聚氨酯泡沫塑料成型原理

Date:2022/6/15 8:44:13 / Read: / Source:本站

聚氨酯泡沫塑料成型原理

聚氨酯泡沫塑料的主要特征是具有多孔性,因而密度低、比強度高。根據所用原料不同和配方的變化,可製成軟質、半硬質和硬質聚氨酯泡沫塑料等幾種,若按所用的多元醇品種分類又可分為聚酯型、聚醚型聚氨酯泡沫塑料等;若按其發泡方法分類又有塊狀模塑和噴塗聚氨酯泡沫塑料等類型。中空板生產線www.tongyuejiaju.com

在聚氨酯(PUR)泡沫塑料成型過程中,自始至終伴隨著化學反應,其反應機理也比較複雜。下麵從原料和成型原理加以敘述。

一、原料中空板生產線www.tongyuejiaju.com

生產聚氨酯泡沫塑料的主要原料是異氰酸酯和多元醇,還有其他一些助劑,下麵分別敘述。

1.異氰酸酯

異氰酸酯是生產聚氨酯泡沫塑料的主要原料。異氰酸酯是一類反應活性極高的化合物,這是它本身的化學結構所決定的。它具有較多的不飽和基團-N-C-O,除能和許多化合物進行加成反應外,還可以在加熱或在催化劑作用下發生自身聚合反應。異氰酸酯種類很多,常用的是甲苯二異氰酸酯(簡稱TDI),其化學結構式通常使用的是這兩種異構體的混合物,如甲苯二異氣酸酶2065/35表示2.42.6兩種異構體的比例,稱異構比,

TDI80/20TDI65/35中空板生產線www.tongyuejiaju.com

由於空間位阻效應的影響,2.4-TDI的反應活性比2.6-TD1反應活性高,因此異構比越高,泡沫的凝膠和發泡反應進行的的快,泡孔的結構趨向閉孔;反之異構比越低,反應活性也低,"的結構趨向開孔。生產中常采用D80/20軟質型泡塑料,采用TDI65/35生產軟質聚酯型泡沫塑料。中空板生產線www.tongyuejiaju.com

2.多元醇

多元醇是生產聚氨酯泡沫塑料的另一個重要原料,工業上主要使用的是聚醚多元醇和聚酯多元醇等。聚醚多元醇是以低分子多元醇為起始劑,在堿催化劑作用下由氧化烯烴開環聚合而得到的末端帶羥基的多元醇類。聚酯多元醇是由二元羧酸多元醇,經縮聚反應而製得的末端帶羥基的多元醇類。羧酸有己二酸、癸二酸和苯二甲酸等,多元醇有乙二醇、丙二醇、己三醇等。中空板生產線www.tongyuejiaju.com

通常生產軟質泡沫塑料的聚醚或聚酯都是線型的或稍帶支鏈的長鏈分子,每個大分子帶有2~3個羥基,相對分子質量為2000~4000。生產硬質泡沫塑料的相對分子質量較小,並且具有支鏈結構,官能度在3~8之間。聚酯型聚氨酯泡沫塑料性能優良,但價格較高,一般用於特殊用途。目前多采用聚醚多元醇生產泡沫塑料,其來源廣泛、價格低廉、加工性能好,泡沫塑料性能良好。中空板生產線www.tongyuejiaju.com

3.催化劑

為了加快聚氨酯的生成反應和發泡反應,需加入催化劑。生產中一般采用叔胺類化合物,如三乙胺、三亞乙基二胺等。其中叔胺催化劑對異氰酸酯-醇羥基和異氰酸酯-水反應都有較強的催化作用,而錫催化劑對異氰酸酯-羥基反應的催化作用特別明顯。兩者

4. 發泡劑

以適當的配比混合,就能有效地控製鏈增長和發泡反應平衡進行。二氧化碳是聚氨酯泡沫塑料的主要發泡氣體,是由異氰酸酯與水反應形成的。水加人量過多會使聚合鏈具有較多的聚脲結構,以致泡沫塑料發脆,同時產生大量的反應熱,因泡沫塑料的熱導率低,熱不能很快散發出去而便泡沫塑料中心變色、燒焦;加水量過低又難以製得低密度泡沫塑料。因此,必須控製適當的水量。在生產硬質泡沫塑料和低密度軟質泡沫塑料時,為了降低密度和減少異氰酸酯的消耗,常加入氟碳化合物HFC發泡劑和二氯甲燒做發泡劑,它們在發泡過程中吸熱而汽化,使聚合物發泡,同時降低了泡沫塑料內部的溫度。這類發泡劑的加人使泡沫塑料具有最低的熱導率和較好的柔軟性。

5.表麵活性劑

在聚氨酯泡沫塑料的形成過程中表麵活性劑具有如下重要作用。

①乳化劑的作用,使各發泡組分混合均勻,以保證泡沫形成的各種反應均衡進行。

②成核作用,使氣泡在較低的氣體濃度下形成。

③降低發泡體係的表麵張力,以利於氣泡的穩定和均勻。

常用的表麵活性劑有水溶性矽油、磺化脂肪醇、磺化脂肪酸以及其他非離子型表麵活性劑等。

此外,還可以根據泡沫塑料產品的需要加入阻燃劑、防老化劑、增強劑和著色劑等。中空板生產線www.tongyuejiaju.com

 

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