vaahdolle Muovivaatimukset: a), huippulämmön vapautumisnopeus ≤ 250KW/m2;b), keskimääräinen paloaika ≤ 30 s, keskimääräinen palokorkeus ≤ 250 mm;c), savutiheysaste (SDR) ≤ 75;d), savumyrkyllisyysaste Vähintään 2A2-taso.
Toisin sanoen: kolme tekijää tulee ottaa huomioon: palonestoaine, vähäinen savu ja alhainen savumyrkyllisyys.Jotta palonestoaineiden valinnalle asetetaan korkeammat vaatimukset yllä olevien standardien mukaisesti, uskon, että on parasta valita lajikkeita, jotka voivat muodostaa paksun hiilikerroksen ja vapauttaa myrkytöntä tai vähän myrkyllistä savua.Tällä hetkellä on sopivampaa käyttää fosfaattiesteripohjaisia korkean molekyylipainon palonestoaineita tai halogeenittomia aromaattisia hiilivetyjä, joilla on korkean lämpötilan kestävät heterosykliset lajikkeet jne. Viime vuosina ulkomailla on kehitetty paisutettua grafiittia palosuojattua PU-joustavaa vaahtoa, tai typen heterosyklinen palonestoaine Lääke on oikea.
muu
Muita lisäaineita ovat pääasiassa: huokosten avaajat, silloitusaineet, hapettumisenestoaineet, huurtumisenestoaineet jne. Valittaessa on otettava huomioon lisäaineiden vaikutus PU-tuotteiden suorituskykyyn sekä niiden myrkyllisyys, kulkeutuminen, yhteensopivuus jne. kysymys.
5 tuotetta
PU-pehmeän vaahdon kaavan ja suorituskyvyn välisen suhteen ymmärtämiseksi edelleen esitetään useita edustavia esimerkkejä viitteeksi:
1. Pehmeän PU-lohkopolyeetterivaahdon tyypillinen kaava ja ominaisuudet
Polyeetteritrioli 100 pbw TDI80/20 46,0 pbw Organotina katalyytti 0,4 pbw tertiäärinen amiini katalyytti 0,2 pbw Piivaahdon stabilointiaine 1,0 pbw Vesi 3,6 pbw Yhteisvaahdotusaine 0 ~ 12 pbw Ominaisuudet: 9 kPa 3 kp. Venymä, % 220 Repäisylujuus, N/m 385 Puristussarja, 50 % 6 90 % 6 Kavitaatiokuorma, kg (38cm×35.6cm×10cm) Muodonmuutos 25 % 13.6 65 % 25.6 Putoavan pallon pomppiminen, % 38 Viime vuosina, jotta voidaan täyttää markkinoiden tarpeisiin, jotkut yritykset tuottavat usein matalatiheyksistä (10kg/m3) vaahtoa.Ultrapientiheyksistä joustavaa vaahtoa valmistettaessa ei ole kyse pelkästään vaahdotusaineen ja apuvaahdotusaineen lisäämisestä.Se, mitä voidaan tehdä, on myös yhdistettävä suhteellisen stabiilin piipinta-aktiivisen aineen ja katalyytin kanssa.
Pienitiheyksisen ultrapientiheyksisen joustavan vaahdon vertailukaava: nimi keskitiheys matalatiheyksinen erittäin pienitiheys
Jatkuva laatikko jatkuva laatikko polyeetteripolyoli 100100100100100 Vesi 3.03.04.55.56.6 A-33 katalyytti 0.20.20.20.250.18 Silikon pinta-aktiivinen aine B-81101.01.21.11.5 stanno. .40 Agentti 7.57.512.515.034.0 TDI80/2041.444.056.073 .0103.0 Tiheys, kg/m3 23.023.016.514.08.0
Sylinterimäinen vaahtokaava: EO/PO-tyyppinen polyeetteripolyoli (OH:56) 100pbw Vesi 6,43pbw MC-vaahdotusaine 52,5pbw Pii-pinta-aktiivinen aine L-628 6,50pbw Katalysaattori A230 0,44pbw Tinaoktoaatti indeksi Tbw20 DI85p20 D.09 139pbw vaahdon tiheys, kg/m3 7.5
2. Nestemäinen CO2-vahvistusaine matalatiheyksisen vaahdon valmistamiseksi
Polyeetteritrioli (Mn3000) 100 100 vesi 4,9 5,2 nestemäinen CO2 2,5 3,3 pinta-aktiivinen silikoni L631 1,5 1,75 B8404 amiinikatalyytti A133 0,28 0,30 tinaoktoaatti 80/20 Vaahdon tiheys , kg/m3 16 16
Tyypillinen kaava on seuraava: Polyeetteritrioli (Mn3000) 100pbw Vesi 4,0pbw LCO2 4,0-5,5pbw Katalyytti A33 0,25pbw Pii-pinta-aktiivinen aine SC155 1,35pbw Tinaoktoaatti-indeksi DI20p20 kg/dens10p20. 3 14,0-16,5
3. Full MDI matalatiheyksinen polyuretaanivaahto
Pehmeää PU-muovattua vaahtoa käytetään laajalti auton istuintyynyjen valmistuksessa.Tiheyden vähentäminen vaikuttamatta fysikaalisiin ominaisuuksiin on kehityksen tavoite
Kaava: Korkea-aktiivinen polyeetteri (OH: 26-30mgKOH/g) 80pbw Polymeeripolyoli (OH:23-27mgKOH/g) 20pbw Silloitusaine 0-3pbw Vesi 4,0pbw Amiinikatalysaattori A-33 2,8pbw A6-öljyn pinta-aktiivisuus B7001 Silikoni pbw MDI-indeksi 90pbw Suorituskyky: Vaahdon keskitiheys 34,5kg/m3 Kovuus ILD25% 15,0kg/314cm2 Repäisylujuus 0,8kg/cm Vetolujuus 1,34kg/cm2 Venymä 120% Palautumisnopeus 62% Pysyvä puristussarja 5)0Dry. 13,5 %
4. Matalatiheys, täysin MDI-ympäristöystävällinen ajoneuvon istuintyyny
Puhtaan MDI:n homologi: M50 – eli tuote 4,4′MDI 50 % 2,4′MDI 50 % voidaan vaahdottaa huoneenlämmössä, parantaa juoksevuutta, vähentää tuotteen tiheyttä ja vähentää ajoneuvon painoa, mikä on erittäin lupaava.Tuote:
Koostumus: Korkea-aktiivinen polyeetteripolyoli (OH: 28mgKOH/g) 95pbw 310 Apu* 5pbw Dabco 33LV 0,3pbw Dabco 8154 0,7pbw Pii-pinta-aktiivinen aine B4113 0,6pbw A-1pbw 5pbw. 8
Fysikaaliset ominaisuudet: Vetoaika (s) 62 Nousuaika (s) 98 Vapaan vaahdon tiheys, kg/m3 32,7 Puristuskuorman taipuma, kpa: 40 % 1,5 Venymä, % 180 Repäisylujuus, N/m 220
Huomautus: *310 Apu: Myyn sen, se on erityinen ketjunjatkaja.
5. Erittäin kimmoisa, mukava ajo PU-vaahto
Viime aikoina markkinat vaativat, että vaahtomuoviistuintyynyjen fyysiset ominaisuudet säilyvät ennallaan, mutta ihmiset eivät väsyisi ja matkapahoinvointiin laadukkaita istuintyynyjä pitkän ajon jälkeen.Tutkimuksen jälkeen ihmiskehon sisäelinten, erityisesti mahalaukun, taajuus on noin 6 Hz.Jos resonanssi ilmenee, se aiheuttaa pahoinvointia ja oksentelua
Yleensä erittäin kimmoisan vaahdon tärinänläpäisykyky 6 Hz:llä on 1,1-1,3, toisin sanoen ajoneuvon ollessa käynnissä se ei heikkene vaan kasvaa, ja jotkin kaavatuotteet voivat vähentää tärinää arvoon 0,8-0,9.Nyt suositellaan tuotteen koostumusta, ja sen 6 Hz:n tärinänsiirto on tasolla 0,5–0,55.
Koostumus: Korkea-aktiivinen polyeetteripolyoli (Mn6000) 100 pbw Piin pinta-aktiivinen aine SRX-274C 1,0 pbw tertiäärinen amiini katalyytti, Minico L-1020 0,4 pbw tertiäärinen amiini katalyytti, Minico TMDA 0,15 pbw esipolymeeriä 2 IND 2 3 syanaattia (9%). 100
Fysikaaliset ominaisuudet: Kokonaistiheys, kg/m3 48,0 25 %ILD, kg/314 cm2 19,9 Rebound, % 74 50 % puristus
Kutistumislujuus, (kuiva) 1,9 (märkä) 2,5 6 Hz Tärinäläpäisy 0,55
6. Hidas palautuva tai viskoelastinen vaahto
Ns. hitaasti palautuvalla PU-vaahdolla tarkoitetaan vaahtoa, joka ei palaudu alkuperäiseen muotoonsa välittömästi sen jälkeen, kun vaahto on muuttanut muotoaan ulkoisen voiman vaikutuksesta, vaan palautuu hitaasti ilman jäännöspinnan muodonmuutoksia.Sillä on erinomaiset pehmusteet, äänieristys, tiivistys ja muut ominaisuudet.Sitä voidaan käyttää autojen moottoreiden, maton alustan, lasten lelujen ja lääketieteellisten tyynyjen melunhallinnassa.
Esimerkkikaava: Korkea-aktiivinen polyeetteri (OH34) 40-60 pbw Polymeeripolyeetteri (OH28) 60-40 pbw Ristiliima ZY-108* 80-100 pbw L-580 1,5 pbw Katalyytti 1,8-2,5 pbw Vesi 1,6-2,5 pbw. * 1,05 pbw Huomautus: *ZY-108, monifunktionaalisen pienimolekyylipainoisen polyeetterin** PM-200 seos, nesteytetyn MDI-100:n sekoitus, molemmat ovat Wanhuan tuotteita Ominaisuudet: Vaahdon tiheys, kg/m3 150~165 Kovuus, Shore A 18–15 Repäisylujuus, kN/m 0,87–0,76 Venymä, % 90–130 Palautumisnopeus, % 9–7 Toipumisaika, sekuntia 7–10
7. Polyeetterityyppinen itsekuorittu mikrosoluvaahto, joka kestää joustoväsymystä miljoona kertaa
Vaahtoa voidaan levittää PU-pohjiin ja ohjauspyöriin
Esimerkki: 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 01.0 pbw 催化027 0,3 pbw 硅表面活性剂DC-193 0,3 pbw L1 412T 1,5 pbw Vesi 0,44 pbw Modifioitu MDI Suprasec2433 71 pbw
Fysikaaliset ominaisuudet: Vaahdon tiheys: noin 0,5 g∕cm3 β-hihnan taipuma, KCS 35～50, erittäin hyvä
8. Paloa hidastava, vähäsavuinen, erittäin kimmoisa vaahto
Kansantalouden nopean kehityksen myötä eri osastoilla on yhä korkeammat vaatimukset vaahtotuotteiden palonestokyvylle, erityisesti lentoliikenteelle, autoille, nopeille henkilöautoille ja kotitaloussohville jne. Myrkytön.
Yllä olevan tilanteen valossa kirjoittaja ja kollegat ovat kehittäneet palonestoaineen (happiindeksi 28-30 %), jolla on erittäin alhainen savutiheys (kansainvälinen arvo on 74 ja tämä tuote vain noin 50) ja vaahdon palautus pysyy ennallaan.Tuottaa valkoista savua.
Esimerkkikaava: YB-3081 palonestopolyeetteri 50 pbw Korkea-aktiivinen polyeetteri (OH34) 50 pbw Silikonipinta-aktiivinen aine B 8681 0,8-1,0 pbw Vesi 2,4-2,6 pbw DEOA 1,5-3 pbw Katalyytti A-1
Fysikaaliset ominaisuudet: Vaahdon tiheys, kg/m3 ≥50 Puristuslujuus, kPa 5,5 Vetolujuus, kPa 124 Palautumisnopeus, % ≥60 Puristusmuodonmuutos, 75 % ≤8 Happiindeksi, OI % ≥ 28 Savuntiheys ≤50
9. Vesi on vaahdotusaine, kaikki ympäristöystävällinen itsestään ihovaahto
Vaahdotusaine HCFC-141b on kokonaan kielletty ulkomailla.CP-vaahdotusaine on syttyvää.HFC-245fa ja HFC-365mfc vaahdotusaineet ovat kalliita, eikä niitä voida hyväksyä.Nahkavaahto.Aiemmin PU-työntekijät kotimaassa ja ulkomailla kiinnittivät huomiota vain polyeetterin ja isosyanaatin muuntamiseen, joten vaahdon pintakerros oli epäselvä ja tiheys korkea.
Nyt suositellaan joukkoa kaavoja, joille on ominaista:
l Peruspolyeetteripolyoli pysyy ennallaan ja käytetään tavanomaista Mn5000 tai 6000.·
l Isosyanaatti pysyy muuttumattomana, voidaan käyttää C-MDI:tä, PAPI:ta tai modifioitua MDI:tä.
l Käytä erityistä lisäainetta SH-140 ongelman ratkaisemiseen.·
Peruskaava:
l Korkea-aktiivinen polyeetteritrioli Mn5000 65pbw
l SH-140* 35pbw
l Ketjunjatkaja: 1,4-butaanidioli 5pbw
l Silloitusaine: glyseroli 1,7 pbw
l Avausaine: K-6530 0,2-0,5pbw
l Katalysaattori A-2 1,2-1,3 pbw
l Väritahnaa sopiva määrä l Vesi 0,5 pbw
l MR-200 45pbw
Huomautus: *SH-140 on tuotteemme.
Fysikaaliset ominaisuudet: vaahdon kokonaistiheys on 340-350 kg/m3
Tuotteet: sileä pinta, kirkas kuori, pieni tiheys.
Postitusaika: 12.8.2022