1. Úvod
Mezi produkty řady polyuretanových měkkých pěn patří především blokové, kontinuální, houbové, vysoce odolné pěny (HR), samoobslužná pěna, pomalá pružná pěna, mikrobuněčná pěna a polotuhá pěna absorbující energii.Tento typ pěny stále tvoří asi 50 % celkového polyuretanového produktu.Široká škála s rozšiřujícím se uplatněním se angažuje v různých oblastech národního hospodářství: domácí spotřebiče, automobily, domácí kutily, nábytek, vlaky, lodě, letectví a mnoho dalších oblastí.Od nástupu PU měkké pěny v 50. letech 20. století, zejména po vstupu do 21. století, došlo ke skoku v technologii, rozmanitosti a produkci produktů.Mezi hlavní přednosti patří: Měkká PU pěna šetrná k životnímu prostředí, konkrétně zelený polyuretanový produkt;PU měkká pěna s nízkou hodnotou VOC;PU měkká pěna s nízkou atomizací;plná voda PU měkká pěna;plná měkká pěna řady MDI;zpomalující hoření, nízká kouřivost, plná pěna řady MDI;nové typy přísad, jako jsou reaktivní vysokomolekulární katalyzátory, stabilizátory, retardéry hoření a antioxidanty;polyoly s nízkou nenasyceností a nízkým obsahem monoalkoholů;PU měkká pěna s ultranízkou hustotou s vynikajícími fyzikálními vlastnostmi;nízká rezonanční frekvence, nízká přenosová PU měkká pěna;polykarbonátdiol, polye-kaprolaktonpolyol, polybutadiendiol, polytetrahydrofuran a další speciální polyoly;technologie tekutého CO2 pěnění, technologie podtlakového pěnění atd. .Stručně řečeno, vznik nových odrůd a nových technologií podpořil další vývoj PU měkké pěny.
2 Princip pěnění
Aby bylo možné syntetizovat ideální PU měkkou pěnu splňující požadavky, je nutné pochopit princip chemické reakce pěnového systému, aby bylo možné vybrat vhodné hlavní a pomocné suroviny a výrobní procesy.Vývoj polyuretanového průmyslu do dnešního dne již není ve stádiu napodobování, ale podle požadavků na výkon finálního produktu jej lze dosáhnout strukturou surovin a syntetickými technikami.Polyuretanová pěna se účastní chemických změn během procesu syntézy a faktory ovlivňující strukturní vlastnosti pěny jsou komplexní, což zahrnuje nejen chemickou reakci mezi isokyanátem, polyether (ester) alkoholem a vodou, ale také koloidní chemii pěnění. .Chemické reakce zahrnují prodlužování řetězce, pěnění a zesíťování.Ovlivňuje také strukturu, funkčnost a molekulovou hmotnost látek účastnících se reakce.Obecnou reakci syntézy polyuretanové pěny lze vyjádřit následujícím vzorcem:
9b0722b7780190d3928a2b8aa99b1224.jpg
Skutečná situace je však složitější a důležité odpovědi jsou shrnuty takto:
01 Prodloužení řetězu
Multifunkční isokyanáty a polyether (ester) alkoholy, zejména difunkční sloučeniny, prodlužování řetězce se provádí následovně:
07b0ec2de026c48dd018efaa5ccde5c1.jpg
V pěnícím systému je množství isokyanátu obecně větší než množství sloučeniny obsahující aktivní vodík, to znamená, že reakční index je větší než 1, obvykle 1,05, takže konec konečného produktu s prodlouženým řetězcem v procesu pěnění by měla být isokyanátová skupina
5ed385eebd04757bda026fcfb4da4961.jpg
Reakce prodlužování řetězce je hlavní reakcí PU pěny a je klíčem k fyzikálním vlastnostem: mechanická pevnost, rychlost růstu, elasticita atd.
02 Pěnová reakce
Pěnění je velmi důležité při přípravě měkkých pěn, zejména při syntéze produktů s nízkou hustotou.Existují dva obecné efekty pěnění: použití reakčního tepla k odpaření nízkovroucích uhlovodíkových sloučenin, jako je HCFC-141b, HFC-134a, HFC-365mfc, cyklopentan atd., k dosažení pěnění, a druhým je použití voda a isokyanát.Chemická reakce vytváří velké množství pěny CO2:
04d3b707849aaf9b1ee6f1b8d19c1ce7.jpg
V nepřítomnosti katalyzátoru je rychlost reakce vody s isokyanáty pomalá.Reakční rychlost aminů a isokyanátů je poměrně rychlá.Z tohoto důvodu, když je voda použita jako pěnidlo, přináší velké množství tuhých segmentů a sloučenin močoviny s vysokou polaritou, které ovlivňují omak, pružnost a tepelnou odolnost pěnových produktů.Pro výrobu pěny s vynikajícími fyzikálními vlastnostmi a nízkou hustotou je nutné zvýšit molekulovou hmotnost polyetherového (esterového) alkoholu a měkkost hlavního řetězce.
03 Gelová akce
Gelová reakce se také nazývá zesíťovací a vytvrzovací reakce.V procesu pěnění je gelovatění velmi důležité.Příliš brzké nebo příliš pozdní gelovatění způsobí, že kvalita pěnových produktů klesne nebo se stanou odpadními produkty.Nejideálnější je stav, kdy se prodlužování řetězce, pěnící reakce a gelová reakce dostanou do rovnováhy, jinak bude hustota pěny příliš vysoká nebo pěna splaskne.
Během procesu pěnění existují tři gelovací akce:
1) Gely multifunkčních sloučenin
Obecně mohou sloučeniny s více než třemi funkčními skupinami reagovat za vzniku sloučenin tělesné struktury.Při výrobě polyuretanových flexibilních pěn používáme polyetherpolyoly s více než třemi funkcemi.V poslední době se polyisokyanáty s fn ≥ 2,5 používají také při vývoji všech MDI systémů pro zlepšení nosnosti pěn s nízkou hustotou.Ty jsou základem pro tvorbu třífázových zesíťovaných struktur:
42a37c3572152ae1f6c386b7bd177bf8.jpg
Stojí za zmínku, že molekulová hmotnost mezi body zesítění přímo odráží hustotu zesíťování pěny.To znamená, že hustota síťování je velká, tvrdost produktu je vysoká a mechanická pevnost je dobrá, ale měkkost pěny je špatná a pružnost a tažnost jsou nízké.Molekulová hmotnost (Mc) mezi body zesítění měkké pěny je 2000-2500 a polotuhá pěna je mezi 700-2500.
2) Tvorba močoviny
Když se jako pěnící činidlo použije voda, vytvoří se odpovídající sloučeniny močoviny.Čím více vody, tím více vazeb močoviny.Dále budou reagovat s přebytečným isokyanátem při vysoké teplotě za vzniku biuretových vazebných sloučenin s třífázovou strukturou:
896b42df0d91543a61d1e68f91c1d829.jpg
3) Tvorba allofanátu Dalším typem síťovací reakce je, že vodík na hlavním řetězci uretanu dále reaguje s přebytkem isokyanátů při vysoké teplotě za vzniku allofanátové vazby s třífázovou strukturou:
4a6fdae7620ef5333bd14c6973a26a37.jpg
Tvorba biuretových sloučenin a allofanátových sloučenin není pro pěnící systémy ideální, protože tyto dvě sloučeniny mají špatnou tepelnou stabilitu a při vysokých teplotách se rozkládají.Proto je velmi důležité, aby lidé při výrobě kontrolovali teplotu a izokyanátový index.
3 Chemické výpočty
Polyuretanový syntetický materiál je polymerní syntetický materiál, který dokáže syntetizovat polymerní produkty ze surovin v jednom kroku, to znamená, že fyzikální vlastnosti produktů lze přímo uměle upravit změnou specifikací a poměrů složení surovin.Proto je pro zlepšení kvality polyuretanových výrobků velmi důležité, jak správně aplikovat princip syntézy polymerů a stanovit jednoduchý výpočetní vzorec.
01 Ekvivalentní hodnota
Takzvaná ekvivalentní hodnota (E) se vztahuje k molekulové hmotnosti (Mn) odpovídající jednotkové funkcionalitě (f) v molekule sloučeniny;
2a931ca68a4ace0f036e02a38adee698.jpg
Například číselná průměrná molekulová hmotnost polyethertriolu je 3000, pak jeho ekvivalentní hodnota:
e3295f1d515f5af4631209f7b49e1328.jpg
Běžně používané síťovadlo MOCA, konkrétně 4,4′-methylenbis(2chloramin), má relativní molekulovou hmotnost 267. Přestože jsou v molekule 4 aktivní vodíky, pouze 2 vodíky se účastní isokyanátové reakce.atom, takže jeho funkčnost f=2
0618093a7188b53e5015fb4233cccdc9.jpg
Ve specifikaci produktu polyether nebo polyester polyol každá společnost poskytuje pouze údaje o hydroxylovém čísle (OH), takže je praktičtější přímo vypočítat ekvivalentní hodnotu s hydroxylovým číslem:
8a7763766e4db49fece768a325b29a61.jpg
Je vhodné připomenout, že samotné měření funkčnosti produktu je časově velmi náročné a existuje mnoho vedlejších reakcí.Často se skutečná funkčnost triolpolyetheru (esteru) nerovná 3, ale pohybuje se mezi 2,7 a 2,8.Proto se doporučuje použít vzorec (2 ), to znamená, že se vypočítá i hydroxylové číslo!
02 Požadavek isokyanátu
Všechny sloučeniny aktivního vodíku mohou reagovat s isokyanátem.Podle principu ekvivalentní reakce je běžnou praxí v syntéze PU přesně vypočítat množství isokyanátu spotřebovaného každou složkou ve vzorci:
a63972fdc4f16025842815cb1d008cfe.jpg
Ve vzorci: Ws — množství isokyanátu
Wp — dávkování polyetheru nebo polyesteru
Ep – ekvivalent polyetheru nebo polyesteru
Es – ekvivalent isokyanátu
Molární poměr I2-NCO/-OH, tj. reakční index
ρS — čistota isokyanátu
Jak všichni víme, při syntéze prepolymeru nebo semiprepolymeru s určitou hodnotou NCO se množství požadovaného isokyanátu vztahuje ke skutečnému množství polyetheru a obsahu NCO požadovaných ve finálním prepolymeru.Po shrnutí:
83456fb6214840b23296d5ff084c4ab8.jpg
Ve vzorci: D—— hmotnostní zlomek skupiny NCO v prepolymeru
42—— Ekvivalentní hodnota NCO
V dnešních celosystémových pěnách MDI se k syntéze semiprepolymerů obecně používá vysokomolekulární polyetherem modifikovaný MDI a jeho NCO% je mezi 25 a 29 %, takže vzorec (4) je velmi užitečný.
Doporučuje se také vzorec pro výpočet molekulové hmotnosti mezi body zesítění související s hustotou zesítění, což je velmi užitečné při formulování formulací.Ať už se jedná o elastomer nebo vysoce pružnou pěnu, její elasticita přímo souvisí s množstvím síťovacího činidla:
b9fd1ca1ee9bebc558731d065ac3254b.jpg
Ve vzorci: Mnc——číselný průměr molekulové hmotnosti mezi body zesítění
Např.—— Ekvivalentní hodnota síťovacího činidla
Wg——Množství síťovacího činidla
WV – množství prepolymeru
D——obsah poddůstojníků
4 suroviny
Polyuretanové suroviny se dělí do tří kategorií: polyolové sloučeniny, polyisokyanátové sloučeniny a přísady.Mezi nimi jsou hlavními surovinami polyuretanu polyoly a polyisokyanáty a pomocnými látkami jsou sloučeniny, které doplňují speciální vlastnosti polyuretanových výrobků.
Všechny sloučeniny s hydroxylovými skupinami ve struktuře organických sloučenin patří k organickým polyolovým sloučeninám.Mezi nimi jsou dvě nejběžněji používané polyuretanové pěny polyetherpolyoly a polyesterpolyoly.
polyolová sloučenina
Polyetherpolyol
Jedná se o oligomerní sloučeninu s průměrnou molekulovou hmotností 1000~7000, která je založena na surovinách petrochemického průmyslu: propylenoxid a ethylenoxid a jako iniciátory se používají dvě a tři funkční sloučeniny obsahující vodík, které jsou katalyzovány a polymeruje KOH..
Obecně je molekulová hmotnost běžného měkkého pěnového polyetherpolyolu v rozmezí 1500-3000 a hydroxylové číslo je mezi 56-110 mg KOH/g.Molekulová hmotnost vysoce odolného polyetherpolyolu je mezi 4500 a 8000 a hydroxylové číslo je mezi 21 a 36 mgKOH/g.
Stojí za zmínku, že několik velkých druhů polyetherpolyolů nově vyvinutých v posledních letech je velmi prospěšných pro zlepšení fyzikálních vlastností polyuretanové flexibilní pěny a snížení hustoty.
l Polyetherpolyol (POP) roubovaný polymerem, který může zlepšit nosnost PU měkké pěny, snížit hustotu, zvýšit stupeň otevření a zabránit smrštění.Také dávka se den ode dne zvyšuje
l Polymočovinový polyetherpolyol (PHD): Polyetherová funkce je podobná polymernímu polyetherpolyolu, který může zlepšit tvrdost, nosnost a podporovat otevírání pěnových produktů.Odolnost proti plameni je zvýšena a pěna řady MDI je samozhášivá a široce používaná v Evropě.l Polyetherpolyol polymerní třídy spalování: Jedná se o polyetherpolyol s roubovaným aromatickým uhlovodíkovým polymerem obsahujícím dusík, který může nejen zlepšit nosnost, tvrdost a další vlastnosti pěnových produktů, ale také syntetizovat PU polštáře sedadel. z toho.Má vysokou retardaci hoření: index kyslíku je až 28 % nebo více, nízké emise kouře ≤ 60 % a nízká rychlost šíření plamene.Je to vynikající materiál pro automobily, vlaky a nábytek pro výrobu sedadel.
l Polyetherpolyol s nízkou nenasyceností: Protože používá jako katalyzátor podvojný kyanidový kovový komplex (DMC), obsah nenasycených dvojných vazeb v syntetizovaném polyetheru je menší než 0,010 mol/mg, to znamená, že obsahuje monool. to znamená, že vysoká čistota vede k lepší odolnosti a kompresním vlastnostem HR pěny syntetizované na jejím základě, stejně jako k dobré pevnosti v roztržení a faktoru vtlačení.Nedávno vyvinutá pěna na autosedačku s nízkou rezonanční frekvencí a nízkou přenosovou rychlostí 6Hz je velmi dobrá.
l Hydrogenovaný polybutadienglykol, tento polyol byl nedávno používán v PU pěnových výrobcích v zahraničí, aby výrazně zlepšil fyzikální vlastnosti pěny, zejména odolnost proti povětrnostním vlivům, odolnost proti vlhkosti a teplu a další problémy po mnoho let, takže polštář autosedačky atd. se používají v tropických oblastech Afriky.
l Polyetherpolyoly s vysokým obsahem ethylenoxidu, obecně vysoce aktivní polyetherpolyoly, za účelem zlepšení reaktivity polyetherů přidávají během syntézy na konec 15~20% EO.Výše uvedené polyethery mají obsah EO do 80 %, obsah PO je naopak nižší než 40 %.Je to klíč k vývoji všech PU měkkých pěn řady MDI, kterému by lidé v oboru měli věnovat pozornost.
l Polyetherpolyoly s katalytickou aktivitou: do struktury polyetheru vnášejí především terciární aminové skupiny s katalytickými vlastnostmi nebo kovové ionty.Účelem je snížit množství katalyzátoru v pěnícím systému, snížit hodnotu VOC a nízkou atomizaci pěnových produktů.
l Polyetherpolyol zakončený aminoskupinou: Tento polyether má největší katalytickou aktivitu, krátkou reakční dobu, rychlé vyjmutí z formy a výrazně zlepšenou pevnost produktu (zejména počáteční pevnost), uvolňování z formy, teplotní odolnost a odolnost vůči rozpouštědlům., stavební teplota je snížena, rozsah je rozšířen a je to slibná nová odrůda.
polyester polyol
Všechny dřívější polyesterové polyoly odkazují na polyesterové polyoly na bázi kyseliny adipové a největším trhem je mikrobuněčná pěna, která se používá v podrážkách bot.V posledních letech se objevují nové odrůdy jedna po druhé, čímž se rozšiřuje použití polyesterových polyolů v PUF.
l Polyesterový polyol na bázi kyseliny adipové modifikovaný aromatickou dikarboxylovou kyselinou: hlavně syntetizující polyesterový polyol částečným nahrazením kyseliny adipové kyselinou ftalovou nebo kyselinou tereftalovou, což může zlepšit počáteční pevnost produktu a zlepšit odolnost proti vlhkosti a tvrdost při současném snížení nákladů. a
l Polykarbonátový polyol: Tento typ produktu může výrazně zlepšit odolnost proti hydrolýze, odolnost proti povětrnostním vlivům, teplotní odolnost a tvrdost pěnových produktů a je slibnou odrůdou.
l Poly ε-kaprolakton polyol: Z ní syntetizovaná PU pěna má vynikající teplotní odolnost, odolnost proti hydrolýze a otěru a musí z ní být vyrobeny některé vysoce výkonné produkty.
l Aromatický polyesterpolyol: Byl vyvinut komplexním využitím odpadních polyesterových produktů v rané fázi a většinou se používá v PU tuhé pěně.Nyní je rozšířena o PU měkkou pěnu, která také stojí za pozornost.
Ostatní Na PUF lze aplikovat jakoukoli sloučeninu s aktivním vodíkem.Podle změn trhu a požadavků na ochranu životního prostředí je nezbytné plně využívat venkovské produkty a syntetizovat biologicky odbouratelnou PU měkkou pěnu.
l Polyoly na bázi ricinového oleje: Tyto produkty byly v PUF používány již dříve a většina z nich je vyrobena z nemodifikovaného čistého ricinového oleje pro výrobu polotuhých pěn.Navrhuji použít technologii transesterifikace a do ricinového oleje se zavedou různé alkoholy s vysokou molekulovou hmotností, aby se syntetizovaly různé specifikace.
Deriváty, mohou být vyrobeny do různých měkkých a tvrdých PUF.
l Polyoly řady rostlinných olejů: V poslední době ovlivněné cenami ropy se tyto produkty rychle rozvíjely.V současné době je většina produktů, které byly industrializovány, řada sójových olejů a palmových olejů, bavlníkový olej nebo živočišný olej lze také použít k vývoji sériových produktů, které lze komplexně využít, snížit náklady a jsou biologicky odbouratelné a šetrné k životnímu prostředí. .
polyisokyanát
Při výrobě flexibilní polyuretanové pěny se běžně používají dva typy izokyanátů, TDI a MDI, a odvozené hybridy TDI/MDI jsou také široce používány v řadě HR.Vzhledem k požadavkům na ochranu životního prostředí má automobilový průmysl velmi nízké požadavky na hodnotu VOC pěnových produktů.Proto byly čisté MDI, surové MDI a MDI modifikované produkty široce používány v PU měkké pěně jako hlavní PU měkké produkty.
polyolová sloučenina
Zkapalněné MDI
Čistý 4,4'-MDI je při pokojové teplotě pevný.Takzvaný zkapalněný MDI označuje MDI, který byl různými způsoby upraven a je kapalný při pokojové teplotě.Funkčnost zkapalněného MDI lze použít k pochopení, ke které skupinově modifikované MDI patří.
l uretanem modifikovaný MDI s funkčností 2,0;
l karbodiimidem modifikovaný MDI s funkčností 2,0;
l MDI modifikovaný diazetacyklobutanoniminem, funkčnost je 2,2;
l MDI modifikovaný uretanem a diazetidiniminem s funkčností 2.1.
Převážná většina těchto produktů se používá v lisovaných produktech, jako jsou HR, RIM, samostahovací pěny a mikropěny, jako jsou podrážky bot.
MDI-50
Jedná se o směs 4,4′-MDI a 2,4′-MDI.Protože bod tání 2,4'-MDI je nižší než pokojová teplota, asi 15 °C, je MDI-50 kapalina skladovaná při pokojové teplotě a snadno se používá.Věnujte pozornost efektu stérické zábrany 2,4′-MDI, který je méně reaktivní než 4,4′ tělo a lze jej upravit pomocí katalyzátoru.
Hrubé MDI nebo PAPI
Jeho funkčnost je mezi 2,5 a 2,8 a obecně se používá v tuhých pěnách.V posledních letech se kvůli cenovým faktorům používá také na trhu s měkkými pěnami, ale je třeba poznamenat, že kvůli jeho vysoké funkčnosti je nutné snížit množství zesíťování v designu receptury.Spárovací prostředek, případně zvýšení vnitřního změkčovadla.
Pomocný
katalyzátor
Katalyzátor má velký vliv na polyuretanovou pěnu a s ním lze dosáhnout rychlé výroby při pokojové teplotě.Existují dvě hlavní kategorie katalyzátorů: terciární aminy a kovové katalyzátory, jako je triethylendiamin, pentamethyldiethylentriamin, methylimidazol, A-1 atd., všechny patří mezi katalyzátory terciárních aminů, zatímco oktoát cínatý, diethylendiamin atd. Dibutylcín laurát, octan draselný , oktoát draselný, organický vizmut atd. jsou kovové katalyzátory.V současné době byly vyvinuty různé katalyzátory zpožděného typu, trimeračního typu, komplexního typu a typu s nízkou hodnotou VOC, které jsou také založeny na výše uvedených typech katalyzátorů.
Například společnost Dabco řady plynových produktů, základní surovinou je triethylendiamin:
l Dabco33LV obsahuje 33 % triethylendiaminu/67 % dipropylenglykolu
l Dabco R8020 Triethylendiamin obsahuje 20%/DMEA80%
l Dabco S25 triethylendiamin obsahuje 25 %/butandiol 75 %
l Dabco8154 triethylendiamin/kyselý zpožděný katalyzátor
l Dabco EG Triethylendiamin obsahuje 33 % / Ethylenglykol 67 %
l Trimerizace řady Dabco TMR
l Složené bubliny Dabco 8264, vyvážené katalyzátory
l Dabco XDM katalyzátor s nízkým zápachem
Za podmínek více katalyzátorů musíme nejprve porozumět charakteristikám různých katalyzátorů a jejich pracovním principům, abychom získali rovnováhu polyuretanového systému, tj. rovnováhu mezi rychlostí pěnění a rychlostí gelovatění;rovnováha mezi rychlostí gelovatění a rychlostí pěnění a rovnováhou rychlosti pěnění a tekutosti materiálu atd.
Kovové katalyzátory jsou všechny katalyzátory gelového typu.Běžné katalyzátory cínového typu mají silný gelový efekt, ale jejich nevýhodou je, že nejsou odolné vůči hydrolýze a mají špatnou odolnost proti tepelnému stárnutí.Pozornost by měl přitáhnout nedávný výskyt organických katalyzátorů na bázi bismutu.Má nejen funkci cínového katalyzátoru, ale má také dobrou odolnost proti hydrolýze a tepelnému stárnutí, což je velmi vhodné pro míchání materiálů.
stabilizátor pěny
Hraje roli emulgace pěnového materiálu, stabilizace pěny a úpravy buňky a zvyšuje vzájemnou rozpustnost každé složky, což napomáhá tvorbě bublin, řídí velikost a rovnoměrnost buňky a podporuje rovnováhu napětí pěny.Stěny jsou elastické, aby udržely buňky a zabránily kolapsu.Přestože je množství stabilizátoru pěny malé, má významný dopad na buněčnou strukturu, fyzikální vlastnosti a výrobní proces PU flexibilní pěny.
V současné době se v Číně používají silikonové/polyoxyalkylenetherové blokové oligomery odolné proti hydrolýze.Díky použití různých pěnových systémů je poměr hydrofobní segment/hydrofilní segment odlišný a změna řetězového článku na konci blokové struktury je odlišná.k výrobě silikonových stabilizátorů pro různé pěnové produkty.Proto při výběru pěnového stabilizátoru musíte porozumět jeho funkci a funkci, nezapomenout na něj, nepoužívat jej bez rozdílu a způsobit nepříznivé následky.Například měkký pěnový silikonový olej nelze aplikovat na vysoce pružnou pěnu, jinak způsobí smrštění pěny a vysoce pružný silikonový olej nelze aplikovat na blokování měkké pěny, jinak způsobí kolaps pěny.
Vzhledem k potřebám ochrany životního prostředí vyžaduje automobilový a nábytkářský průmysl výrobky s nízkou atomizací a nízkou hodnotou VOC.Různé společnosti postupně vyvinuly pěnové stabilizátory s nízkou atomizací a nízkou hodnotou VOC, jako je Dabco DC6070 uvedený na trh společností Gas Products Company, což je silikonový olej s nízkou atomizací pro systém TDI.;Dabco DC2525 je silikonový olej s nízkou mlžením pro MDI systémy.
pěnidlo
Pěnidlo pro PU měkkou pěnu je převážně voda, doplněná o další fyzikální pěnidla.Při výrobě blokové pěny, s ohledem na velké množství vody v produktech s nízkou hustotou, často překračující 4,5 dílů na 100 dílů způsobí zvýšení vnitřní teploty pěny nad 170 ~ 180 ° C, což má za následek samovolné vznícení pěna a musí se použít nízkovroucí uhlovodíkové pěnidlo.Jeden pomáhá při snižování hustoty a druhý odstraňuje velké množství reakčního tepla.V prvních dnech se používala kombinace voda/F11.Kvůli ochraně životního prostředí byla F11 zakázána.V současné době se používá většina přechodných produktů řady voda/dichlormethan a řady voda/HCFC-141b.Protože produkty dichlormetanové řady také znečišťují ovzduší, jde o přechodný charakter, zatímco produkty řady HFC: HFC-245fa, -356mfc atd. nebo produkty cyklopentanové řady jsou všechny šetrné k životnímu prostředí, ale první je drahý a druhý je hořlavý, takže Aby byly splněny potřeby snížení stupně teploty, lidé zavedli nové procesy, technologii podtlakového pěnění, technologii nuceného chlazení a technologii kapalného CO2 k vyřešení problému, účelem je snížit množství vody nebo snížit vnitřní teplotu z pěny.
Pro výrobu blokových bublin doporučuji technologii tekutého CO2, která je vhodná spíše pro malé a střední podniky.V technologii LCO2 jsou 4 díly LCO2 ekvivalentní 13 dílům MC.Vztah mezi spotřebou vody a kapalným CO2 používaným k výrobě pěn o různých hustotách Hustota pěny, kg/m3 vody, hmotnostní díly LCO2, hmotnostní díly ekvivalentu MC, hmotnostní díly
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
zpomalovač hoření
Zpomalovač hoření a požární prevence jsou předmětem zájmu lidí neustále.Nově vydaná moje země „Požadavky a normy pro výkon spalování nehořlavých produktů a součástí na veřejných místech“ GB20286-2006 má nové požadavky na zpomalování hoření.Pro pěnu zpomalující hoření třídy 1 Plastové požadavky: a), maximální rychlost uvolňování tepla ≤ 250 kW/m2;b), průměrná doba hoření ≤ 30s, průměrná výška hoření ≤ 250 mm;c), stupeň hustoty kouře (SDR) ≤ 75;d), stupeň toxicity pro kouř Ne méně než úroveň 2A2.
To znamená: je třeba vzít v úvahu tři faktory: zpomalovač hoření, nízký kouř a nízkou toxicitu kouře.Za účelem kladení vyšších požadavků na výběr zpomalovačů hoření podle výše uvedených norem se domnívám, že je nejlepší volit odrůdy, které mohou tvořit silnou uhlíkovou vrstvu a uvolňovat netoxický nebo málo toxický kouř.V současné době je vhodnější používat vysokomolekulární zpomalovače hoření na bázi fosfátových esterů, nebo bezhalogenové aromatické uhlovodíky s vysokou teplotní odolností heterocyklické odrůdy atd. V posledních letech se v zahraničí vyvinula PU flexibilní pěna zpomalující hoření expandovaného grafitu, nebo dusíkatý heterocyklický zpomalovač hoření Lék je správný.
jiný
Mezi další přísady patří především: otevírače pórů, síťovadla, antioxidanty, prostředky proti zamlžování atd. Při výběru je třeba vzít v úvahu vliv přísad na vlastnosti PU produktů a také jejich toxicitu, migraci, kompatibilitu atd. .otázka.
5 produktů
Abychom dále porozuměli vztahu mezi složením a výkonem PU měkké pěny, uvádíme několik reprezentativních příkladů:
1. Typický vzorec a vlastnosti blokové polyetherové PU měkké pěny
Polyether triol 100pbw TDI80/20 46,0pbw Organocínový katalyzátor 0,4pbw Terciární aminový katalyzátor 0,2pbw Stabilizátor křemíkové pěny 1,0pbw Voda 3,6pbw Přídavné pěnidlo 0~12pbw Vlastnosti: Hustota pěny, kg/m3, pevnost v tahu2 %2.2 kPa2 %2.40 m3 Pevnost v roztržení, N/m 385 kompresní deformace, 50% 6 90% 6 Kavitační zatížení, kg (38cm×35.6cm×10cm) Deformace 25% 13.6 65% 25.6 Odskok padající koule, % 38 V posledních letech za účelem splnění Podle potřeb trhu některé podniky často vyrábějí pěnu s nízkou hustotou (10 kg/m3).Při výrobě flexibilní pěny s ultra nízkou hustotou nejde pouze o zvýšení pěnotvorného činidla a pomocného pěnotvorného činidla.To, co lze udělat, musí být také spojeno s relativně vysoce stabilním silikonovým povrchově aktivním činidlem a katalyzátorem.
Výroba referenčního vzorce flexibilní pěny s ultra-nízkou hustotou s nízkou hustotou: název se střední hustotou s nízkou hustotou s ultra nízkou hustotou
Kontinuální box kontinuální box box polyether polyol 100100100100100 Voda 3.03.04.55.56.6 A-33 katalyzátor 0.20.20.20.250.18 Silikonový surfaktant B-81101.01.21.11.93.8 Činidlo 004 cínu. 7.57.512.515.034.0 TDI80/2041.444.056.073 0,0103,0 Hustota, kg/m3 23,023,016,514,08,0
Složení válcové pěny: polyetherpolyol typu EO/PO (OH:56) 100 hmotnostních dílů vody 6,43 hmotnostních dílů MC pěnícího činidla 52,5 hmotnostních dílů silikonové povrchově aktivní látky L-628 6,50 hmotnostních dílů katalyzátoru A230 0,44 hmotnostních dílů oktoát cínatý T80250509 D10999 pbw hustota pěny, kg/m3 7,5
2. Kapalné CO2 spolupěnidlo pro výrobu pěny s nízkou hustotou
Polyether triol (Mn3000) 100 100 Voda 4,9 5,2 Kapalný CO2 2,5 3,3 Silikonový tenzid L631 1,5 1,75 B8404 Aminový katalyzátor A133 0,28 0,30 Tónotát cínatý 0,0164 Flam0DI 0,014F0. hustota , kg/m3 16 16
Typický vzorec je následující: Polyethertriol (Mn3000) 100 hmotnostních dílů vody 4,0 hmotnostních dílů LCO2 4,0~5,5 hmotnostních dílů katalyzátoru A33 0,25 hmotnostních dílů silikonové povrchově aktivní látky SC155 1,35 hmotnostních dílů oktoátu cínatého D19 0,12 0,120 hmotnostních dílů T30,20 kg 0~16,5
3. Plná MDI měkká polyuretanová pěna s nízkou hustotou
Měkká PU tvarovaná pěna je široce používána při výrobě autosedaček.Snížení hustoty bez ovlivnění fyzikálních vlastností je cílem vývoje.
Vzorec: Vysoce aktivní polyether (OH: 26~30 mg KOH/g) 80 hmotnostních dílů polymerního polyolu (OH: 23~27 mg KOH/g) 20 hmotnostních dílů síťovadla 0~3 hmotnostních dílů vody 4,0 hmotnostních dílů aminového katalyzátoru A-33 2,8 hmotnostních dílů Povrchová aktivita 7 silikonového oleje 06 Činidlo B8. pbw MDI index 90pbw Výkon: Středová hustota pěny 34,5kg/m3 Tvrdost ILD25% 15,0kg/314cm2 Pevnost v přetržení 0,8kg/cm Pevnost v tahu 1,34kg/cm2 Tažnost 120% Rychlost odskoku 62% Trvalá komprese (suchá) 0% 5. 13,5 %
4. Polštář sedadla vozidla s nízkou hustotou, plný MDI šetrný k životnímu prostředí
Homolog čistého MDI: M50 – tedy produkt 4,4′MDI 50% 2,4′MDI 50%, lze napěnit při pokojové teplotě, zlepšit tekutost, snížit hustotu produktu a snížit hmotnost vozidla, což je velmi nadějný.Produkt:
Složení: Vysoce aktivní polyetherpolyol (OH: 28mgKOH/g) 95pbw 310 Auxiliary* 5pbw Dabco 33LV 0,3pbw Dabco 8154 0,7pbw Silikonový surfaktant B4113 0,6pbw A-1bwp50,1 voda
Fyzikální vlastnosti: Doba tažení (s) 62 Doba náběhu (s) 98 Volná hustota pěny, kg/m3 32,7 Průhyb tlakového zatížení, kpa: 40 % 1,5 Tažnost, % 180 Pevnost v přetržení, N/m 220
Poznámka: *310 Auxiliary: Prodám, je to speciální prodlužovač řetězu.
5. Vysoká odolnost, pohodlná jízda z PU pěny
Nedávno trh požadoval, aby fyzikální vlastnosti pěnových sedáků zůstaly nezměněny, ale lidé by nebyli unavení a kinetózou vysoce kvalitní podsedáky po dlouhodobém řízení.Vnitřní orgány lidského těla, zejména žaludek, mají po výzkumu frekvenci kolem 6Hz.Pokud dojde k rezonanci, způsobí nevolnost a zvracení.
Obecně platí, že propustnost vibrací u vysoce odolné pěny při 6Hz je 1,1~1,3, to znamená, že když vozidlo jede, nezeslábne, ale zvýší se, a některé výrobky s recepturou mohou snížit vibrace na 0,8~0,9.Nyní se doporučuje složení produktu a jeho 6Hz přenos vibrací je na úrovni 0,5~0,55.
Formulace: Vysoce aktivní polyetherpolyol (Mn6000) 100 hmotnostních dílů silikonového povrchově aktivního činidla SRX-274C 1,0 hmotnostního dílu katalyzátoru terciárního aminu, Minico L-1020 0,4 hmotnostního dílu katalyzátoru terciárního aminu, Minico TMDA 0,15 hmotnostního dílu = voda 3,6 % hmotnostních INDEX1 prepolymeru 2% Isokyanát 2% INDEX1.
Fyzikální vlastnosti: Celková hustota, kg/m3 48,0 25%ILD, kg/314cm2 19,9 Odskok, % 74 50% stlačení
Síla smrštění, (suchý) 1,9 (mokrý) 2,5 6Hz Propustnost vibrací 0,55
6. Pomalý odskok nebo viskoelastická pěna
Takzvaná PU pěna s pomalým odrazem označuje pěnu, která není obnovena do původního tvaru ihned po deformaci pěny vnější silou, ale pomalu se obnovuje bez zbytkové deformace povrchu.Má vynikající odpružení, zvukovou izolaci, těsnění a další vlastnosti.Může být použit při kontrole hluku motorů automobilů, podložce koberců, dětských hračkách a lékařských polštářích.
Příklad vzorce: Vysoce aktivní polyether (OH34) 40~60 hmotnostních dílů Polymerní polyether (OH28) 60~40 hmotnostních dílů Křížové lepidlo ZY-108* 80~100 hmotnostních dílů L-580 1,5 hmotnostních dílů Katalyzátor 1,8~2,5 hmotnostních dílů vody 1,6-2,5 hmotnostních dílů isokyanátu. * 1,05 pbw Poznámka: *ZY-108, sloučenina multifunkčního polyetheru s nízkou molekulovou hmotností** PM-200, směs zkapalněného MDI-100, oba jsou produkty Wanhua Vlastnosti: Hustota pěny, kg/m3 150~165 Tvrdost, Shore A 18~15 Pevnost v roztržení, kN/m 0,87~0,76 Protažení, % 90~130 Rychlost odskoku, % 9~7 Doba zotavení, sekundy 7~10
7. Samoobslužná mikrobuněčná pěna polyetherového typu, odolná proti únavě z ohybu milionkrát
Pěnu lze aplikovat na PU podrážky a volanty
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D-1bco 8pw 催D-1.bco 催Db. 027 0,3 pbw 硅表面活性剂DC-193 0,3 pbw L1 412T 1,5 Pbw Voda 0,44 Pbw Modifikovaný MDI Suprasec2433 71 Pbw
Fyzikální vlastnosti: Hustota pěny: asi 0,5 g∕cm3 průhyb β-řemenu, KCS 35～50, velmi dobrý
8. Zpomalovač hoření, nízká kouřivost, vysoce odolná pěna
S rychlým rozvojem národního hospodářství mají různá oddělení stále vyšší požadavky na zpomalení hoření pěnových výrobků, zejména letectví, automobilů, vysokorychlostních osobních automobilů, pohovek pro domácnost atd. Netoxický.
S ohledem na výše uvedenou situaci autor a kolegové vyvinuli stupeň zpomalující hoření (index kyslíku 28~30%), který má velmi nízkou hustotu kouře (mezinárodní hodnota je 74 a tento produkt je pouze asi 50) a odskok pěny zůstává nezměněn.Produkuje bílý kouř.
Příklad vzorce: YB-3081 polyether zpomalující hoření 50 hmotnostních dílů Vysoce aktivní polyether (OH34) 50 hmotnostních dílů silikonové povrchově aktivní činidlo B 8681 0,8~1,0 hmotnostních dílů voda 2,4~2,6 hmotnostních dílů DEOA 1,5~3 hmotnostních dílů katalyzátor A-1 atd. 0,15bw isokanát
Fyzikální vlastnosti: Hustota pěny, kg/m3 ≥50 Pevnost v tlaku, kPa 5,5 Pevnost v tahu, kPa 124 Rychlost odskoku, % ≥60 Deformace v tlaku, 75 % ≤8 Index kyslíku, OI % ≥ 28 Hustota kouře ≤50
9. Voda je pěnidlo, vše šetrná k životnímu prostředí samoobslužná pěna
HCFC-141b pěnidlo bylo v zahraničí zcela zakázáno.Pěnidlo CP je hořlavé.Pěnidla HFC-245fa a HFC-365mfc jsou drahá a nepřijatelná.Kožená pěna.V minulosti se pracovníci PU doma i v zahraničí věnovali pouze modifikaci polyetheru a isokyanátu, takže povrchová vrstva pěny byla nejasná a hustota vysoká.
Nyní se doporučuje sada vzorců, které se vyznačují:
l Základní polyetherpolyol zůstává nezměněn a používá se konvenční Mn5000 nebo 6000.·
l Isokyanát zůstává nezměněn, lze použít C-MDI, PAPI nebo modifikovaný MDI.
l K vyřešení problému použijte speciální přísadu SH-140.·
Základní vzorec:
l Vysoce aktivní polyethertriol Mn5000 65pbw
l SH-140* 35pbw
l Prodlužovač řetězu: 1,4-butandiol 5pbw
l Síťovací činidlo: glycerol 1,7 hmotnostních dílů
l Otevírací látka: K-6530 0,2~0,5pbw
l Katalyzátor A-2 1,2~1,3pbw
l Barevná pasta přiměřené množství l Voda 0,5 hmotnostního dílu
l MR-200 45pbw
Poznámka: *SH-140 je náš produkt.
Fyzikální vlastnosti: celková hustota pěny je 340~350kg/m3
Produkty: hladký povrch, čirá kůra, nízká hustota.
Čas odeslání: 12. srpna 2022