1. Uvod
Izdelki serije poliuretanske mehke pene vključujejo predvsem blok, neprekinjeno, gobasto, visoko prožno peno (HR), peno za samokožo, peno s počasno odpornostjo, mikrocelično peno in poltogo peno, ki absorbira energijo.Ta vrsta pene še vedno predstavlja približno 50% celotnega poliuretanskega izdelka.Velika raznolikost z vse večjo uporabo, vključena je bila v različna področja nacionalnega gospodarstva: gospodinjski aparati, avtomobili, izboljšave doma, pohištvo, vlaki, ladje, vesoljska in mnoga druga področja.Od pojava PU mehke pene v 50. letih 20. stoletja, še posebej po vstopu v 21. stoletje, je prišlo do preskoka v tehnologiji, raznolikosti in proizvodnji izdelkov.Poudarki so: Okolju prijazna PU mehka pena, in sicer zeleni poliuretanski izdelek;mehka PU pena z nizko vrednostjo VOC;PU mehka pena z nizko atomizacijo;polna vodna PU mehka pena;polna mehka pena serije MDI;zaviralec gorenja, malo dima, polna pena serije MDI;nove vrste dodatkov, kot so reaktivni katalizatorji z visoko molekulsko maso, stabilizatorji, zaviralci gorenja in antioksidanti;polioli z nizko nenasičenostjo in nizko vsebnostjo monoalkohola;mehka PU pena ultra nizke gostote z odličnimi fizikalnimi lastnostmi;nizka resonančna frekvenca, nizek prenos PU mehka pena;polikarbonatni diol, poliε-kaprolakton poliol, polibutadien diol, politetrahidrofuran in drugi posebni polioli;tehnologija penjenja s tekočim CO2, tehnologija penjenja pod negativnim tlakom itd.Skratka, pojav novih vrst in novih tehnologij je spodbudil nadaljnji razvoj mehke PU pene.
2 Princip penjenja
Da bi sintetizirali idealno PU mehko peno, ki ustreza zahtevam, je treba razumeti načelo kemijske reakcije sistema pene, da bi izbrali ustrezne glavne in pomožne surovine ter proizvodne procese.Razvoj poliuretanske industrije do danes ni več v fazi posnemanja, temveč ga je glede na zahteve glede zmogljivosti končnega izdelka mogoče doseči s strukturo surovin in sintetičnimi tehnikami.Poliuretanska pena sodeluje pri kemičnih spremembah med procesom sinteze, dejavniki, ki vplivajo na strukturne lastnosti pene, pa so zapleteni, kar ne vključuje le kemične reakcije med izocianatom, polieter (estrom) alkoholom in vodo, ampak vključuje tudi koloidno kemijo penjenja. .Kemične reakcije vključujejo podaljšanje verige, penjenje in navzkrižno povezovanje.Vpliva tudi na strukturo, funkcionalnost in molekulsko maso snovi, ki sodelujejo v reakciji.Splošno reakcijo sinteze poliuretanske pene lahko izrazimo z naslednjo formulo:
9b0722b7780190d3928a2b8aa99b1224.jpg
Vendar je dejansko stanje bolj zapleteno, pomembni odgovori pa so povzeti na naslednji način:
01 Podaljšek verige
Večnamenski izocianati in polieter (ester) alkoholi, zlasti difunkcionalne spojine, podaljševanje verige poteka na naslednji način:
07b0ec2de026c48dd018efaa5ccde5c1.jpg
V sistemu za penjenje je količina izocianata na splošno večja od količine spojine, ki vsebuje aktivni vodik, kar pomeni, da je indeks reakcije večji od 1, običajno 1,05, tako da je konec končnega produkta s podaljšano verigo v procesu penjenja mora biti izocianatna skupina.
5ed385eebd04757bda026fcfb4da4961.jpg
Reakcija podaljšanja verige je glavna reakcija PU pene in je ključ do fizikalnih lastnosti: mehanska trdnost, hitrost rasti, elastičnost itd.
02 Reakcija penjenja
Penjenje je zelo pomembno pri pripravi mehkih pen, zlasti pri sintetiziranju izdelkov z nizko gostoto.Obstajata dva splošna učinka penjenja: uporaba reakcijske toplote za uparjanje ogljikovodikovih spojin z nizkim vreliščem, kot so HCFC-141b, HFC-134a, HFC-365mfc, ciklopentan itd., za doseganje namenov penjenja, drugi pa je uporaba voda in izocianat.Kemična reakcija povzroči penjenje velike količine plina CO2:
04d3b707849aaf9b1ee6f1b8d19c1ce7.jpg
V odsotnosti katalizatorja je hitrost reakcije vode z izocianati počasna.Hitrost reakcije aminov in izocianatov je precej hitra.Iz tega razloga, ko se voda uporablja kot sredstvo za penjenje, prinaša veliko število togih segmentov in spojin sečnine z visoko polarnostjo, ki vplivajo na občutek, odpornost in toplotno odpornost izdelkov iz pene.Za proizvodnjo pene z odličnimi fizikalnimi lastnostmi in nizko gostoto je treba povečati molekulsko maso polietra (estra) alkohola in mehkobo glavne verige.
03 Gel delovanje
Reakcija gela se imenuje tudi reakcija navzkrižnega povezovanja in strjevanja.Pri procesu penjenja je geliranje zelo pomembno.Prezgodnje ali prepozno geliranje bo povzročilo upad kakovosti penastih izdelkov ali pa bodo postali odpadki.Najbolj idealno stanje je, da podaljševanje verige, reakcija penjenja in reakcija gela dosežejo ravnovesje, sicer bo gostota pene previsoka ali pa se bo pena sesedla.
Med postopkom penjenja obstajajo trije želirni postopki:
1) Geli multifunkcionalnih spojin
Na splošno lahko spojine z več kot tremi funkcionalnostmi reagirajo in tvorijo spojine telesne strukture.Pri izdelavi poliuretanskih prožnih pen uporabljamo polieter poliole z več kot tremi funkcionalnostmi.V zadnjem času se poliizocianati s fn ≥ 2,5 uporabljajo tudi pri razvoju vseh MDI sistemov za izboljšanje nosilnosti pen nizke gostote.Ti so osnova za nastanek trifaznih zamreženih struktur:
42a37c3572152ae1f6c386b7bd177bf8.jpg
Omeniti velja, da molekulska masa med točkami zamreženja neposredno odraža gostoto zamreženja pene.To pomeni, da je gostota zamreženja velika, trdota izdelka je visoka in mehanska trdnost je dobra, vendar je mehkoba pene slaba, odpornost in raztezek pa sta nizka.Molekulska masa (Mc) med točkami zamreženja mehke pene je 2000-2500, poltrde pene pa med 700-2500.
2) Tvorba sečnine
Ko se voda uporablja kot sredstvo za penjenje, nastanejo ustrezne vezivne spojine sečnine.Več kot je vode, več je sečninskih vezi.Nadalje bodo reagirali s presežnim izocianatom pri visoki temperaturi, da bodo tvorile spojine biuretne vezi s trifazno strukturo:
896b42df0d91543a61d1e68f91c1d829.jpg
3) Tvorba alofanata Druga vrsta reakcije navzkrižnega povezovanja je, da vodik na glavni verigi uretana nadalje reagira s presežkom izocianata pri visoki temperaturi, da nastane alofanatna vez s trifazno strukturo:
4a6fdae7620ef5333bd14c6973a26a37.jpg
Tvorba biuretnih spojin in alofanatnih spojin ni idealna za sisteme penjenja, ker imata ti dve spojini slabo toplotno stabilnost in se razgradita pri visokih temperaturah.Zato je zelo pomembno, da ljudje nadzorujejo temperaturo in izocianatni indeks v proizvodnji.
3 Kemijski izračuni
Poliuretanski sintetični material je polimerni sintetični material, ki lahko sintetizira polimerne izdelke iz surovin v enem koraku, kar pomeni, da je mogoče fizikalne lastnosti izdelkov neposredno umetno prilagoditi s spreminjanjem specifikacij in razmerij sestave surovin.Zato je za izboljšanje kakovosti poliuretanskih izdelkov zelo pomembno, kako pravilno uporabiti princip sinteze polimera in vzpostaviti preprosto formulo za izračun.
01 Ekvivalentna vrednost
Tako imenovana ekvivalentna vrednost (E) se nanaša na molekulsko maso (Mn), ki ustreza enotski funkcionalnosti (f) v molekuli spojine;
2a931ca68a4ace0f036e02a38adee698.jpg
Na primer, številčna povprečna molekulska masa polieter triola je 3000, potem je njegova ekvivalentna vrednost:
e3295f1d515f5af4631209f7b49e1328.jpg
Običajno uporabljeno sredstvo za navzkrižno povezovanje MOCA, in sicer 4,4′-metilen bis(2-kloroamin), ima relativno molekulsko maso 267. Čeprav so v molekuli 4 aktivni vodiki, le 2 vodika sodelujeta v izocianatni reakciji.atom, zato je njegova funkcionalnost f=2
0618093a7188b53e5015fb4233cccdc9.jpg
V specifikaciji izdelka za polieter ali poliester poliol vsako podjetje zagotavlja samo podatke o hidroksilni vrednosti (OH), zato je bolj praktično neposredno izračunati ekvivalentno vrednost s hidroksilno vrednostjo:
8a7763766e4db49fece768a325b29a61.jpg
Opozoriti velja, da je dejansko merjenje funkcionalnosti izdelka zelo zamudno, stranskih reakcij pa je veliko.Pogosto dejanska funkcionalnost triol polietra (estra) ni enaka 3, ampak je med 2,7 in 2,8.Zato je priporočljivo uporabiti (2 ) formulo, to pomeni, da se izračuna tudi hidroksilno število!
02 Zahteva po izocianatu
Vse aktivne vodikove spojine lahko reagirajo z izocianatom.V skladu z načelom ekvivalentne reakcije je običajna praksa pri sintezi PU natančno izračunati količino izocianata, ki jo porabi vsaka komponenta v formuli:
a63972fdc4f16025842815cb1d008cfe.jpg
V formuli: Ws - količina izocianata
Wp—doziranje polietra ali poliestra
Ep—ekvivalent polietra ali poliestra
Es—ekvivalent izocianata
Molsko razmerje I2—NCO/-OH, to je reakcijski indeks
ρS—čistost izocianata
Kot vsi vemo, je pri sintezi predpolimera ali polprepolimera z določeno vrednostjo NCO potrebna količina izocianata povezana z dejansko količino polietra in vsebnostjo NCO, ki jo zahteva končni predpolimer.Po povzetku:
83456fb6214840b23296d5ff084c4ab8.jpg
V formuli: D——masni delež NCO skupine v predpolimeru
42—— Enakovredna vrednost NCO
V današnjih sistemskih penah, ki vsebujejo vse MDI, se MDI, modificiran s polietri z visoko molekulsko maso, običajno uporablja za sintezo polprepolimerov, njegov % NCO pa je med 25 in 29 %, zato je formula (4) zelo uporabna.
Priporočljiva je tudi formula za izračun molekulske mase med točkami zamreženja, povezanih z gostoto zamreženja, ki je zelo uporabna pri formuliranju formulacij.Ne glede na to, ali gre za elastomer ali visokoprožno peno, je njegova elastičnost neposredno povezana s količino zamreževalnega sredstva:
b9fd1ca1ee9bebc558731d065ac3254b.jpg
V formuli: Mnc——številčno povprečna molekulska masa med točkami zamreženja
Npr.—Enakovredna vrednost zamreževalnega sredstva
Wg——Količina zamreževalnega sredstva
WV – količina predpolimera
Vsebina D——podčastnika
4 surovine
Poliuretanske surovine so razdeljene v tri kategorije: poliolne spojine, poliizocianatne spojine in dodatki.Med njimi so polioli in poliizocianati glavne surovine poliuretana, pomožna sredstva pa so spojine, ki dopolnjujejo posebne lastnosti poliuretanskih izdelkov.
Vse spojine s hidroksilnimi skupinami v strukturi organskih spojin spadajo med organske poliolne spojine.Med njimi sta najpogosteje uporabljeni poliuretanski peni polieter polioli in poliester polioli.
poliolna spojina
Polieter poliol
Je oligomerna spojina s povprečno molekulsko maso 1000 ~ 7000, ki temelji na surovinah petrokemične industrije: propilen oksid in etilen oksid, ter dve in tri funkcionalne spojine, ki vsebujejo vodik, se uporabljajo kot iniciatorji in se katalizirajo in polimeriziran s KOH..
Na splošno je molekulska masa navadnega mehkega penastega polieter poliola v območju od 1500 do 3000, hidroksilna vrednost pa med 56 do 110 mgKOH/g.Molekulska masa visoko prožnega polieter poliola je med 4500 in 8000, hidroksilna vrednost pa med 21 in 36 mgKOH/g.
Omeniti velja, da je več velikih vrst polieter poliolov, na novo razvitih v zadnjih letih, zelo koristnih za izboljšanje fizikalnih lastnosti poliuretanske prožne pene in zmanjšanje gostote.
l Polieter poliol (POP), cepljen s polimerom, ki lahko izboljša nosilnost mehke PU pene, zmanjša gostoto, poveča stopnjo odpiranja in prepreči krčenje.Tudi odmerek se povečuje iz dneva v dan.
l Poliurea polieter poliol (PHD): funkcija polietra je podobna polimeru polieter poliola, ki lahko izboljša trdoto, nosilnost in spodbuja odpiranje izdelkov iz pene.Odpornost na gorenje je povečana, pena serije MDI pa je samougasljiva in se pogosto uporablja v Evropi.l Polimerni polieter poliol, primeren za zgorevanje: Je aromatski ogljikovodik, ki vsebuje dušik, cepljen polieter poliol, ki lahko ne samo izboljša nosilnost, odprtocelično trdoto in druge lastnosti izdelkov iz pene, temveč tudi sintetizira PU sedežne blazine iz tega.Ima visoko odpornost na gorenje: indeks kisika je kar 28 % ali več, nizka emisija dima ≤60 % in nizka hitrost širjenja plamena.Je odličen material za avtomobile, vlake in pohištvo za izdelavo sedežnih blazin.
l Polieter poliol z nizko nenasičenostjo: ker kot katalizator uporablja dvojni cianidni kovinski kompleks (DMC), je vsebnost nenasičenih dvojnih vezi v sintetiziranem polietru manjša od 0,010 mol/mg, kar pomeni, da vsebuje monool Nizka spojina, to je visoka čistost, vodi k boljši odpornosti in lastnostim stiskanja HR pene, sintetizirane na njeni osnovi, kot tudi k dobri odpornosti proti trganju in faktorju vdolbine.Nedavno razvita pena za blazine avtomobilskih sedežev z nizko resonančno frekvenco in 6 Hz z nizko hitrostjo prenosa je zelo dobra.
l Hidrogenirani polibutadien glikol, ta poliol je bil pred kratkim uporabljen v izdelkih iz PU pene v tujini za močno izboljšanje fizikalnih lastnosti pene, zlasti odpornosti proti vremenskim vplivom, odpornosti proti vlagi in toploti ter drugih težav že vrsto let, tako da blazina avtomobilskega sedeža itd. se uporabljajo v tropskih regijah Afrike.
l Polieter polioli z visoko vsebnostjo etilen oksida, na splošno visokoaktivni polieter polioli, da bi izboljšali reaktivnost polietrov, dodajte 15 ~ 20% EO na koncu med sintezo.Zgornji polietri imajo vsebnost EO do 80%, vsebnost PO Nasprotno pa je nižja od 40%.To je ključ do razvoja vseh mehkih PU pen serije MDI, na katere morajo biti ljudje v industriji pozorni.
l Polieter polioli s katalitsko aktivnostjo: v strukturo polietra v glavnem uvajajo terciarne aminske skupine s katalitskimi lastnostmi ali kovinske ione.Namen je zmanjšati količino katalizatorja v sistemu za penjenje, zmanjšati vrednost VOC in nizko atomizacijo penastih izdelkov.
l Polieter poliol z amino terminacijo: Ta polieter ima največjo katalitično aktivnost, kratek reakcijski čas, hitro odstranjevanje iz kalupa in močno izboljšano trdnost izdelka (zlasti zgodnja trdnost), sproščanje plesni, temperaturno odpornost in odpornost na topila., temperatura gradnje je znižana, obseg je razširjen in je obetavna nova sorta.
poliester poliol
Vsi prvi poliestrski polioli se nanašajo na poliesterske poliole na osnovi adipinske kisline, največji trg pa je mikrocelična pena, ki se uporablja v podplatih čevljev.V zadnjih letih so se ena za drugo pojavile nove sorte, ki so razširile uporabo poliestrskih poliolov v PUF.
l Poliestrski poliol na osnovi adipinske kisline, modificiran z aromatično dikarboksilno kislino: večinoma sintetizira poliester poliol z delno zamenjavo adipinske kisline s ftalno kislino ali tereftalno kislino, kar lahko izboljša zgodnjo trdnost izdelka in izboljša odpornost proti vlagi in trdoto, hkrati pa zmanjša stroške.
l Polikarbonatni poliol: Ta vrsta izdelka lahko močno izboljša odpornost proti hidrolizi, odpornost na vremenske vplive, temperaturno odpornost in trdoto izdelkov iz pene ter je obetavna sorta.
l Poli ε-kaprolakton poliol: PU pena, sintetizirana iz nje, ima odlično temperaturno odpornost, odpornost proti hidrolizi in odpornost proti obrabi, zato je treba iz nje izdelati nekatere visoko zmogljive izdelke.
l Aromatični poliestrski poliol: Razvit je bil s celovito uporabo odpadnih poliestrskih izdelkov v zgodnji fazi in se večinoma uporablja v trdi PU peni.Sedaj je razširjen na PU mehko peno, ki je prav tako vredna pozornosti.
Drugo Vsako spojino z aktivnim vodikom lahko nanesemo na PUF.Glede na tržne spremembe in zahteve varstva okolja je nujno, da v celoti izkoristimo podeželske proizvode in sintetiziramo biorazgradljivo PU mehko peno.
l Polioli na osnovi ricinusovega olja: Ti izdelki so bili že prej uporabljeni v PUF in večina jih je narejenih iz nemodificiranega čistega ricinusovega olja za izdelavo poltrdih pen.Predlagam uporabo tehnologije transesterifikacije in v ricinusovo olje dodamo različne alkohole z visoko molekulsko maso, da sintetiziramo različne specifikacije.
Derivati, se lahko izdelajo v različne mehke in trde PUF.
l Polioli serije rastlinskega olja: zaradi nedavnega vpliva cen nafte so se takšni izdelki hitro razvili.Trenutno je večina proizvodov, ki so bili industrializirani, serijski izdelki iz sojinega olja in palmovega olja, olje bombaževca ali živalsko olje pa se lahko uporablja tudi za razvoj serijskih izdelkov, ki jih je mogoče celovito uporabiti, zmanjšati stroške ter so biorazgradljivi in okolju prijazni .
poliizocianat
Dve vrsti izocianatov, TDI in MDI, se običajno uporabljata pri proizvodnji prožne poliuretanske pene, izpeljani hibridi TDI/MDI pa se pogosto uporabljajo tudi v serijah HR.Zaradi zahtev varstva okolja ima avtomobilska industrija zelo nizke zahteve glede vrednosti VOC penastih izdelkov.Zato se čisti MDI, surovi MDI in modificirani izdelki MDI pogosto uporabljajo v mehki PU peni kot glavni izdelki iz mehkega PU.
poliolna spojina
Utekočinjeni MDI
Čisti 4,4′-MDI je pri sobni temperaturi v trdnem stanju.Tako imenovani utekočinjeni MDI se nanaša na MDI, ki je bil na različne načine spremenjen in je tekoč pri sobni temperaturi.Funkcionalnost utekočinjenega MDI je mogoče uporabiti za razumevanje, kateri skupini modificiranega MDI pripada.
l uretansko modificiran MDI s funkcionalnostjo 2,0;
l MDI, modificiran s karbodiimidom, s funkcionalnostjo 2,0;
l MDI, modificiran z diazetaciklobutanoniminom, funkcionalnost je 2,2;
l MDI, modificiran z uretanom in diazetidiniminom s funkcionalnostjo 2,1.
Velika večina teh izdelkov se uporablja v oblikovanih izdelkih, kot so HR, RIM, pene za samokožanje in mikropene, kot so podplati za čevlje.
MDI-50
Je mešanica 4,4′-MDI in 2,4′-MDI.Ker je tališče 2,4'-MDI nižje od sobne temperature, približno 15 °C, je MDI-50 tekočina, ki se shranjuje pri sobni temperaturi in je enostavna za uporabo.Bodite pozorni na učinek sterične ovire 2,4'-MDI, ki je manj reaktiven kot telo 4,4' in ga je mogoče prilagoditi s katalizatorjem.
Grobi MDI ali PAPI
Njegova funkcionalnost je med 2,5 in 2,8 in se običajno uporablja v trdih penah.V zadnjih letih se zaradi cenovnih dejavnikov uporablja tudi na trgu mehke pene, vendar je treba opozoriti, da je zaradi njegove visoke funkcionalnosti treba zmanjšati količino zamreženja pri oblikovanju formule.Sredstvo za fugiranje ali povečanje notranjega plastifikatorja.
Pomožni
katalizator
Katalizator ima odličen učinek na poliuretansko peno in z njim lahko dosežemo hitro proizvodnjo pri sobni temperaturi.Obstajata dve glavni kategoriji katalizatorjev: terciarni amini in kovinski katalizatorji, kot so trietilendiamin, pentametildietilentriamin, metilimidazol, A-1 itd., vsi spadajo med terciarne aminske katalizatorje, medtem ko kositrov oktoat, dietilen diamin itd. Dibutilkositrov laurat, kalijev acetat , kalijev oktoat, organski bizmut itd. so kovinski katalizatorji.Trenutno so bili razviti različni katalizatorji zakasnjenega tipa, trimerizacijskega tipa, kompleksnega tipa in katalizatorji z nizko vrednostjo VOC, ki prav tako temeljijo na zgornjih vrstah katalizatorjev.
Na primer, podjetje serije plinskih izdelkov Dabco je osnovna surovina trietilendiamin:
l Dabco33LV vsebuje 33 % trietilendiamina/67 % dipropilen glikola
l Dabco R8020 trietilendiamin vsebuje 20 %/80 % DMEA
l Dabco S25 trietilendiamin vsebuje 25 %/butandiol 75 %
l Dabco8154 trietilendiamin/kislinski zapozneli katalizator
l Dabco EG trietilendiamin vsebuje 33 %/etilen glikol 67 %
l Trimerizacija serije Dabco TMR
l Dabco 8264 Compound Bubbles, uravnoteženi katalizatorji
l Dabco XDM katalizator z nizkim vonjem
Pod pogojem več katalizatorjev moramo najprej razumeti značilnosti različnih katalizatorjev in njihova delovna načela, da dosežemo ravnovesje poliuretanskega sistema, to je ravnovesje med hitrostjo penjenja in hitrostjo geliranja;ravnotežje med hitrostjo geliranja in stopnjo penjenja ter ravnovesje hitrosti penjenja in fluidnosti materiala itd.
Vsi kovinski katalizatorji so gelasti katalizatorji.Običajni kositrni katalizatorji imajo močan učinek gela, vendar je njihova slabost ta, da niso odporni na hidrolizo in imajo slabo odpornost proti termičnemu staranju.Nedavni pojav organskih bizmutovih katalizatorjev bi moral pritegniti pozornost.Ni samo funkcija kositrnega katalizatorja, ampak ima tudi dobro odpornost proti hidrolizi in toplotno staranje, kar je zelo primerno za mešanje materialov.
stabilizator pene
Ima vlogo emulgiranja materiala pene, stabilizacije pene in prilagajanja celice ter poveča medsebojno topnost vsake komponente, kar je koristno za nastanek mehurčkov, nadzoruje velikost in enotnost celice ter spodbuja ravnovesje napetost pene.Stene so elastične, da zadržijo celice in preprečijo propad.Čeprav je količina stabilizatorja pene majhna, ima pomemben vpliv na celično strukturo, fizikalne lastnosti in proizvodni proces PU prožne pene.
Trenutno se na Kitajskem uporabljajo blok oligomeri silikona/polioksialkilen etra, odporni na hidrolizo.Zaradi uporabe različnih penastih sistemov je razmerje hidrofobni segment/hidrofilni segment različno in sprememba verižnega člena na koncu blokovne strukture je drugačna., za proizvodnjo silikonskih stabilizatorjev za različne izdelke iz pene.Zato morate pri izbiri stabilizatorja pene razumeti njegovo funkcijo in funkcijo, ne pozabite nanj, ne uporabljajte ga neselektivno in povzročite škodljivih posledic.Na primer, silikonskega olja za mehko peno ni mogoče nanesti na visokoprožno peno, sicer bo povzročilo krčenje pene, silikonskega olja z visoko odpornostjo pa ni mogoče uporabiti za blokiranje mehke pene, sicer bo povzročilo sesedanje pene.
Zaradi potreb varovanja okolja avtomobilska in pohištvena industrija zahtevata izdelke z nizko atomizacijo in nizko vrednostjo VOC.Različna podjetja so zaporedoma razvila stabilizatorje pene z nizko atomizacijo in nizko vrednostjo HOS, kot je Dabco DC6070, ki ga je lansiralo podjetje Gas Products Company, ki je silikonsko olje z nizko atomizacijo za sistem TDI.;Dabco DC2525 je silikonsko olje z nizko stopnjo rosenja za sisteme MDI.
sredstvo za penjenje
Penilno sredstvo za mehko PU peno je v glavnem voda, dopolnjena z drugimi fizikalnimi penili.Pri proizvodnji blok pene bo glede na veliko količino vode v izdelkih z nizko gostoto, ki pogosto presega 4,5 delov na 100 delov, povzročila dvig notranje temperature pene, ki bo presegla 170 ~ 180 ° C, kar bo povzročilo spontani vžig peno in uporabiti je treba ogljikovodikovo penilno sredstvo z nizkim vreliščem.Ena pomaga pri zmanjševanju gostote, druga pa odvaja veliko količino reakcijske toplote.Na začetku je bila uporabljena kombinacija voda/F11.Zaradi vprašanj varstva okolja je bil F11 prepovedan.Trenutno se uporablja večina izdelkov serije prehodna voda/diklorometan in serija voda/HCFC-141b.Ker izdelki serije diklorometana prav tako onesnažujejo ozračje, je prehodna narava, medtem ko so izdelki serije HFC: HFC-245fa, -356mfc itd. ali izdelki serije ciklopentan vsi okolju prijazni, vendar je prvi drag in drugi je vnetljiv, tako da Da bi zadovoljili potrebe po zmanjšanju stopnje temperature, so ljudje uvedli nove postopke, tehnologijo penjenja pod negativnim tlakom, tehnologijo prisilnega hlajenja in tehnologijo tekočega CO2 za rešitev problema, namen je zmanjšati količino vode ali zmanjšati notranjo temperaturo. iz pene.
Priporočam tehnologijo tekočega CO2 za izdelavo blok mehurčkov, ki je bolj primerna za mala in srednje velika podjetja.V tehnologiji LCO2 so 4 deli LCO2 enakovredni 13 delom MC.Razmerje med porabo vode in tekočim CO2, ki se uporablja za proizvodnjo pen različnih gostot Gostota pene, kg/m3 vode, masni deli LCO2, masni ekvivalent MC, masni deli
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
negorljive
Zaviranje gorenja in preprečevanje požara sta vedno skrb ljudi.Nedavno objavljene “Zahteve in standardi za učinkovitost gorenja izdelkov in komponent, ki zavirajo gorenje, na javnih mestih” GB20286-2006 v moji državi imajo nove zahteve za zaviranje gorenja.Zahteve za penasto plastiko stopnje 1, ki zavira gorenje: a), najvišja stopnja sproščanja toplote ≤ 250 KW/m2;b), povprečni čas gorenja ≤ 30 s, povprečna višina gorenja ≤ 250 mm;c), stopnja gostote dima (SDR) ≤ 75;d), stopnja strupenosti dima Ne nižja od stopnje 2A2.
To pomeni, da je treba upoštevati tri dejavnike: zaviranje gorenja, malo dima in nizko toksičnost dima.Da bi postavili višje zahteve pri izbiri zaviralcev gorenja, glede na zgornje standarde, menim, da je najbolje izbrati sorte, ki lahko tvorijo debelo ogljikovo plast in sproščajo nestrupen ali nizko strupen dim.Trenutno je bolj primerna uporaba zaviralcev gorenja z visoko molekulsko maso na osnovi fosfatnega estra ali aromatskih ogljikovodikov brez halogenov z visoko temperaturno odpornostjo heterocikličnih sort itd. V zadnjih letih so tuje države razvile ekspandirano grafitno ognjevarno PU fleksibilno peno, ali dušikov heterociklični zaviralec gorenja Zdravilo je pravilno.
drugo
Drugi aditivi vključujejo predvsem: sredstva za odpiranje por, sredstva za navzkrižno povezovanje, antioksidante, sredstva proti rosenju itd. Pri izbiri je treba upoštevati vpliv aditivov na delovanje PU izdelkov, pa tudi njihovo toksičnost, migracijo, združljivost itd. vprašanje.
5 izdelkov
Za nadaljnje razumevanje razmerja med formulo in zmogljivostjo mehke PU pene je za referenco predstavljenih več reprezentativnih primerov:
1. Tipična formula in lastnosti blok polieter PU mehke pene
Polieter triol 100pbw TDI80/20 46,0pbw Organotin katalizator 0,4pbw Terciarni amin katalizator 0,2pbw Silicijev stabilizator pene 1,0pbw Voda 3,6pbw Sredstvo za sopenenje 0~12pbw Lastnosti: Gostota pene, kg/m3 22,4 Natezna trdnost, kpa 96 .3 Raztezek, % 220 Trdna trdnost, N/m 385 Kompresijska trdnost, 50 % 6 90 % 6 Kavitacijska obremenitev, kg (38 cm × 35,6 cm × 10 cm) Deformacija 25 % 13,6 65 % 25,6 Odboj padajoče žogice, % 38 V zadnjih letih, da bi izpolnili zaradi potreb trga nekatera podjetja pogosto proizvajajo peno z nizko gostoto (10 kg/m3).Pri izdelavi prožne pene ultra nizke gostote ne gre le za povečanje penila in pomožnega sredstva za penjenje.Kar je mogoče storiti, je treba uskladiti tudi s sorazmerno visoko stabilnim silikonskim površinsko aktivnim sredstvom in katalizatorjem.
Proizvodnja fleksibilne pene z nizko gostoto ultra nizke gostote referenčna formula: ime srednje gostote nizke gostote ultra nizke gostote
Neprekinjena škatla neprekinjena škatla polieter poliol 100100100100100 Voda 3.03.04.55.56.6 A-33 katalizator 0.20.20.20.250.18 Silicijeva površinsko aktivna snov B-81101.01.21.11.93.8 Kositrov oktoat 0.250.280.350.360. 40 Agent 7.57.512.515.034.0 TDI80/2041.444.056.073 .0103.0 Gostota, kg/m3 23.023.016.514.08.0
Formula cilindrične pene: polieter poliol tipa EO/PO (OH:56) 100 pbw Voda 6,43 pbw MC penilno sredstvo 52,5 pbw Silicijeva površinsko aktivna snov L-628 6,50 pbw Katalizator A230 0,44 pbw Kositrov oktoat D19 0,85 pbw TDI80/20 indeks 0,99 Doziranje 139pbw Gostota pene, kg/m3 7,5
2. Tekoči CO2 sopenilec za izdelavo pene z nizko gostoto
Polieter triol (Mn3000) 100 100 Voda 4,9 5,2 Tekoči CO2 2,5 3,3 Silikonska površinsko aktivna snov L631 1,5 1,75 B8404 Aminski katalizator A133 0,28 0,30 Kositrov oktoat 0,14 0,17 Zaviralec gorenja DE60F 0 114 TDI 80/20 Gostota pene, kg/m3 16 16
Tipična formula je naslednja: Polieter triol (Mn3000) 100 pbw Voda 4,0 pbw LCO2 4,0~5,5 pbw Katalizator A33 0,25 pbw Silicijeva površinsko aktivna snov SC155 1,35 pbw Kositrov oktoat D19 0,20 pbw TDI80/20 indeks 110 Gostota pene, kg/ m3 14,0~16,5
3. Polna MDI poliuretanska mehka pena nizke gostote
Mehka poliuretanska pena se pogosto uporablja pri izdelavi blazin za avtomobilske sedeže.Zmanjšanje gostote brez vpliva na fizikalne lastnosti je cilj razvoja.
Formula: Polieter z visoko aktivnostjo (OH: 26~30 mgKOH/g) 80 pbw Polimerni poliol (OH: 23~27 mgKOH/g) 20 pbw Sredstvo za zamreževanje 0 ~ 3 pbw Voda 4,0 pbw Aminski katalizator A-33 2,8 pbw Površinska aktivnost silikonskega olja Agent B8716 1,0 pbw MDI indeks 90pbw Zmogljivost: središčna gostota pene 34,5 kg/m3 Trdota ILD25 % 15,0 kg/314 cm2 Trdna trdnost 0,8 kg/cm Natezna trdnost 1,34 kg/cm2 Raztezek 120 % Odbojna stopnja 62 % Trajna kompresijska trdnost (suho) 5,0 % (mokro) 13,5 %
4. Okolju prijazna sedežna blazina vozila z nizko gostoto, polna MDI
Homolog čistega MDI: M50 – to je produkt 4,4′MDI 50% 2,4′MDI 50%, se lahko speni pri sobni temperaturi, izboljša fluidnost, zmanjša gostoto izdelka in zmanjša težo vozila, kar je zelo obetavno.Izdelek:
Formulacija: Visoko aktivni polieter poliol (OH: 28mgkoh/g) 95pbw 310 Pomožni* 5pbw DABCO 33LV 0,3pbw DABCO 8154 0,7pbw silicijevega površinsko aktivnega sistema B4113 0,6pbw a-1 0,1pw voda 3,5pw voda 3,5pw voda 3,5pw Cymatate indeks M50 Cymanate indeks m50
Fizikalne lastnosti: Čas vlečenja (s) 62 Čas vzpona (s) 98 Gostota proste pene, kg/m3 32,7 Upogib pri kompresijski obremenitvi, kpa: 40% 1,5 Raztezek, % 180 Tržna trdnost, N/m 220
Opomba: *310 Pomožna: Prodam, je specialni podaljšek verige.
5. Visoko prožna, udobna vožnja PU pena
Pred kratkim je trg zahteval, da fizikalne lastnosti sedežnih blazin iz pene ostanejo nespremenjene, vendar ljudje po dolgotrajni vožnji ne bi bili utrujeni in visokokakovostne sedežne blazine potovalne slabosti.Po raziskavah imajo notranji organi človeškega telesa, zlasti želodec, frekvenco okoli 6Hz.Če pride do resonance, bo povzročila slabost in bruhanje.
Na splošno je prepustnost vibracij visokoodporne pene pri 6Hz 1,1~1,3, kar pomeni, da ko vozilo teče, ne oslabi, ampak se poveča, nekateri izdelki s formulo pa lahko zmanjšajo vibracije na 0,8~0,9.Sedaj je priporočena formulacija izdelka, njegov prenos vibracij 6Hz pa je na ravni 0,5~0,55.
Formulacija: visokoaktivni polieter poliol (Mn6000) 100 pbw silicijevega površinsko aktivnega sredstva SRX-274C 1,0 pbw terciarni amin katalizator, Minico L-1020 0,4 pbw terciarni amin katalizator, Minico TMDA 0,15 pbw voda 3,6 pbw izocianatni predpolimer (NCO %= 29,7 %) INDEKS 100
Fizikalne lastnosti: Skupna gostota, kg/m3 48,0 25 %ILD, kg/314 cm2 19,9 Odboj, % 74 50 % kompresija
Trdnost krčenja, (suho) 1,9 (mokro) 2,5 6Hz Prepustnost vibracij 0,55
6. Počasen odboj ali viskoelastična pena
Tako imenovana počasi povratna PU pena se nanaša na peno, ki se ne povrne v prvotno obliko takoj po deformaciji pene z zunanjo silo, ampak se počasi obnovi brez preostale površinske deformacije.Ima odlično blaženje, zvočno izolacijo, tesnjenje in druge lastnosti.Lahko se uporablja pri nadzoru hrupa avtomobilskih motorjev, podlag za preproge, otroških igrač in medicinskih blazin.
Primer formule: Visokoaktivni polieter (OH34) 40~60 pbw Polimer polieter (OH28) 60~40 pbw Križno lepilo ZY-108* 80~100 pbw L-580 1,5 pbw Katalizator 1,8~2,5 pbw Voda 1,6~2,2 pbw Indeks izocianata* * 1,05 pbw Opomba: *ZY-108, spojina večnamenskega polietra z nizko molekulsko maso** PM-200, mešanica utekočinjenega MDI-100, oba sta izdelka Wanhua Lastnosti: Gostota pene, kg/m3 150~165 Trdota, Shore A 18~15 Tržna trdnost, kN/m 0,87~0,76 Raztezek, % 90~130 Stopnja odboja, % 9~7 Čas okrevanja, sekunde 7~10
7. Polieterska mikrocelična pena z lastno kožo, ki je milijonkrat odporna na upogibanje
Pena se lahko nanaša na PU podplate in volane
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 pbw 硅表面活性剂DC-193 0,3 pbw L1 412T 1,5 pbw Voda 0,44 pbw Spremenjen MDI Suprasec2433 71 pbw
Fizikalne lastnosti: Gostota pene: približno 0,5 g/cm3 upogib β-pasu, KCS 35～50, zelo dobro
8. Pena, ki zavira gorenje, malo dima, visoko prožna pena
S hitrim razvojem nacionalnega gospodarstva imajo različni oddelki vedno višje zahteve za negorljivost izdelkov iz pene, zlasti letalstvo, avtomobili, osebni avtomobili za visoke hitrosti in gospodinjske sedežne garniture itd. Nestrupeno.
Glede na zgornjo situacijo so avtor in sodelavci razvili stopnjo zaviranja gorenja (kisikov indeks 28 ~ 30 %), ki ima zelo nizko gostoto dima (mednarodna vrednost je 74, ta izdelek pa le okoli 50) in odboj pene ostane nespremenjen.Proizvaja bel dim.
Primer formule: YB-3081 polieter, ki zavira gorenje, 50 težnih delov polietra visoke aktivnosti (OH34) 50 težnih delov Silikonska površinsko aktivna snov B 8681 0,8~1,0 težnih delov vode 2,4~2,6 težnih delov DEOA 1,5~3 težnih delov Katalizator A-1 itd. 0,6~1,1 težnih delov izocianatni indeks 1,05
Fizikalne lastnosti: Gostota pene, kg/m3 ≥50 Tlačna trdnost, kPa 5,5 Natezna trdnost, kPa 124 Odbojna stopnja, % ≥60 Kompresijska deformacija, 75 % ≤8 Kisikov indeks, OI % ≥ 28 Gostota dima ≤50
9. Voda je sredstvo za penjenje, vsa okolju prijazna pena za kožo
Penilo HCFC-141b je bilo v tujini popolnoma prepovedano.Sredstvo za penjenje CP je vnetljivo.Sredstva za penjenje HFC-245fa in HFC-365mfc so draga in nesprejemljiva.Usnjena pena.V preteklosti so delavci PU doma in v tujini posvečali pozornost le modifikaciji polietra in izocianata, zato je bila površinska plast pene nejasna, gostota pa visoka.
Zdaj je priporočen nabor formul, za katere je značilno:
l Osnovni polieter poliol ostane nespremenjen, uporablja pa se konvencionalni Mn5000 ali 6000.·
l Izocianat ostane nespremenjen, lahko se uporabi C-MDI, PAPI ali modificiran MDI.
l Za rešitev težave uporabite poseben aditiv SH-140.·
Osnovna formula:
l Visokoaktivni polieter triol Mn5000 65pbw
l SH-140* 35pbw
l Podaljševalec verige: 1,4-butandiol 5pbw
l Sredstvo za navzkrižno povezovanje: glicerol 1,7 pbw
l Sredstvo za odpiranje: K-6530 0,2~0,5 pbw
l katalizator A-2 1,2~1,3 pbw
l Ustrezna količina barvne paste l Voda 0,5 pbw
l MR-200 45pbw
Opomba: *SH-140 je naš izdelek.
Fizikalne lastnosti: skupna gostota pene je 340 ~ 350 kg/m3
Izdelki: gladka površina, čista skorja, nizka gostota.
Čas objave: 12. avgusta 2022