1. Введення
Поліуретанові м’які пінополіуретанові продукти серії в основному включають блокову, безперервну, губчасту, високопружну піну (HR), самостійну піну, піну з повільною стійкістю, мікропористу піну та напівжорстку піну, що поглинає енергію.Цей вид піни поки що становить близько 50% від загального обсягу поліуретанової продукції.Велика різноманітність із розширеним застосуванням, вона була задіяна в різних галузях національної економіки: побутова техніка, автомобілі, поліпшення дому, меблі, поїзди, кораблі, авіакосмічна та багато інших галузей.З моменту появи поліуретанової м’якої піни в 1950-х роках, особливо після входу в 21 століття, відбувся стрибок у технології, різноманітності та виробництві продукції.Основні моменти: екологічно чистий поліуретановий м’який пінополіуретан, а саме зелений поліуретановий продукт;низьке значення VOC PU м'яка піна;PU м'яка піна з низьким розпиленням;повна вода PU м'яка піна;повна м'яка піна серії MDI;вогнестійкість, низький рівень диму, повна піна серії MDI;нові типи добавок, таких як реактивні високомолекулярні каталізатори, стабілізатори, антипірени та антиоксиданти;поліоли з низькою ненасиченістю і низьким вмістом моноспирту;PU м'яка піна наднизької щільності з чудовими фізичними властивостями;низька резонансна частота, низька передача PU м'яка піна;полікарбонат діол, поліε-капролактон поліол, полібутадієндіол, політетрагідрофуран та інші спеціальні поліоли;технологія спінювання рідкого CO2, технологія спінювання під негативним тиском тощо.Коротше кажучи, поява нових різновидів і нових технологій сприяла подальшому розвитку ПУ м’якої піни.
2 Принцип піноутворення
Щоб синтезувати ідеальну м’яку поліуретанову піну, яка відповідає вимогам, необхідно зрозуміти принцип хімічної реакції пінопластової системи, щоб вибрати відповідну основну та допоміжну сировину та виробничі процеси.Розвиток поліуретанової промисловості донині вже не на стадії імітації, але відповідно до вимог до продуктивності кінцевого продукту, це може бути досягнуто за допомогою структури сировини та синтетичних технологій.Пінополіуретан бере участь у хімічних змінах під час процесу синтезу, і фактори, що впливають на структурні властивості піни, є складними, що включає не тільки хімічну реакцію між ізоціанатом, поліефірним (складним ефіром) спиртом і водою, але також включає колоїдну хімію спінювання. .Хімічні реакції включають подовження ланцюга, спінювання та зшивання.Це також впливає на структуру, функціональність і молекулярну масу речовин, які беруть участь у реакції.Загальну реакцію синтезу пінополіуретану можна виразити наступною формулою:
9b0722b7780190d3928a2b8aa99b1224.jpg
Однак реальна ситуація є більш складною, і важливі відповіді підсумовуються таким чином:
01 Подовжувач ланцюга
Багатофункціональні ізоціанати та поліефірні (складноефірні) спирти, особливо біфункціональні сполуки, подовження ланцюга здійснюють наступним чином:
07b0ec2de026c48dd018efaa5ccde5c1.jpg
У піноутворювальній системі кількість ізоціанату, як правило, більша, ніж кількість активної гідрогеновмісної сполуки, тобто індекс реакції перевищує 1, зазвичай 1,05, тому кінець подовженого ланцюга кінцевого продукту в процесі спінювання має бути ізоціанатною групою.
5ed385eebd04757bda026fcfb4da4961.jpg
Реакція подовження ланцюга є основною реакцією поліуретанової піни, і це ключ до фізичних властивостей: механічної міцності, швидкості росту, еластичності тощо.
02 Реакція піноутворення
Піноутворення дуже важливе при приготуванні м'яких пін, особливо при синтезі продуктів низької щільності.Існує два загальних ефекти піноутворення: використання тепла реакції для випаровування низькокиплячих вуглеводневих сполук, таких як HCFC-141b, HFC-134a, HFC-365mfc, циклопентан тощо, для досягнення цілей спінювання, а інший полягає у використанні вода та ізоціанат.Хімічна реакція призводить до утворення великої кількості газу CO2:
04d3b707849aaf9b1ee6f1b8d19c1ce7.jpg
За відсутності каталізатора швидкість реакції води з ізоціанатами повільна.Швидкість реакції амінів та ізоціанатів досить висока.З цієї причини, коли вода використовується як піноутворювач, вона приносить велику кількість жорстких сегментів і сполук сечовини з високою полярністю, які впливають на відчуття, пружність і термостійкість пінопластових виробів.Щоб отримати піну з чудовими фізичними властивостями та низькою щільністю, необхідно збільшити молекулярну масу поліефірного (складноефірного) спирту та м’якість основного ланцюга.
03 Дія гелю
Реакцію гелю також називають реакцією зшивання та затвердіння.У процесі спінювання дуже важливе гелеутворення.Занадто раннє або надто пізнє гелеутворення призведе до погіршення якості пінопластових продуктів або їх перетворення на відходи.Найбільш ідеальним станом є те, що подовження ланцюга, реакція піноутворення та реакція гелю досягають рівноваги, інакше щільність піни буде занадто високою або піна зруйнується.
Під час процесу спінювання відбувається три гелеутворення:
1) Гелі багатофункціональних сполук
Як правило, сполуки з більш ніж трьома функціональними групами можуть реагувати з утворенням сполук структури тіла.У виробництві поліуретанових гнучких пін ми використовуємо поліефірні поліоли з більш ніж трьома функціями.Останнім часом поліізоціанати з fn ≥ 2,5 також використовуються при розробці всіх систем MDI для покращення несучої здатності пінопластів низької щільності.Вони є основою для утворення трифазних зшитих структур:
42a37c3572152ae1f6c386b7bd177bf8.jpg
Варто зазначити, що молекулярна маса між точками зшивання безпосередньо відображає щільність зшивання піни.Тобто щільність зшивання велика, твердість виробу висока, а механічна міцність хороша, але м’якість піни погана, а пружність і подовження низькі.Молекулярна маса (Mc) між точками зшивання м’якої піни становить 2000-2500, а напівтвердої піни – між 700-2500.
2) Утворення сечовини
Коли вода використовується як піноутворювач, утворюються відповідні сполуки сечовини.Чим більше води, тим більше зв’язків сечовини.Вони далі реагуватимуть із надлишком ізоціанату при високій температурі з утворенням біуретових зв’язків з трифазною структурою:
896b42df0d91543a61d1e68f91c1d829.jpg
3) Утворення алофанату Інший тип реакції зшивання полягає в тому, що водень головного ланцюга уретану далі реагує з надлишком ізоціанату при високій температурі з утворенням алофанатного зв’язку з трифазною структурою:
4a6fdae7620ef5333bd14c6973a26a37.jpg
Утворення біуретових сполук і алофанатних сполук не є ідеальним для піноутворюючих систем, оскільки ці дві сполуки мають низьку термічну стабільність і розкладаються при високих температурах.Тому людям дуже важливо контролювати температуру та ізоціанатний індекс на виробництві.
3 Хімічні розрахунки
Поліуретановий синтетичний матеріал - це полімерний синтетичний матеріал, який може синтезувати полімерні продукти із сировини за одну стадію, тобто фізичні властивості продуктів можна безпосередньо регулювати штучно, змінюючи специфікації та співвідношення складу сировини.Тому для підвищення якості поліуретанових виробів дуже важливо правильно застосувати принцип синтезу полімерів і встановити просту формулу розрахунку.
01 Еквівалентне значення
Так зване еквівалентне значення (E) відноситься до молекулярної маси (Mn), що відповідає одиничній функціональності (f) у молекулі сполуки;
2a931ca68a4ace0f036e02a38adee698.jpg
Наприклад, середньочислова молекулярна маса поліефірного триолу дорівнює 3000, тоді його еквівалентне значення:
e3295f1d515f5af4631209f7b49e1328.jpg
Зазвичай використовуваний зшиваючий агент MOCA, а саме 4,4'-метилен-біс(2-хлорамін), має відносну молекулярну масу 267. Хоча в молекулі є 4 активних атоми водню, лише 2 атоми водню беруть участь у реакції ізоціанату.атома, тому його функціональність f=2
0618093a7188b53e5015fb4233cccdc9.jpg
У специфікації продукту для простого поліефіру або поліефірного поліолу кожна компанія надає лише дані про гідроксильне число (OH), тому практичніше безпосередньо розрахувати еквівалентне значення гідроксильного числа:
8a7763766e4db49fece768a325b29a61.jpg
Варто нагадати, що фактичне вимірювання функціональності продукту займає дуже багато часу, і є багато побічних реакцій.Часто фактична функціональність тріолового поліефіру (складного ефіру) не дорівнює 3, а становить від 2,7 до 2,8.Тому рекомендується використовувати формулу (2 ), тобто розраховується і гідроксильне число!
02 Потреба в ізоціанаті
Усі активні сполуки водню можуть реагувати з ізоціанатом.Відповідно до принципу еквівалентної реакції, звичайною практикою синтезу ПУ є точний розрахунок кількості ізоціанату, спожитого кожним компонентом у формулі:
a63972fdc4f16025842815cb1d008cfe.jpg
У формулі: Ws—кількість ізоціанату
Wp — дозування поліефіру або поліефіру
Ep — еквівалент поліефіру або поліефіру
Es — ізоціанатний еквівалент
Молярне співвідношення I2—NCO/-OH, тобто індекс реакції
ρS — чистота ізоціанату
Як ми всі знаємо, при синтезі форполімеру або напів-преполімеру з певним значенням NCO необхідна кількість ізоціанату пов’язана з фактичною кількістю поліефіру та вмістом NCO, необхідним для кінцевого форполімеру.Після підведення підсумків:
83456fb6214840b23296d5ff084c4ab8.jpg
У формулі: D——масова частка групи NCO у форполімері
42—— Еквівалентне значення NCO
У сучасній пінополіуретанній системі, що повністю складається з MDI, MDI, модифікований поліефіром з високою молекулярною масою, зазвичай використовується для синтезу напівпреполімерів, а його NCO% становить від 25 до 29%, тому формула (4) є дуже корисною.
Також рекомендується формула для розрахунку молекулярної маси між точками зшивання, пов’язаної з щільністю зшивання, яка є дуже корисною при складанні композицій.Незалежно від того, чи це еластомер чи високопружна піна, його еластичність безпосередньо залежить від кількості зшиваючого агента:
b9fd1ca1ee9bebc558731d065ac3254b.jpg
У формулі: Mnc——середньочислова молекулярна маса між точками зшивання
Наприклад——еквівалентне значення зшиваючого агента
Wg——кількість зшиваючого агента
WV – кількість форполімеру
D——Зміст сержанта
4 сировина
Поліуретанова сировина поділяється на три категорії: поліольні сполуки, поліізоціанатні сполуки та добавки.Серед них поліоли та поліізоціанати є основною сировиною для поліуретану, а допоміжними агентами є сполуки, які доповнюють особливі властивості поліуретанових виробів.
Усі сполуки з гідроксильними групами в структурі органічних сполук належать до органічних поліольних сполук.Серед них двома найбільш часто використовуваними поліуретановими пінами є поліефірні поліоли та поліефірні поліоли.
поліольна сполука
Поліефір поліол
Це олігомерна сполука із середньою молекулярною масою 1000~7000, яка заснована на сировині нафтохімічної промисловості: пропіленоксиду та етиленоксиду, а дво- та трифункціональні водневі сполуки використовуються як ініціатори, каталізуються та полімеризується KOH..
Як правило, молекулярна маса звичайного м’якого спіненого поліефірного поліолу знаходиться в діапазоні 1500–3000, а гідроксильне число – 56–110 мг КОН/г.Молекулярна маса високопружного поліефірного поліолу становить від 4500 до 8000, а гідроксильне число становить від 21 до 36 мгКОН/г.
Варто зазначити, що кілька великих різновидів поліефірних поліолів, нещодавно розроблених за останні роки, дуже корисні для покращення фізичних властивостей поліуретанової гнучкої піни та зменшення щільності.
l Щеплений полімер поліефірний поліол (POP), який може покращити несучу здатність м’якої піни PU, зменшити щільність, збільшити ступінь відкриття та запобігти усадці.Дозування також збільшується з кожним днем.
l Полісечовини поліефірний поліол (PHD): функція поліефіру подібна до полімерного поліефірного поліолу, який може покращити твердість, несучу здатність і сприяти розкриттю пінопласту.Вогнестійкість підвищується, а піна серії MDI є самозатухаючою та широко використовується в Європі.l Полімерний поліефірний поліол класу згоряння: це азотовмісний ароматичний вуглеводневий полімер, прищеплений поліефірний поліол, який може не тільки покращити несучу здатність, відкриті комірки, твердість та інші характеристики пінопластових виробів, але також зробити синтезовані ПУ подушки для сидінь з цього.Має високу вогнестійкість: кисневий індекс становить 28% або більше, низьке виділення диму ≤60% і низьку швидкість поширення полум'я.Це чудовий матеріал для автомобілів, поїздів і меблів для виготовлення подушок для сидінь.
l Поліефірний поліол із низькою ненасиченістю: оскільки в якості каталізатора використовується подвійний ціанідний металокомплекс (DMC), вміст ненасичених подвійних зв’язків у синтезованому поліефірі становить менше 0,010 моль/мг, тобто він містить моноол. Низька сполука, тобто висока чистота, призводить до кращої пружності та властивостей стиску синтезованої на її основі піни HR, а також хорошої міцності на розрив і коефіцієнта вдавлення.Нещодавно розроблена піна для подушок автомобільного сидіння з низькою резонансною частотою 6 Гц і низькою швидкістю передачі дуже хороша.
l Гідрогенізований полібутадієнгліколь, цей поліол нещодавно використовувався у виробах з поліуретанової піни за кордоном, щоб значно покращити фізичні властивості піни, особливо стійкість до атмосферних впливів, стійкість до вологи та тепла, набір стиснення та інші проблеми протягом багатьох років, так що подушка автомобільного сидіння тощо використовуються в тропічних регіонах Африки.
l Поліефірні поліоли з високим вмістом етиленоксиду, як правило, високоактивні поліефірні поліоли, щоб покращити реакційну здатність поліефірів, додають 15~20% EO до кінця під час синтезу.Зазначені вище поліефіри мають вміст EO до 80%, вміст PO, навпаки, він нижчий за 40%.Це ключ до розробки всіх поліуретанових м’яких пінопластів серії MDI, на які слід звернути увагу працівникам галузі.
l Поліефірні поліоли з каталітичною активністю: в основному вводять групи третинних амінів з каталітичними властивостями або іони металу в структуру поліефіру.Мета полягає в тому, щоб зменшити кількість каталізатора в піноутворювальній системі, зменшити значення VOC і низьку розпиленість пінопродуктів.
l Поліефірний поліол із кінцевими аміногрупами: цей поліефір має найвищу каталітичну активність, короткий час реакції, швидке виймання з форми та значно покращену міцність продукту (особливо на ранній стадії міцності), вивільнення від форми, термостійкість і стійкість до розчинників., температура будівництва знижена, сфера застосування розширена, і це перспективний новий сорт.
поліефірний поліол
Ранні поліестерові поліоли відносяться до поліефірних поліолів на основі адипінової кислоти, а найбільшим ринком є мікропористий пінопласт, який використовується у підошві взуття.В останні роки один за одним з'явилися нові різновиди, що розширюють застосування поліефірних поліолів у ППУ.
l Поліефірний поліол на основі адипінової кислоти, модифікований ароматичною дикарбоновою кислотою: головним чином синтез поліефірного поліолу шляхом часткової заміни адипінової кислоти на фталеву кислоту або терефталеву кислоту, що може покращити початкову міцність продукту та покращити вологостійкість і твердість, одночасно знижуючи витрати.
l Полікарбонатний поліол: цей тип продукту може значно покращити стійкість до гідролізу, атмосферостійкість, термостійкість і твердість пінопластових виробів і є багатообіцяючим різновидом.
l Полі ε-капролактоновий поліол: синтезована з нього поліуретанова піна має чудову температурну стійкість, стійкість до гідролізу та стійкість до стирання, і з неї потрібно виготовляти деякі високоефективні продукти.
l Ароматичний поліефірний поліол: він був розроблений шляхом комплексної утилізації відходів поліефірних продуктів на ранній стадії, і він в основному використовується в твердій піні PU.Тепер він поширений на PU soft foam, який також заслуговує на увагу.
Інше Будь-яка сполука з активним воднем може бути застосована до ППУ.Відповідно до змін на ринку та вимог захисту навколишнього середовища, необхідно повністю використовувати сільські продукти та синтезувати м’яку поліуретанову піну, яка біологічно розкладається.
l Поліоли на основі касторової олії: ці продукти використовувалися в ППУ раніше, і більшість із них виготовлено з немодифікованої чистої касторової олії для виготовлення напівтвердої піни.Я пропоную використовувати технологію переетерифікації, і різні високомолекулярні спирти вводяться в касторову олію для синтезу різних специфікацій.
Похідні можуть бути виготовлені в різні м’які та тверді ППУ.
l Поліоли серії рослинної олії: останнім часом під впливом цін на нафту такі продукти швидко розвиваються.На даний момент більшість індустріалізованих продуктів – це соєва олія та пальмова олія, а бавовняна олія або тваринна олія також можуть бути використані для розробки серійних продуктів, які можна всебічно використовувати, зменшити витрати, є біологічно розкладаними та екологічно чистими. .
поліізоціанат
Два типи ізоціанатів, TDI і MDI, зазвичай використовуються у виробництві гнучкої поліуретанової піни, а отримані гібриди TDI/MDI також широко використовуються в серії HR.Через вимоги захисту навколишнього середовища, автомобільна промисловість має дуже низькі вимоги до значення летких органічних сполук пінопласту.Таким чином, чистий MDI, сирий MDI та продукти, модифіковані MDI, широко використовуються в м’якій піні PU як основні м’які продукти PU.
поліольна сполука
Зріджений MDI
Чистий 4,4′-MDI є твердим при кімнатній температурі.Так званий зріджений MDI відноситься до MDI, який був модифікований різними способами і є рідким при кімнатній температурі.Функціональність зрідженого MDI можна використовувати, щоб зрозуміти, до якої групи модифікованого MDI він належить.
l уретан-модифікований MDI з функціональністю 2,0;
l Карбодіімід-модифікований MDI з функціональністю 2,0;
l MDI, модифікований діазетациклобутаноніміном, функціональність 2,2;
l MDI, модифікований уретаном і діазетидиніміном з функціональністю 2,1.
Переважна більшість цих продуктів використовується в формованих виробах, таких як HR, RIM, пінопласти, що самозлущуються, і мікропіни, такі як підошви взуття.
MDI-50
Це суміш 4,4′-MDI і 2,4′-MDI.Оскільки температура плавлення 2,4′-MDI нижча за кімнатну температуру, приблизно 15°C, MDI-50 — це рідина, яка зберігається при кімнатній температурі та проста у використанні.Зверніть увагу на стеричний ефект перешкод 2,4′-MDI, який менш реакційноздатний, ніж тіло 4,4′, і його можна регулювати за допомогою каталізатора.
Грубий MDI або PAPI
Його функціональність становить від 2,5 до 2,8, і він, як правило, використовується в твердій піні.В останні роки через цінові фактори він також використовується на ринку м’яких пінопластів, але слід зазначити, що через його високу функціональність необхідно зменшити кількість зшивання в дизайні формули.Засіб для склеювання або збільшення внутрішнього пластифікатора.
Допоміжний
каталізатор
Каталізатор має великий вплив на пінополіуретан, і з його допомогою можна досягти швидкого виробництва при кімнатній температурі.Є дві основні категорії каталізаторів: третинні аміни та металеві каталізатори, такі як триетилендіамін, пентаметилдіетилентріамін, метилімідазол, А-1 тощо, усі належать до третинних амінних каталізаторів, тоді як октоат олова, діетилендіамін тощо. Лаурат дибутилолова, ацетат калію , октоат калію, органічний вісмут тощо є металевими каталізаторами.В даний час розроблено різні каталізатори сповільненого типу, тримеризаційного типу, комплексного типу та каталізатори з низьким вмістом ЛОС, які також базуються на вищевказаних типах каталізаторів.
Наприклад, компанія Dabco серії газових продуктів, основною сировиною є триетилендіамін:
l Dabco33LV містить 33% триетилендіаміну/67% дипропіленгліколю
l Dabco R8020 Triethylenediamine містить 20%/DMEA80%
l Триетилендіамін Dabco S25 містить 25%/бутандіол 75%
l Dabco8154 триетилендіамін/кислотний каталізатор сповільненої дії
l Dabco EG Triethylenediamine містить 33% / Ethylene Glycol 67%
l Тримеризація серії Dabco TMR
l Dabco 8264 Compound Bubbles, збалансовані каталізатори
l Каталізатор Dabco XDM зі слабким запахом
За умови використання кількох каталізаторів ми повинні спочатку зрозуміти характеристики різних каталізаторів та принципи їх роботи, щоб отримати баланс поліуретанової системи, тобто баланс між швидкістю спінювання та швидкістю гелеутворення;баланс між швидкістю гелеутворення та швидкістю спінювання, а також швидкістю спінювання та балансом текучості матеріалу тощо.
Усі металеві каталізатори є каталізаторами гелевого типу.Звичайні каталізатори типу олова мають сильний гелеподібний ефект, але їхні недоліки полягають у тому, що вони нестійкі до гідролізу та мають низьку стійкість до термічного старіння.Слід привернути увагу нещодавньої появи органічних вісмутових каталізаторів.Він не тільки виконує функцію олов’яного каталізатора, але також має гарну стійкість до гідролізу та стійкість до теплового старіння, що дуже підходить для сумішей матеріалів.
стабілізатор піни
Він відіграє роль емульгуючого пінистого матеріалу, стабілізації піни та регулювання комірки, а також підвищує взаємну розчинність кожного компонента, що сприяє утворенню бульбашок, контролює розмір та однорідність комірки та сприяє балансу напруга піни.Стінки еластичні, щоб утримувати клітини і запобігати руйнуванню.Незважаючи на те, що кількість стабілізатора піни невелика, вона має значний вплив на структуру клітин, фізичні властивості та процес виробництва гнучкої поліуретанової піни.
Зараз у Китаї використовуються стійкі до гідролізу силіконові/поліоксиалкіленові ефірні блок-олігомери.Завдяки застосуванню різних пінопластових систем співвідношення гідрофобного сегмента/гідрофільного сегмента є різним, а зміна ланки ланцюга на кінці структури блоку різна., для виробництва кремнієвих стабілізаторів для різноманітних пінопластових виробів.Тому, вибираючи стабілізатор піни, ви повинні розуміти його призначення та функції, не забувати, не використовувати без розбору та викликати несприятливі наслідки.Наприклад, м’яке пінне силіконове масло не можна наносити на високопружну піну, інакше це спричинить усадку піни, а високопружну силіконову олію не можна застосовувати для блокування м’якої піни, інакше це призведе до руйнування піни.
Зважаючи на потреби захисту навколишнього середовища, автомобільна та меблева промисловість потребують продуктів з низьким розпиленням і низьким значенням VOC.Різні компанії послідовно розробляли стабілізатори піни з низьким розпиленням і низьким значенням VOC, наприклад Dabco DC6070, випущений компанією Gas Products Company, який є силіконовою оливою з низьким розпиленням для системи TDI.;Dabco DC2525 — силіконова олива з низьким рівнем запотівання для систем MDI.
піноутворювач
Піноутворювач для м'якої поліуретанової піни - це в основному вода, доповнена іншими фізичними піноутворювачами.Під час виробництва блочної піни, враховуючи велику кількість води в продуктах з низькою щільністю, яка часто перевищує 4,5 частин на 100 частин, призведе до підвищення внутрішньої температури піни до 170~180 °C, що призведе до самозаймання піни. піни, і необхідно використовувати вуглеводневий піноутворювач з низькою температурою кипіння.Один допомагає зменшити щільність, а інший відводить велику кількість реакційного тепла.У перші дні використовувалася комбінація вода/F11.Через проблеми захисту навколишнього середовища F11 був заборонений.В даний час використовується більшість перехідних продуктів серії вода/дихлорметан і вода/HCFC-141b.Оскільки продукти серії дихлорметан також забруднюють атмосферу, вони мають перехідний характер, тоді як продукти серії HFC: HFC-245fa, -356mfc тощо або продукти серії циклопентан є екологічно чистими, але перший дорогий, а другий легкозаймистий, тому Для того, щоб задовольнити потреби зниження ступеня температури, люди запровадили нові процеси, технологію піноутворення під негативним тиском, технологію примусового охолодження та технологію рідкого CO2, щоб вирішити проблему, метою є зменшення кількості води або зниження внутрішньої температури. з піни.
Я рекомендую технологію рідкого CO2 для виробництва блочних бульбашок, яка більше підходить для малих і середніх підприємств.У технології LCO2 4 частини LCO2 еквівалентні 13 частинам MC.Співвідношення між споживанням води та рідким CO2, що використовується для виробництва піни різної щільності Густина піни, кг/м3 води, масові частини LCO2, масові частини еквівалент MC, масові частини
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
вогнестійкий
Вогнезахисні та протипожежні засоби завжди хвилюють людей.Нещодавно опубліковані у моїй країні «Вимоги та стандарти щодо ефективності горіння вогнезахисних продуктів і компонентів у громадських місцях» GB20286-2006 містять нові вимоги до вогнезахисних властивостей.Вимоги до вогнезахисного пінопласту 1 класу: a), пікова швидкість виділення тепла ≤ 250 кВт/м2;b), середній час горіння ≤ 30 с, середня висота горіння ≤ 250 мм;в), ступінь щільності диму (SDR) ≤ 75;d), ступінь токсичності диму не нижче рівня 2A2.
Тобто слід враховувати три чинники: вогнестійкість, низький рівень диму та низьку токсичність диму.Щоб висунути більш високі вимоги до вибору антипіренів, відповідно до вищевказаних стандартів, я вважаю, що найкраще вибирати сорти, які можуть утворювати товстий вуглецевий шар і виділяти нетоксичний або малотоксичний дим.В даний час більш доцільно використовувати високомолекулярні вогнезахисні речовини на основі фосфатного ефіру або безгалогенні ароматичні вуглеводні з високотемпературною стійкістю гетероциклічних різновидів тощо. В останні роки зарубіжні країни розробили розширену графітову вогнезахисну гнучку піну PU, або азотний гетероциклічний антипірен Препарат правильний.
інший
Інші добавки в основному включають: засоби для відкриття пор, зшиваючі агенти, антиоксиданти, агенти проти запотівання тощо. При виборі слід враховувати вплив добавок на продуктивність продуктів ПУ, а також їх токсичність, міграцію, сумісність тощо питання.
5 товарів
Щоб краще зрозуміти взаємозв’язок між формулою та характеристиками ПУ м’якої піни, для довідки наведено кілька типових прикладів:
1. Типова формула та властивості блокового поліефірного ПУ м’якої піни
Поліефір триол 100 часток TDI80/20 46,0 часток Оловоорганічний каталізатор 0,4 частки Третинний амінний каталізатор 0,2 частки Силіконовий стабілізатор піни 1,0 частки Вода 3,6 частки Спінювач 0~12 частин Властивості: Щільність піни, кг/м3 22,4 Межа міцності, кПа 96 .3 Подовження, % 220 Міцність на розрив, Н/м 385 Стиснення, 50% 6 90% 6 Кавітаційне навантаження, кг (38 см × 35,6 см × 10 см) Деформація 25 % 13,6 65 % 25,6 Відскок м’яча при падінні, % 38 В останні роки, щоб відповідати Для потреб ринку деякі підприємства часто виготовляють пінопласт низької щільності (10 кг/м3).При виготовленні гнучкої піни наднизької щільності необхідно не просто збільшити піноутворювач і допоміжний піноутворювач.Те, що можна зробити, також має поєднуватися з відносно високостабільною кремнієвою поверхнево-активною речовиною та каталізатором.
Виробництво гнучкої піни низької щільності наднизької щільності Еталонна формула: назва середньої щільності низької щільності наднизької щільності
Безперервна коробка безперервна коробка поліефір поліол 100100100100100 Вода 3.03.04.55.56.6 Каталізатор А-33 0.20.20.20.250.18 Силіцій ПАР В-81101.01.21.11.93.8 Октоат олова 0.250.280.350.360. 40 Агент 7.57.512.515.034.0 TDI80/2041.444.056.073 .0103.0 Щільність, кг/м3 23.023.016.514.08.0
Формула циліндричної піни: поліефірний поліол типу EO/PO (OH:56) 100 мас.ч. Вода 6,43 мас.ч. MC піноутворювач 52,5 мас.част. Силікон поверхнево-активна речовина L-628 6,50 част.мас. Каталізатор A230 0,44 част.мас. Октоат олова D19 0,85 част.мас. Індекс TDI80/20 0,99 Дозування 139pbw Щільність піни, кг/м3 7,5
2. Рідкий CO2 співпінник для створення піни низької щільності
Поліефір триол (Mn3000) 100 100 Вода 4,9 5,2 Рідкий CO2 2,5 3,3 Силіконовий поверхнево-активний речовина L631 1,5 1,75 B8404 Амінний каталізатор A133 0,28 0,30 Октоат олова 0,14 0,17 Вогнезахисний DE60F 0 114 TDI 80/20 Щільність піни, кг/м3 16 16
Типова формула така: Поліефір триол (Mn3000) 100pbw Вода 4,0pbw LCO2 4,0~5,5pbw Каталізатор A33 0,25pbw Силіцій поверхнево-активна речовина SC155 1,35pbw Октоат олова D19 0,20pbw Індекс TDI80/20 110 Щільність піни, кг/ м3 14,0~16,5
3. М’який пінополіуретан із повним MDI низької щільності
М'який поліуретановий пінопласт широко використовується у виробництві подушок для автомобільних сидінь.Зниження щільності без впливу на фізичні властивості є метою розробки.
Формула: високоактивний поліефір (OH: 26~30 мг KOH/г) 80 часток маси Полімерний поліол (OH: 23~27 мг KOH/г) 20 часток маси Зшиваючий агент 0~3 частки маси Вода 4,0 частки маси Амінний каталізатор A-33 2,8 частки маси Поверхнева активність силіконової олії Агент B8716 1,0 pbw MDI індекс 90pbw Ефективність: Центральна щільність піни 34,5 кг/м3 Твердість ILD25% 15,0 кг/314 см2 Міцність на розрив 0,8 кг/см Міцність на розрив 1,34 кг/см2 Подовження 120% Швидкість відскоку 62% Постійне ущільнення (сухе) 5,0% (мокре) 13,5%
4. Подушка для сидіння транспортного засобу з низьким вмістом MDI
Гомолог чистого MDI: M50, тобто продукт 4,4′MDI 50% 2,4′MDI 50%, можна спінити при кімнатній температурі, покращити текучість, зменшити щільність продукту та зменшити вагу автомобіля, що є дуже перспективний.Продукт:
Формуляція: високий активний поліефліфефіл поліол (OH: 28mgkoh/g) 95pbw 310 Допоміжний* 5pbw dabco 33lv 0.3pbw dabco 8154 0.7pbw Силіконовий ПАР B4113 0.6pbw a-1 0.1pbw Вода 3.5pbw cyanate index m50 50pbw 8
Фізичні властивості: Час витягування (с) 62 Час наростання (с) 98 Щільність вільної піни, кг/м3 32,7 Прогин при стисканні, кПа: 40% 1,5 Подовження, % 180 Міцність на розрив, Н/м 220
Примітка: *310 Допоміжне: Продаю, це спеціальний подовжувач ланцюга.
5. Висока еластичність, комфортна їзда PU піна
Останнім часом ринок вимагав, щоб фізичні властивості поролонових подушок залишалися незмінними, але люди не втомлювалися і не хворіли на високоякісні подушки сидінь після тривалої їзди.Після дослідження внутрішні органи людського тіла, особливо шлунок, мають частоту близько 6 Гц.Якщо виникне резонанс, це спричинить нудоту та блювоту.
Загалом коефіцієнт передачі вібрації високопружної піни на частоті 6 Гц становить 1,1–1,3, тобто під час руху транспортного засобу він не слабшає, а збільшується, а деякі формули продуктів можуть зменшити вібрацію до 0,8–0,9.Рекомендується рецептура продукту, і її передача вібрації 6 Гц знаходиться на рівні 0,5~0,55.
Рецептура: Високоактивний поліефірний поліол (Mn6000) 100 частин на масу кремнієвої поверхнево-активної речовини SRX-274C 1,0 частки на масу третинний амінний каталізатор, Minico L-1020 0,4 частки на масу третинний амінний каталізатор, Minico TMDA 0,15 частки на масу води 3,6 частки на масу ізоціанатного преполімеру (NCO%= 29,7%) ІНДЕКС 100
Фізичні властивості: Загальна щільність, кг/м3 48,0 25% ILD, кг/314 см2 19,9 Відскок, % 74 50% стиснення
Стійкість до усадки, (суха) 1,9 (мокра) 2,5 6 Гц Передача вібрації 0,55
6. Повільний відскок або в'язкопружна піна
Так звана поліуретанова піна з повільним відскоком відноситься до піни, яка не відновлюється до своєї початкової форми відразу після деформації піни зовнішньою силою, а повільно відновлюється без залишкової деформації поверхні.Має відмінні амортизаційні, звукоізоляційні, герметичні та інші властивості.Його можна використовувати для контролю шуму автомобільних двигунів, килимових покриттів, дитячих іграшок і медичних подушок.
Приклад формули: високоактивний поліефір (OH34) 40~60 мас.част. Полімерний поліефір (OH28) 60~40 мас.част. Перехресний клей ZY-108* 80~100 мас.част. L-580 1,5 мас.част. Каталізатор 1,8~2,5 мас.част. Вода 1,6~2,2 мас.част. Ізоціанатний індекс* * 1,05 pbw Примітка: *ZY-108, сполука багатофункціонального низькомолекулярного поліефіру** PM-200, суміш зрідженого MDI-100, обидва продукти Wanhua Властивості: Щільність піни, кг/м3 150~165 Твердість, Шор A 18~15 Міцність на розрив, кН/м 0,87~0,76 Подовження, % 90~130 Швидкість відскоку, % 9~7 Час відновлення, секунди 7~10
7. Мікропористий пінопласт поліефірного типу з власною оболонкою, стійкий до втоми згинання мільйони разів
Піну можна наносити на ПУ підошви та кермо
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Dabco EG 1,8 pbw A-1 0,3 pbw Dabco102 7 0,3 частки на масу 硅表面活性剂DC-193 0,3 частки на масу L1 412T 1,5 pbw Вода 0,44 pbw Модифікований MDI Suprasec2433 71 pbw
Фізичні властивості: Щільність піни: приблизно 0,5 г/см3, відхилення β-ременя, KCS 35～50, дуже добре
8. Вогнезахисний, низький дим, висока еластичність піни
Зі швидким розвитком національної економіки різні відділи висувають все більш високі вимоги до вогнестійкості пінопласту, особливо авіації, автомобілів, швидкісних легкових автомобілів, побутових диванів тощо. Нетоксичний.
Зважаючи на вищезазначену ситуацію, автор та його колеги розробили вогнезахисний клас (кисневий індекс 28~30%), який має дуже низьку щільність диму (міжнародне значення становить 74, а цей продукт лише близько 50), і відскок піни залишається незмінним.Утворює білий дим
Приклад формули: YB-3081 вогнезахисний поліефір 50 мас.част. Високоактивний поліефір (OH34) 50 мас.част. Силікон поверхнево-активна речовина B 8681 0,8~1,0 мас.част. Вода 2,4~2,6 мас.част. DEOA 1,5~3 мас.част. Каталізатор A-1 тощо 0,6~1,1 мас.част. Ізоціанатний індекс 1,05
Фізичні властивості: Щільність піни, кг/м3 ≥50 Міцність на стиск, кПа 5,5 Межа міцності на розрив, кПа 124 Швидкість відскоку, % ≥60 Деформація стиснення, 75% ≤8 Кисневий індекс, OI% ≥ 28 Щільність диму ≤50
9. Вода є піноутворювачем, уся екологічно чиста піна для шкіри
Піноутворювач HCFC-141b був повністю заборонений в іноземних країнах.Піноутворювач CP легкозаймистий.Піноутворювач HFC-245fa і HFC-365mfc дорогий і неприйнятний.Шкіряний поролон.У минулому працівники ПУ вдома та за кордоном звертали увагу лише на модифікацію поліефіру та ізоціанату, тому поверхневий шар піни був нечітким, а щільність була високою.
Зараз рекомендовано набір формул, які характеризуються:
l Основний поліефірний поліол залишається незмінним, і використовується звичайний Mn5000 або 6000.·
l Ізоціанат залишається незмінним, можна використовувати C-MDI, PAPI або модифікований MDI.
l Для вирішення проблеми використовуйте спеціальну добавку SH-140.·
Основна формула:
l Високоактивний поліефір триол Mn5000 65pbw
l SH-140* 35pbw
l Подовжувач ланцюга: 1,4-бутандіол 5pbw
l Зшиваючий агент: гліцерин 1,7 мас
l Розчинник: K-6530 0,2~0,5 pbw
l Каталізатор A-2 1,2~1,3 мас
l Відповідна кількість кольорової пасти l Вода 0,5 мас
l МР-200 45pbw
Примітка: *SH-140 — наш продукт.
Фізичні властивості: загальна щільність пінопласту 340~350 кг/м3
Продукти: гладка поверхня, прозора скоринка, невелика щільність.
Час публікації: 12 серпня 2022 р