1. Ievads
Poliuretāna mīksto putu sērijas produkti galvenokārt ietver bloku, vienlaidu, sūkļu, augstas elastības putas (HR), pašnoturīgas putas, lēnas elastības putas, mikrošūnu putas un daļēji cietas enerģiju absorbējošas putas.Šāda veida putas joprojām veido aptuveni 50% no kopējā poliuretāna izstrādājuma.Plašs un paplašinās pielietojums, tas ir bijis iesaistīts dažādās tautsaimniecības jomās: sadzīves tehnika, automašīnas, labiekārtošana, mēbeles, vilcieni, kuģi, kosmosa un daudzās citās jomās.Kopš PU mīksto putu parādīšanās 1950. gados, īpaši pēc ieiešanas 21. gadsimtā, ir noticis lēciens tehnoloģiju, daudzveidības un produktu izlaides ziņā.Svarīgākie ir: Videi draudzīgas PU mīkstās putas, proti, zaļš poliuretāna izstrādājums;zemas GOS vērtības PU mīkstās putas;zemas izsmidzināšanas PU mīkstās putas;pilna ūdens PU mīkstas putas;pilnas MDI sērijas mīkstās putas;liesmu slāpējošs, zems dūmu daudzums, pilna MDI sērija Foam;jauna veida piedevas, piemēram, reaktīvi augstas molekulmasas katalizatori, stabilizatori, liesmas slāpētāji un antioksidanti;polioli ar zemu nepiesātinājumu un zemu monospirta saturu;īpaši zema blīvuma PU mīkstas putas ar lieliskām fizikālajām īpašībām;zema rezonanses frekvence, zemas pārneses PU mīkstās putas;polikarbonāta diols, poliε-kaprolaktona poliols, polibutadiēndiols, politetrahidrofurāns un citi īpaši polioli;šķidrā CO2 putošanas tehnoloģija, negatīva spiediena putošanas tehnoloģija utt.Īsāk sakot, jaunu šķirņu un jaunu tehnoloģiju parādīšanās ir veicinājusi PU mīksto putu tālāku attīstību.
2 Putošanas princips
Lai sintezētu ideālas prasībām atbilstošas PU mīkstās putas, ir nepieciešams izprast putu sistēmas ķīmiskās reakcijas principu, lai izvēlētos atbilstošās galvenās un palīgizejvielas un ražošanas procesus.Poliuretāna nozares attīstība līdz mūsdienām vairs nav imitācijas stadijā, bet saskaņā ar galaprodukta veiktspējas prasībām to var panākt, izmantojot izejvielu struktūru un sintētiskos paņēmienus.Poliuretāna putas piedalās ķīmiskajās izmaiņās sintēzes procesā, un putu strukturālās īpašības ietekmējošie faktori ir sarežģīti, kas ietver ne tikai izocianāta, poliētera (estera) spirta un ūdens ķīmisko reakciju, bet arī putu veidošanās koloidālo ķīmiju. .Ķīmiskās reakcijas ietver ķēdes pagarināšanu, putošanu un šķērssavienojumu.Tas ietekmē arī reakcijā iesaistīto vielu struktūru, funkcionalitāti un molekulmasu.Poliuretāna putu sintēzes vispārējo reakciju var izteikt ar šādu formulu:
9b0722b7780190d3928a2b8aa99b1224.jpg
Tomēr faktiskā situācija ir sarežģītāka, un svarīgākās atbildes ir apkopotas šādi:
01 Ķēdes pagarinājums
Daudzfunkcionālie izocianāti un poliētera (estera) spirti, īpaši divfunkcionāli savienojumi, ķēdes pagarināšana tiek veikta šādi:
07b0ec2de026c48dd018efaa5ccde5c1.jpg
Putošanas sistēmā izocianāta daudzums parasti ir lielāks nekā aktīvā ūdeņradi saturošā savienojuma daudzums, tas ir, reakcijas indekss ir lielāks par 1, parasti 1,05, tātad putošanas procesā ķēdes pagarinātā galaprodukta beigas. jābūt izocianātu grupai
5ed385eebd04757bda026fcfb4da4961.jpg
Ķēdes pagarinājuma reakcija ir galvenā PU putu reakcija, un tā ir fizikālo īpašību atslēga: mehāniskā izturība, augšanas ātrums, elastība utt.
02 Putošanas reakcija
Putošana ir ļoti svarīga mīksto putu sagatavošanā, īpaši sintezējot zema blīvuma produktus.Pastāv divi vispārīgi putošanas efekti: reakcijas siltuma izmantošana, lai iztvaicētu zemas viršanas temperatūras ogļūdeņražu savienojumus, piemēram, HCFC-141b, HFC-134a, HFC-365mfc, ciklopentānu utt., lai sasniegtu putošanas mērķus, un otrs ir izmantot. ūdens un izocianāts.Ķīmiskā reakcija rada lielu daudzumu CO2 gāzes putu:
04d3b707849aaf9b1ee6f1b8d19c1ce7.jpg
Ja nav katalizatora, ūdens reakcijas ātrums ar izocianātiem ir lēns.Amīnu un izocianātu reakcijas ātrums ir diezgan ātrs.Šī iemesla dēļ, kad ūdens tiek izmantots kā putojošs līdzeklis, tas rada lielu skaitu cietu segmentu un urīnvielas savienojumu ar augstu polaritāti, kas ietekmē putu izstrādājumu sajūtu, elastību un karstumizturību.Lai ražotu putas ar lieliskām fizikālajām īpašībām un zemu blīvumu, ir jāpalielina poliētera (estera) spirta molekulmasa un galvenās ķēdes maigums.
03 Gēla darbība
Gēla reakciju sauc arī par šķērssaistīšanas un cietēšanas reakciju.Putošanas procesā ļoti svarīga ir želeja.Pārāk agra vai pārāk vēla želēšana izraisīs putu produktu kvalitātes pasliktināšanos vai kļūs par atkritumu produktiem.Ideālākais stāvoklis ir tāds, ka ķēdes pagarinājums, putošanas reakcija un gēla reakcija sasniedz līdzsvaru, pretējā gadījumā putu blīvums būs pārāk augsts vai putas sabruks.
Putošanas procesā ir trīs želejas darbības:
1) Daudzfunkcionālu savienojumu želejas
Parasti savienojumi ar vairāk nekā trim funkcijām var reaģēt, veidojot ķermeņa struktūras savienojumus.Poliuretāna elastīgo putu ražošanā izmantojam poliētera poliolus ar vairāk nekā trim funkcionalitātēm.Pēdējā laikā visu MDI sistēmu izstrādē izmanto arī poliizocianātus ar fn ≥ 2,5, lai uzlabotu zema blīvuma putu nestspēju.Tie ir pamats trīsfāzu šķērssaistītu struktūru veidošanai:
42a37c3572152ae1f6c386b7bd177bf8.jpg
Ir vērts atzīmēt, ka molekulmasa starp šķērssavienojuma punktiem tieši atspoguļo putu šķērssavienojuma blīvumu.Tas nozīmē, ka šķērssaistīšanas blīvums ir liels, izstrādājuma cietība ir augsta un mehāniskā izturība ir laba, bet putu maigums ir zems, un elastība un pagarinājums ir zems.Molekulārais svars (Mc) starp mīksto putu šķērssavienojuma punktiem ir 2000–2500, bet puscieto putuplasta – starp 700–2500.
2) Urīnvielas veidošanās
Ja ūdeni izmanto kā putotāju, rodas attiecīgie urīnvielas saišu savienojumi.Jo vairāk ūdens, jo vairāk urīnvielas saišu.Tie tālāk reaģēs ar lieko izocianātu augstā temperatūrā, veidojot biureta saites savienojumus ar trīsfāzu struktūru:
896b42df0d91543a61d1e68f91c1d829.jpg
3) Alofanāta veidošanās Cits šķērssavienojuma reakcijas veids ir tāds, ka ūdeņradis uretāna galvenajā ķēdē tālāk reaģē ar lieko izocianātu augstā temperatūrā, veidojot alofanāta saiti ar trīsfāzu struktūru:
4a6fdae7620ef5333bd14c6973a26a37.jpg
Biureta savienojumu un alofanātu savienojumu veidošanās nav ideāli piemērota putošanas sistēmām, jo šiem diviem savienojumiem ir slikta termiskā stabilitāte un tie sadalās augstā temperatūrā.Tāpēc cilvēkiem ir ļoti svarīgi kontrolēt temperatūru un izocianātu indeksu ražošanā.
3 Ķīmiskie aprēķini
Poliuretāna sintētiskais materiāls ir polimēru sintētisks materiāls, kas var sintezēt polimēru izstrādājumus no izejvielām vienā solī, tas ir, izstrādājumu fizikālās īpašības var tieši mākslīgi pielāgot, mainot izejvielu specifikācijas un sastāva attiecības.Tāpēc, lai uzlabotu poliuretāna izstrādājumu kvalitāti, ir ļoti svarīgi pareizi piemērot polimēru sintēzes principu un izveidot vienkāršu aprēķina formulu.
01 Ekvivalentā vērtība
Tā sauktā ekvivalentā vērtība (E) attiecas uz molekulmasu (Mn), kas atbilst vienības funkcionalitātei (f) savienojuma molekulā;
2a931ca68a4ace0f036e02a38adee698.jpg
Piemēram, poliētera triola skaitliskā vidējā molekulmasa ir 3000, tad tā ekvivalentā vērtība:
e3295f1d515f5af4631209f7b49e1328.jpg
Parasti izmantotā šķērssaistīšanas aģenta MOCA, proti, 4,4′-metilēnbis(2 hloramīna), relatīvā molekulmasa ir 267. Lai gan molekulā ir 4 aktīvie ūdeņraži, izocianāta reakcijā piedalās tikai 2 ūdeņraži.atoms, tātad tā funkcionalitāte f=2
0618093a7188b53e5015fb4233cccdc9.jpg
Poliētera vai poliestera poliola produkta specifikācijā katrs uzņēmums norāda tikai hidroksilvērtības (OH) datus, tāpēc praktiskāk ir tieši aprēķināt ekvivalento vērtību ar hidroksilgrupu:
8a7763766e4db49fece768a325b29a61.jpg
Ir vērts atgādināt, ka produkta funkcionalitātes faktiskā mērīšana ir ļoti laikietilpīga, un ir daudz blakusreakciju.Bieži vien triola poliētera (estera) faktiskā funkcionalitāte nav vienāda ar 3, bet ir no 2,7 līdz 2,8.Tāpēc ieteicams izmantot (2 ) formulu, tas ir, tiek aprēķināta arī hidroksilgrupa!
02 Nepieciešamība pēc izocianāta
Visi aktīvie ūdeņraža savienojumi var reaģēt ar izocianātu.Saskaņā ar līdzvērtīgas reakcijas principu PU sintēzē ir plaši izplatīta prakse precīzi aprēķināt katra komponenta patērēto izocianāta daudzumu formulā:
a63972fdc4f16025842815cb1d008cfe.jpg
Formulā: Ws — izocianāta daudzums
Wp-poliētera vai poliestera dozēšana
Ep — poliēteris vai poliestera ekvivalents
Es - izocianāta ekvivalents
I2-NCO/-OH molārā attiecība, tas ir, reakcijas indekss
ρS — izocianāta tīrība
Kā mēs visi zinām, sintezējot prepolimēru vai pusprepolimēru ar noteiktu NCO vērtību, nepieciešamais izocianāta daudzums ir saistīts ar faktisko poliētera daudzumu un NCO saturu, kas nepieciešams gala prepolimēram.Pēc apkopojuma:
83456fb6214840b23296d5ff084c4ab8.jpg
Formulā: D——NCO grupas masas daļa prepolimērā
42—— NCO ekvivalentā vērtība
Mūsdienu visas MDI sistēmas putās pusprepolimēru sintezēšanai parasti izmanto augstas molekulmasas poliētera modificētu MDI, un tā NCO% ir no 25 līdz 29%, tāpēc formula (4) ir ļoti noderīga.
Ir ieteicama arī formula molekulmasas aprēķināšanai starp šķērssavienojuma punktiem, kas saistīti ar šķērssaites blīvumu, kas ir ļoti noderīga formulējumu formulēšanā.Neatkarīgi no tā, vai tas ir elastomērs vai augstas elastības putas, to elastība ir tieši saistīta ar šķērssaistīšanas līdzekļa daudzumu:
b9fd1ca1ee9bebc558731d065ac3254b.jpg
Formulā: Mnc—— skaitliskā vidējā molekulmasa starp šķērssavienojuma punktiem
Piemēram, — šķērssaistīšanas aģenta ekvivalenta vērtība
Wg — šķērssaistīšanas līdzekļa daudzums
WV – prepolimēra daudzums
D——NCO saturs
4 izejvielas
Poliuretāna izejvielas iedala trīs kategorijās: poliola savienojumi, poliizocianātu savienojumi un piedevas.Tostarp polioli un poliizocianāti ir galvenās poliuretāna izejvielas, bet palīgvielas ir savienojumi, kas papildina poliuretāna izstrādājumu īpašās īpašības.
Visi savienojumi ar hidroksilgrupām organisko savienojumu struktūrā pieder pie organiskajiem poliola savienojumiem.Starp tiem divas visbiežāk izmantotās poliuretāna putas ir poliētera polioli un poliestera polioli.
poliola savienojums
Poliētera poliols
Tas ir oligomērisks savienojums ar vidējo molekulmasu 1000–7000, kura pamatā ir naftas ķīmijas rūpniecības izejvielas: propilēna oksīds un etilēnoksīds, kā arī divi un trīs funkcionāli ūdeņradi saturoši savienojumi tiek izmantoti kā iniciatori un tiek katalizēti un. polimerizēts ar KOH..
Parasti parastā mīkstā putu poliētera poliola molekulmasa ir diapazonā no 1500 līdz 3000, un hidroksilgrupa ir no 56 līdz 110 mgKOH / g.Augstas elastības poliētera poliola molekulmasa ir no 4500 līdz 8000, un hidroksilgrupa ir no 21 līdz 36 mgKOH/g.
Ir vērts pieminēt, ka vairākas lielas poliētera poliolu šķirnes, kas nesen izstrādātas pēdējos gados, ir ļoti noderīgas, lai uzlabotu elastīgo poliuretāna putu fizikālās īpašības un samazinātu blīvumu.
l Ar polimēru potēts poliētera poliols (POP), kas var uzlabot PU mīksto putu nestspēju, samazināt blīvumu, palielināt atvēršanas pakāpi un novērst saraušanos.Arī deva katru dienu palielinās.
l Poliurīnvielas poliētera poliols (PHD): poliētera funkcija ir līdzīga polimēra poliētera poliolam, kas var uzlabot cietību, nestspēju un veicināt putu izstrādājumu atvēršanos.Liesmas pretestība ir palielināta, un MDI sērijas putas ir pašdziestošas un plaši izmantotas Eiropā.l Degšanas kvalitātes polimēra poliētera poliols: tas ir slāpekli saturošs aromātisks ogļūdeņraža polimērs, uzpotēts poliētera poliols, kas var ne tikai uzlabot putu izstrādājumu nestspēju, atvērto šūnu, cietību un citas īpašības, bet arī sintezēt PU sēdekļu spilvenus. no tā.Tam ir augsts liesmas slāpētājs: skābekļa indekss ir 28% vai vairāk, zems dūmu emisijas līmenis ≤60% un zems liesmas izplatīšanās ātrums.Tas ir lielisks materiāls automašīnām, vilcieniem un mēbelēm, lai izgatavotu sēdekļu spilvenus
l Poliētera poliols ar zemu nepiesātinājumu: tā kā kā katalizators izmanto dubultu cianīda metālu kompleksu (DMC), nepiesātināto dubultsaišu saturs sintezētajā poliēterī ir mazāks par 0,010 mol/mg, tas ir, tas satur monoolu. tas ir, augstā tīrība nodrošina uz tā pamata sintezēto HR putu labāku elastību un kompresijas komplekta īpašības, kā arī labu plīsuma izturību un ievilkuma koeficientu.Nesen izstrādātās zemas rezonanses frekvences, 6Hz zema pārraides ātruma auto sēdekļu spilvenu putas ir ļoti labas.
l Hidrogenēts polibutadiēnglikols, šis poliols nesen tika izmantots PU putu izstrādājumos ārzemēs, lai ievērojami uzlabotu putu fizikālās īpašības, jo īpaši laika apstākļu izturību, mitruma un karstumizturības kompresijas komplektu un citas problēmas daudzus gadus, lai automašīnas sēdekļa spilvens utt. tiek izmantoti Āfrikas tropiskajos reģionos
l Poliētera polioli ar augstu etilēnoksīda saturu, parasti augstas aktivitātes poliētera polioli, lai uzlabotu poliēteru reaktivitāti, sintēzes laikā pievienojiet 15–20% EO līdz galam.Iepriekšminētajos poliēteros ir EO saturs līdz 80%, PO saturs Gluži pretēji, tas ir mazāks par 40%.Tā ir visu MDI sērijas PU mīksto putu izstrādes atslēga, kam būtu jāpievērš uzmanība nozares cilvēkiem.
l Poliētera polioli ar katalītisko aktivitāti: poliētera struktūrā galvenokārt ievada terciārās amīna grupas ar katalītiskām īpašībām vai metāla jonus.Mērķis ir samazināt katalizatora daudzumu putošanas sistēmā, samazināt GOS vērtību un zemu putu produktu izsmidzināšanu.
l Poliētera poliols ar aminoskābēm: šim poliēterim ir vislielākā katalītiskā aktivitāte, īss reakcijas laiks, ātra izņemšana no veidnēm un ievērojami uzlabota produkta izturība (īpaši agrīna izturība), veidņu atbrīvošanās, temperatūras izturība un šķīdinātāja izturība., būvniecības temperatūra ir samazināta, darbības joma ir paplašināta, un tā ir daudzsološa jauna šķirne.
poliestera poliols
Agrīnie poliestera polioli visi attiecas uz poliestera polioliem uz adipīnskābes bāzes, un lielākais tirgus ir mikrošūnu putas, ko izmanto apavu zolēs.Pēdējos gados viena pēc otras ir parādījušās jaunas šķirnes, paplašinot poliestera poliolu pielietojumu PUF.
l Aromātiskā dikarboksilskābe modificēts adipīnskābes poliestera poliols: galvenokārt sintezē poliestera poliolu, daļēji aizstājot adipīnskābi ar ftalskābi vai tereftalskābi, kas var uzlabot produkta agrīno izturību un uzlabot mitruma izturību un cietību, vienlaikus samazinot izmaksas. “
l Polikarbonāta poliols: šāda veida izstrādājumi var ievērojami uzlabot putuplasta izstrādājumu hidrolīzes izturību, laika apstākļu izturību, temperatūras izturību un cietību, un tas ir daudzsološs variants.
l Poli ε-kaprolaktona poliols: no tā sintezētajām PU putām ir lieliska temperatūras izturība, hidrolīzes izturība un nodilumizturība, un no tām ir jāizgatavo daži augstas veiktspējas produkti.
l Aromātiskais poliestera poliols: tas tika izstrādāts, visaptveroši izmantojot poliestera atkritumus agrīnā stadijā, un to galvenokārt izmanto PU cietās putās.Tagad tas ir paplašināts līdz PU mīkstajām putām, kas arī ir uzmanības vērtas.
Citi PUF var izmantot jebkuru savienojumu ar aktīvo ūdeņradi.Saskaņā ar tirgus izmaiņām un vides aizsardzības prasībām ir obligāti pilnībā jāizmanto lauku produkti un jāsintezē bioloģiski noārdāmas PU mīkstās putas.
l Polioli uz rīcineļļas bāzes: šie produkti jau agrāk tika izmantoti PUF, un lielākā daļa no tiem ir izgatavoti no nemodificētas tīras rīcineļļas, lai iegūtu puscietas putas.Es ierosinu izmantot pāresterifikācijas tehnoloģiju, un rīcineļļā tiek ievadīti dažādi augstas molekulmasas spirti, lai sintezētu dažādas specifikācijas.
Atvasinājumi, var izgatavot dažādus mīkstus un cietus PUF.
l Augu eļļu sērijas polioli: pēdējā laikā naftas cenu ietekmē šādi produkti ir strauji attīstījušies.Šobrīd lielākā daļa rūpnieciski ražoto produktu ir sojas pupu eļļas un palmu eļļas sērijas produkti, un arī kokvilnas sēklu eļļu vai dzīvnieku eļļu var izmantot sērijveida produktu izstrādei, kas ir vispusīgi izmantojami, samazina izmaksas, ir bioloģiski noārdāmi un videi draudzīgi. .
poliizocianāts
Elastīgo poliuretāna putu ražošanā parasti izmanto divu veidu izocianātus, TDI un MDI, un atvasinātos TDI/MDI hibrīdus plaši izmanto arī HR sērijās.Vides aizsardzības prasību dēļ automobiļu rūpniecībā ir ļoti zemas prasības attiecībā uz putuplasta izstrādājumu GOS vērtību.Tāpēc tīri MDI, neapstrādāti MDI un MDI modificētie produkti ir plaši izmantoti PU mīkstajās putās kā galvenie PU mīkstie izstrādājumi.
poliola savienojums
Sašķidrināts MDI
Tīrs 4,4′-MDI ir ciets istabas temperatūrā.Tā sauktais sašķidrinātais MDI attiecas uz MDI, kas ir dažādos veidos modificēts un ir šķidrs istabas temperatūrā.Sašķidrinātā MDI funkcionalitāti var izmantot, lai saprastu, kurai grupai modificētajai MDI tas pieder.
l ar uretānu modificēts MDI ar funkcionalitāti 2,0;
l ar karbodiimīdu modificēts MDI ar funkcionalitāti 2.0;
l MDI modificēts ar diazetaciklobutanona imīnu, funkcionalitāte ir 2,2;
l MDI, kas modificēts ar uretānu un diazetidinimīnu ar funkcionalitāti 2,1.
Lielākā daļa šo izstrādājumu tiek izmantoti veidņos, piemēram, HR, RIM, pašdīrājošās putās un mikroputās, piemēram, apavu zolēs.
MDI-50
Tas ir 4,4′-MDI un 2,4′-MDI maisījums.Tā kā 2,4′-MDI kušanas temperatūra ir zemāka par istabas temperatūru, aptuveni 15°C, MDI-50 ir šķidrums, ko uzglabā istabas temperatūrā un ir viegli lietojams.Pievērsiet uzmanību 2,4′-MDI steriskajam traucējošajam efektam, kas ir mazāk reaģējošs nekā 4,4′ korpuss un ko var regulēt ar katalizatoru.
Rupja MDI vai PAPI
Tā funkcionalitāte ir no 2,5 līdz 2,8, un to parasti izmanto stingrās putās.Pēdējos gados cenu faktoru ietekmē tas tiek izmantots arī mīksto putu tirgū, taču jāņem vērā, ka augstās funkcionalitātes dēļ formulu dizainā nepieciešams samazināt šķērssavienojumu apjomu.Savienojumu līdzeklis vai palielināt iekšējo plastifikatoru.
Palīgdarbs
katalizators
Katalizators lieliski iedarbojas uz poliuretāna putām, un ar to var panākt ātru ražošanu istabas temperatūrā.Ir divas galvenās katalizatoru kategorijas: terciārie amīni un metālu katalizatori, piemēram, trietilēndiamīns, pentametildietilētriamīns, metilimidazols, A-1 utt., visi pieder pie terciārajiem amīna katalizatoriem, savukārt alvas oktoāts, dietilēndiamīns uc Dibutiltīna laurāts, , kālija oktoāts, organiskais bismuts u.c. ir metāla katalizatori.Šobrīd ir izstrādāti dažādi aizkavētā tipa, trimerizācijas tipa, kompleksa tipa un zemas GOS vērtības tipa katalizatori, kuru pamatā ir arī iepriekš minētie katalizatori.
Piemēram, gāzes produktu uzņēmuma Dabco sērijas izejviela ir trietilēndiamīns:
l Dabco33LV satur 33% trietilēndiamīna/67% dipropilēnglikola
l Dabco R8020 trietilēndiamīns satur 20%/DMEA80%
l Dabco S25 trietilēndiamīns satur 25%/butāndiols 75%
l Dabco8154 trietilēndiamīna/skābes aizkavētā katalizators
l Dabco EG trietilēndiamīns satur 33% / etilēnglikols 67%
l Dabco TMR sērijas trimerizācija
l Dabco 8264 saliktie burbuļi, līdzsvaroti katalizatori
l Dabco XDM katalizators ar zemu smaku
Vairāku katalizatoru apstākļos vispirms ir jāsaprot dažādu katalizatoru īpašības un to darbības principi, lai iegūtu poliuretāna sistēmas līdzsvaru, tas ir, līdzsvaru starp putošanas ātrumu un želejas ātrumu;līdzsvars starp želejas ātrumu un putošanas ātrumu, kā arī putošanas ātrumu un materiāla plūstamības līdzsvaru utt.
Metāla katalizatori ir visi gēla tipa katalizatori.Tradicionālajiem alvas tipa katalizatoriem ir spēcīga gēla iedarbība, taču to trūkumi ir tādi, ka tie nav izturīgi pret hidrolīzi un tiem ir slikta termiskā novecošanās izturība.Nesenajam organisko bismuta katalizatoru parādīšanās vajadzētu piesaistīt uzmanību.Tam ir ne tikai alvas katalizatora funkcija, bet arī laba hidrolīzes izturība un siltuma novecošanās izturība, kas ir ļoti piemērota materiālu savienošanai.
putu stabilizators
Tam ir putu materiāla emulģēšanas, putu stabilizēšanas un šūnas regulēšanas loma, kā arī palielina katra komponenta savstarpējo šķīdību, kas palīdz burbuļu veidošanā, kontrolē šūnas izmēru un viendabīgumu, kā arī veicina šūnu līdzsvaru. putu spriegums.Sienas ir elastīgas, lai saglabātu šūnas un novērstu sabrukšanu.Lai gan putu stabilizatora daudzums ir neliels, tas būtiski ietekmē PU elastīgo putu šūnu struktūru, fizikālās īpašības un ražošanas procesu.
Pašlaik Ķīnā tiek izmantoti pret hidrolīzi izturīgi silikona/polioksialkilēnētera bloku oligomēri.Pateicoties dažādu putu sistēmu pielietojumam, hidrofobā segmenta/hidrofilā segmenta attiecība ir atšķirīga, un ķēdes posma maiņa bloka struktūras galā ir atšķirīga., ražot silīcija stabilizatorus dažādiem putuplasta izstrādājumiem.Tāpēc, izvēloties putu stabilizatoru, jums ir jāsaprot tā funkcija un funkcija, neaizmirstiet to, nelietojiet to bez izšķirības, un radīt nelabvēlīgas sekas.Piemēram, mīksto putu silikona eļļu nevar uzklāt uz augstas noturības putām, pretējā gadījumā tas izraisīs putu saraušanos, un augstas noturības silikona eļļu nevar uzklāt, lai bloķētu mīkstās putas, pretējā gadījumā tas izraisīs putu sabrukšanu.
Vides aizsardzības vajadzību dēļ automobiļu un mēbeļu rūpniecībā ir nepieciešami produkti ar zemu izsmidzināšanu un zemu GOS vērtību.Dažādi uzņēmumi ir secīgi izstrādājuši zemas izsmidzināšanas un zemas GOS vērtības putu stabilizatorus, piemēram, Gas Products Company laist klajā Dabco DC6070, kas ir zemas izsmidzināšanas silikona eļļa TDI sistēmai.;Dabco DC2525 ir zemas miglošanas silikona eļļa MDI sistēmām.
putojošs līdzeklis
PU mīksto putu putotājs galvenokārt ir ūdens, ko papildina citi fizikāli putojošie līdzekļi.Bloku putu ražošanā, ņemot vērā lielo ūdens daudzumu zema blīvuma produktos, bieži pārsniedzot 4,5 daļas uz 100 daļām, putu iekšējā temperatūra paaugstināsies, pārsniedzot 170–180 °C, kā rezultātā notiek spontāna putu aizdegšanās. putas, un jāizmanto zemas viršanas temperatūras ogļūdeņraža putojošs līdzeklis.Viens palīdz samazināt blīvumu, bet otrs noņem lielu daudzumu reakcijas siltuma.Sākumā tika izmantota ūdens/F11 kombinācija.Vides aizsardzības problēmu dēļ F11 tika aizliegts.Pašlaik tiek izmantota lielākā daļa pārejas ūdens/dihlormetāna sērijas produktu un ūdens/HCFC-141b sērijas.Tā kā dihlormetāna sērijas produkti arī piesārņo atmosfēru, tas ir pārejas raksturs, savukārt HFC sērijas produkti: HFC-245fa, -356mfc utt jeb ciklopentāna sērijas produkti visi ir videi draudzīgi, bet pirmie ir dārgi, bet otrie ir viegli uzliesmojoši, tāpēc Lai apmierinātu temperatūras pakāpes samazināšanas vajadzības, problēmas risināšanai cilvēki ir ieviesuši jaunus procesus, negatīva spiediena putošanas tehnoloģiju, piespiedu dzesēšanas tehnoloģiju un šķidrā CO2 tehnoloģiju, kuras mērķis ir samazināt ūdens daudzumu vai samazināt iekšējo temperatūru. no putām.
Bloku burbuļu ražošanai iesaku šķidro CO2 tehnoloģiju, kas vairāk piemērota maziem un vidējiem uzņēmumiem.LCO2 tehnoloģijā 4 daļas LCO2 ir līdzvērtīgas 13 daļām MC.Attiecība starp ūdens patēriņu un šķidro CO2, ko izmanto dažāda blīvuma putu ražošanai Putu blīvums, kg/m3 ūdens, masas daļas LCO2, masas daļas ekvivalents MC, masas daļas
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
liesmas slāpētājs
Ugunsdrošība un ugunsdrošība ir cilvēku rūpes visu laiku.manas valsts nesen izdotajā dokumentā “Prasības un standarti liesmu slāpējošu izstrādājumu un sastāvdaļu sadegšanas veiktspējai publiskās vietās” GB20286-2006 ir jaunas prasības attiecībā uz liesmas slāpēšanu.Liesmu slāpējošām 1. klases putām Plastmasas prasības: a), maksimālais siltuma izdalīšanās ātrums ≤ 250KW/m2;b), vidējais degšanas laiks ≤ 30s, vidējais degšanas augstums ≤ 250mm;c), dūmu blīvuma pakāpe (SDR) ≤ 75;d), dūmu toksicitātes pakāpe Ne mazāka par 2A2 līmeni.
Tas nozīmē, ka jāņem vērā trīs faktori: liesmas slāpētājs, zems dūmu līmenis un zema dūmu toksicitāte.Lai izvirzītu augstākas prasības liesmas slāpētāju izvēlei, atbilstoši augstāk minētajiem standartiem, uzskatu, ka vislabāk ir izvēlēties tādas šķirnes, kas spēj veidot biezu oglekļa slāni un izdalīt netoksiskus vai maz toksiskus dūmus.Šobrīd piemērotāk ir izmantot augstas molekulmasas liesmas slāpētājus uz fosfātu esteru bāzes vai halogēnus nesaturošus aromātiskos ogļūdeņražus ar augstas temperatūras noturības heterocikliskām šķirnēm utt. Pēdējos gados ārvalstīs ir izstrādātas paplašinātas grafīta liesmas slāpētājas PU elastīgās putas, vai slāpekļa heterocikliskais liesmas slāpētājs Zāles ir pareizas.
cits
Citas piedevas galvenokārt ir: poru atvērēji, šķērssaistīšanas līdzekļi, antioksidanti, pretaizvīšanas līdzekļi utt. Izvēloties, jāņem vērā piedevu ietekme uz PU produktu darbību, kā arī to toksicitāte, migrācija, saderība utt. jautājums.
5 produkti
Lai labāk izprastu saistību starp formulu un PU mīksto putu veiktspēju, atsaucei ir sniegti vairāki reprezentatīvi piemēri:
1. Bloku poliētera PU mīksto putu tipiskā formula un īpašības
Poliētera triols 100pbw TDI80/20 46,0pbw Organotīna katalizators 0,4pbw Terciārais amīns katalizators 0,2pbw Silīcija putu stabilizators 1,0pbw Ūdens 3,6pbw Kopputošanas līdzeklis 0~12pbw Tīrība: 9,3 dens. Pagarinājums, % 220 Plīsuma izturība, N/m 385 Kompresijas komplekts, 50% 6 90% 6 Kavitācijas slodze, kg (38cm×35.6cm×10cm) Deformācija 25% 13.6 65% 25.6 Krītoša bumbiņa atsitiens, % 38 Pēdējos gados, lai izpildītu tirgus vajadzībām, daži uzņēmumi bieži ražo zema blīvuma (10kg/m3) putas.Ražojot īpaši zema blīvuma elastīgās putas, nav vienkārši jāpalielina putotāja un papildu putotāja.Tas, ko var darīt, ir jāsaskaņo arī ar salīdzinoši augstas stabilitātes silīcija virsmaktīvo vielu un katalizatoru.
Zema blīvuma īpaši zema blīvuma elastīgo putu atsauces formulas ražošana: nosaukums vidēja blīvuma zema blīvuma īpaši zema blīvuma
Nepārtraukta kaste nepārtraukta kaste kaste poliētera poliols 100100100100100 Ūdens 3.03.04.55.56.6 A-33 katalizators 0.20.20.20.250.18 Silīcija virsmaktīvā viela B-81101.01.21.11.50.60.30. .40 Aģents 7.57.512.515.034.0 TDI80/2041.444.056.073 .0103.0 Blīvums, kg/m3 23.023.016.514.08.0
Cilindriskā putu formula: EO/PO tipa poliētera poliols (OH:56) 100pbw Ūdens 6.43pbw MC putotājs 52.5pbw Silīcija virsmaktīvā viela L-628 6.50pbw Katalizators A230 0.44pbw Stannous octoate TD09p20 indekss D019p00.8. 139pbw putu blīvums, kg/m3 7.5
2. Šķidrais CO2 līdzputošanas līdzeklis, lai iegūtu zema blīvuma putas
Poliētera triols (Mn3000) 100 100 Ūdens 4,9 5,2 Šķidrais CO2 2,5 3,3 Silikona virsmaktīvā viela L631 1,5 1,75 B8404 Amīna katalizators A133 0,28 0,30 Alvas oktoāts 80/20 Putu blīvums , kg/m3 16 16
Tipiskā formula ir šāda: Poliētera triols (Mn3000) 100pbw Ūdens 4,0pbw LCO2 4,0-5,5pbw Katalizators A33 0,25pbw Silīcija virsmaktīvā viela SC155 1,35pbw Alvas oktoāts, D10pbw 3 14,0~16,5
3. Pilna MDI zema blīvuma poliuretāna mīkstās putas
Mīkstas PU formētas putas tiek plaši izmantotas automašīnu sēdekļu spilvenu ražošanā.Attīstības mērķis ir samazināt blīvumu, neietekmējot fiziskās īpašības
Formula: Augstas aktivitātes poliēteris (OH: 26 ~ 30mgKOH/g) 80pbw Polimēra poliols (OH: 23~27mgKOH/g) 20pbw Šķērssaites līdzeklis 0~3pbw Ūdens 4,0pbw Amīna katalizators A-33 2,8pbw eļļa A6 Virsmas aktivitāte B70 pbw MDI indekss 90pbw Veiktspēja: Putu centra blīvums 34,5kg/m3 Cietība ILD25% 15,0kg/314cm2 Plīsuma izturība 0,8kg/cm Stiepes izturība 1,34kg/cm2 Pagarinājums 120% Atsitiena ātrums 62% Pastāvīgā (W) kompresijas komplekts 5)0Dry. 13,5%
4. Zema blīvuma, pilna MDI videi draudzīgs transportlīdzekļa sēdekļa spilvens
Tīra MDI homologs: M50, tas ir, produkts 4,4′MDI 50% 2,4′MDI 50%, var tikt putots istabas temperatūrā, uzlabo plūstamību, samazina produkta blīvumu un samazina transportlīdzekļa svaru, kas ir ļoti daudzsološi.Produkts:
Sastāvs: Augstas aktīvās poliētera poliols (OH: 28mgKOH/g) 95pbw 310 Palīgviela* 5pbw Dabco 33LV 0.3pbw Dabco 8154 0.7pbw Silīcija virsmaktīvā viela B4113 0.6pbw A-5pbwbw. 8
Fizikālās īpašības: Vilkšanas laiks (s) 62 Augšanas laiks (s) 98 Brīvo putu blīvums, kg/m3 32,7 Kompresijas slodzes novirze, kpa: 40% 1,5 Izstiepums, % 180 Plīsuma izturība, N/m 220
Piezīme: *310 Palīgrīks: Pārdodu, tas ir īpašs ķēdes pagarinātājs.
5. Augsta noturība, ērta izjādes PU putas
Nesen tirgus pieprasīja, lai putu sēdekļu spilvenu fiziskās īpašības paliktu nemainīgas, bet cilvēki pēc ilgstošas braukšanas nebūtu noguruši un kustību slimības augstas kvalitātes sēdekļu spilveni.Pēc izpētes cilvēka ķermeņa iekšējo orgānu, īpaši kuņģa, frekvence ir aptuveni 6 Hz.Ja rodas rezonanse, tas izraisīs sliktu dūšu un vemšanu
Parasti augstas noturības putu vibrācijas caurlaidība pie 6 Hz ir 1,1–1,3, tas ir, kad transportlīdzeklis darbojas, tas nevis vājinās, bet palielinās, un daži formulas produkti var samazināt vibrāciju līdz 0,8–0,9.Tagad ir ieteikts produkta sastāvs, un tā 6 Hz vibrācijas pārraide ir 0,5–0,55 līmenī.
Sastāvs: Augstas aktivitātes poliētera poliols (Mn6000) 100 pbw silīcija virsmaktīvā viela SRX-274C 1,0 pbw terciārā amīna katalizators, Minico L-1020 0,4 pbw terciārā amīna katalizators, Minico TMDA 0,15 pbw izomērs 2IND2 . 100
Fizikālās īpašības: kopējais blīvums, kg/m3 48,0 25%ILD, kg/314 cm2 19,9 atsitiens, % 74 50% kompresija
Rukuma izturība, (sausā) 1,9 (slapjā) 2,5 6Hz vibrācijas caurlaidība 0,55
6. Lēna atsitiena vai viskoelastīgās putas
Tā sauktās lēnas atsitiena PU putas attiecas uz putām, kas netiek atjaunotas sākotnējā formā uzreiz pēc putu deformācijas ar ārēju spēku, bet tiek atjaunotas lēnām bez atlikušās virsmas deformācijas.Tam ir lieliskas amortizācijas, skaņas izolācijas, blīvējuma un citas īpašības.To var izmantot automašīnu dzinēju trokšņu kontrolei, paklāju pamatnei, bērnu rotaļlietām un medicīniskajiem spilveniem.
Formulas piemērs: Augstas aktivitātes poliēteris (OH34) 40–60 pbw Polimēra poliēteris (OH28) 60–40 pbw Šķērslīme ZY-108* 80–100 pbw L-580 1,5 pbw Katalizators 1,8–2,5 pbw Ūdens 1,6–2,5 cianāts. * 1,05 pbw Piezīme: *ZY-108, daudzfunkcionāla zemas molekulmasas poliētera savienojums** PM-200, sašķidrināta MDI-100 maisījums, abi ir Wanhua produkti Īpašības: Putu blīvums, kg/m3 150~165 Cietība, Shore A 18–15 Pārraušanas izturība, kN/m 0,87–0,76 Pagarinājums, % 90–130 Atsitiena līmenis, % 9–7 Atgūšanas laiks, sekundes 7–10
7. Poliētera tipa pašmizotas mikrošūnu putas, kas miljons reižu izturīgas pret elastības nogurumu
Putas var uzklāt uz PU zolēm un stūres ratiem
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 A.b.1. pbw 催化剉.b. 027 0,3 pbw 硅表面活性剂DC-193 0,3 pbw L1 412T 1,5 pbw ūdens 0,44 pbw Modificēts MDI Suprasec2433 71 pbw
Fizikālās īpašības: putu blīvums: apmēram 0,5 g∕cm3 β-siksnas novirze, KCS 35～50, ļoti labs
8. Liesmu slāpējošas, zemu dūmu, augstas noturības putas
Strauji attīstoties tautsaimniecībai, dažādās struktūrvienībās tiek izvirzītas arvien augstākas prasības putuplasta izstrādājumu liesmas slāpēšanai, īpaši aviācijā, automašīnās, ātrgaitas vieglajos automobiļos, sadzīves dīvānos uc Nontoxic.
Ņemot vērā iepriekš minēto situāciju, autore un kolēģi ir izstrādājuši antipirēnu (skābekļa indekss 28–30%), kam ir ļoti zems dūmu blīvums (starptautiskā vērtība ir 74, un šim produktam ir tikai aptuveni 50), un putu atsitiens paliek nemainīgs.Izdala baltus dūmus.
Formulas piemērs: YB-3081 liesmu slāpējošs poliēteris 50 pbw Augstas aktivitātes poliēteris (OH34) 50 pbw Silikona virsmaktīvā viela B 8681 0,8~1,0 pbw Ūdens 2,4~2,6 pbw DEOA 1,5 ~ 3 pbw Katalizators A-1 pbw katalizators A-1
Fizikālās īpašības: Putu blīvums, kg/m3 ≥50 Spiedes izturība, kPa 5,5 Stiepes izturība, kPa 124 Atsitiena ātrums, % ≥60 Kompresijas deformācija, 75% ≤8 Skābekļa indekss, OI% ≥ 28 Dūmu blīvums ≤50
9. Ūdens ir putotājs, visas videi draudzīgās putas
HCFC-141b putotājs ārvalstīs ir pilnībā aizliegts.CP putotājs ir uzliesmojošs.HFC-245fa un HFC-365mfc putotājs ir dārgs un nepieņemams.Ādas putas.Agrāk PU darbinieki gan mājās, gan ārzemēs pievērsa uzmanību tikai poliētera un izocianāta modifikācijai, tāpēc putu virsmas slānis bija neskaidrs un blīvums bija augsts.
Tagad ir ieteicams formulu kopums, ko raksturo:
l Pamatpoliētera poliols paliek nemainīgs, un tiek izmantots parastais Mn5000 vai 6000.·
l Izocianāts paliek nemainīgs, var izmantot C-MDI, PAPI vai modificētu MDI.
l Lai atrisinātu problēmu, izmantojiet īpašu piedevu SH-140.·
Pamatformula:
l Augstas aktivitātes poliētera triols Mn5000 65pbw
l SH-140* 35pbw
l Ķēdes pagarinātājs: 1,4-butāndiols 5pbw
l Šķērssaistīšanas līdzeklis: glicerīns 1,7 pbw
l Atvēršanas līdzeklis: K-6530 0.2~0.5pbw
l Katalizators A-2 1,2 ~ 1,3 pbw
l Krāsu pastas atbilstošs daudzums l Ūdens 0.5pbw
l MR-200 45pbw
Piezīme: *SH-140 ir mūsu produkts.
Fizikālās īpašības: kopējais putu blīvums ir 340–350 kg/m3
Produkti: gluda virsma, dzidra garoza, zems blīvums.
Publicēšanas laiks: 12. augusts 2022