1. Uvod
Serija proizvoda od poliuretanske meke pjene uglavnom uključuje blok, kontinuiranu, spužvastu, visokootpornu pjenu (HR), samopokrivajuću pjenu, sporootpornu pjenu, mikrocelularnu pjenu i polukrutu pjenu koja apsorbira energiju.Ova vrsta pjene još uvijek čini oko 50% ukupnog poliuretanskog proizvoda.Velika raznolikost s primjenom koja se širi, uključena je u razna područja nacionalne ekonomije: kućanski aparati, automobili, poboljšanje doma, namještaj, vlakovi, brodovi, zrakoplovstvo i mnoga druga područja.Od pojave PU meke pjene 1950-ih, osobito nakon ulaska u 21. stoljeće, došlo je do skoka u tehnologiji, raznolikosti i proizvodnji proizvoda.Izdvajamo: ekološki prihvatljiva PU mekana pjena, odnosno zeleni poliuretanski proizvod;niska VOC vrijednost PU mekana pjena;PU mekana pjena niske atomizacije;puna vode PU mekana pjena;puna MDI serija mekana pjena;otporan na plamen, malo dima, potpuna serija MDI pjena;nove vrste aditiva kao što su reaktivni katalizatori visoke molekularne težine, stabilizatori, usporivači plamena i antioksidansi;polioli s niskom nezasićenošću i niskim sadržajem monoalkohola;PU mekana pjena ultra niske gustoće s izvrsnim fizičkim svojstvima;niska frekvencija rezonancije, niski prijenos PU mekana pjena;polikarbonat diol, poliε-kaprolakton poliol, polibutadien diol, politetrahidrofuran i drugi posebni polioli;tehnologija pjenjenja s tekućim CO2, tehnologija pjenjenja pod negativnim tlakom itd. .Ukratko, pojava novih vrsta i novih tehnologija potaknula je daljnji razvoj PU meke pjene.
2 Princip pjenjenja
Kako bi se sintetizirala idealna PU mekana pjena koja zadovoljava zahtjeve, potrebno je razumjeti princip kemijske reakcije pjenastog sustava kako bi se odabrale odgovarajuće glavne i pomoćne sirovine i procesi proizvodnje.Razvoj industrije poliuretana do danas više nije u fazi imitacije, već se prema zahtjevima performansi konačnog proizvoda može postići strukturom sirovina i sintetskim tehnikama.Poliuretanska pjena sudjeluje u kemijskim promjenama tijekom procesa sinteze, a čimbenici koji utječu na strukturna svojstva pjene su složeni, što ne uključuje samo kemijsku reakciju između izocijanata, polieter (estera) alkohola i vode, već uključuje i koloidnu kemiju pjenjenja. .Kemijske reakcije uključuju produženje lanca, pjenjenje i umrežavanje.Također utječe na strukturu, funkcionalnost i molekularnu težinu tvari koje sudjeluju u reakciji.Opća reakcija sinteze poliuretanske pjene može se izraziti sljedećom formulom:
9b0722b7780190d3928a2b8aa99b1224.jpg
Međutim, stvarna situacija je složenija, a važni odgovori su sažeti kako slijedi:
01 Produžetak lanca
Višenamjenski izocijanati i polieter (esterski) alkoholi, posebno difunkcionalni spojevi, produljenje lanca se provodi na sljedeći način:
07b0ec2de026c48dd018efaa5ccde5c1.jpg
U sustavu za pjenjenje, količina izocijanata općenito je veća od količine spoja koji sadrži aktivni vodik, odnosno indeks reakcije je veći od 1, obično 1,05, tako da kraj produžetka lanca konačnog proizvoda u procesu pjenjenja treba biti izocijanatna skupina.
5ed385eebd04757bda026fcfb4da4961.jpg
Reakcija produženja lanca je glavna reakcija PU pjene i ključna je za fizikalna svojstva: mehaničku čvrstoću, brzinu rasta, elastičnost itd.
02 Reakcija pjenjenja
Pjenjenje je vrlo važno u pripremi mekih pjena, posebno kod sintetiziranja proizvoda niske gustoće.Postoje dva opća učinka pjenjenja: korištenje reakcijske topline za isparavanje spojeva ugljikovodika niskog vrelišta, kao što su HCFC-141b, HFC-134a, HFC-365mfc, ciklopentan itd., za postizanje svrhe pjenjenja, a drugi je korištenje vode i izocijanata.Kemijska reakcija proizvodi veliku količinu plina CO2 koji se pjeni:
04d3b707849aaf9b1ee6f1b8d19c1ce7.jpg
U nedostatku katalizatora, brzina reakcije vode s izocijanatima je spora.Brzina reakcije amina i izocijanata je prilično brza.Iz tog razloga, kada se voda koristi kao sredstvo za stvaranje pjene, ona donosi veliki broj krutih segmenata i spojeva uree s visokim polaritetom, koji utječu na osjećaj, otpornost i toplinsku otpornost proizvoda od pjene.Za proizvodnju pjene s izvrsnim fizičkim svojstvima i niskom gustoćom, potrebno je povećati molekularnu težinu polieterskog (esterskog) alkohola i mekoću glavnog lanca.
03 Djelovanje gela
Reakcija gela naziva se i reakcija unakrsnog povezivanja i stvrdnjavanja.U procesu pjenjenja jako je važno geliranje.Prerano ili prekasno geliranje uzrokovat će pad kvalitete proizvoda od pjene ili će postati otpadni proizvodi.Najidealnije stanje je da produženje lanca, reakcija pjenjenja i reakcija gela postignu ravnotežu, inače će gustoća pjene biti prevelika ili će se pjena urušiti.
Postoje tri radnje želiranja tijekom procesa stvaranja pjene:
1) Gelovi multifunkcionalnih spojeva
Općenito, spojevi s više od tri funkcionalnosti mogu reagirati i formirati spojeve tjelesne strukture.U proizvodnji poliuretanskih fleksibilnih pjena koristimo polieter poliole s više od tri funkcionalnosti.Nedavno se poliizocijanati s fn ≥ 2,5 također koriste u razvoju svih MDI sustava za poboljšanje nosivosti pjena niske gustoće.To su osnova za formiranje trofaznih umreženih struktura:
42a37c3572152ae1f6c386b7bd177bf8.jpg
Vrijedno je napomenuti da molekularna težina između točaka poprečnog povezivanja izravno odražava gustoću poprečnog povezivanja pjene.To jest, gustoća umrežavanja je velika, tvrdoća proizvoda je visoka, a mehanička čvrstoća je dobra, ali mekoća pjene je loša, a otpornost i istezanje su niski.Molekularna težina (Mc) između točaka umrežavanja meke pjene je 2000-2500, a polukrute pjene je između 700-2500.
2) Stvaranje uree
Kada se voda koristi kao sredstvo za stvaranje pjene, stvaraju se odgovarajući spojevi uree.Što je više vode, to je više veza uree.Oni će dalje reagirati s viškom izocijanata na visokoj temperaturi kako bi formirali spojeve biuretne veze s trofaznom strukturom:
896b42df0d91543a61d1e68f91c1d829.jpg
3) Formiranje alofanata Druga vrsta reakcije umrežavanja je da vodik na glavnom lancu uretana dalje reagira s viškom izocijanata na visokoj temperaturi kako bi se stvorila alofanatna veza s trofaznom strukturom:
4a6fdae7620ef5333bd14c6973a26a37.jpg
Stvaranje biuretnih spojeva i alofanatnih spojeva nije idealno za sustave pjenjenja jer ova dva spoja imaju lošu toplinsku stabilnost i razgrađuju se na visokim temperaturama.Stoga je ljudima vrlo važno kontrolirati temperaturu i izocijanatni indeks u proizvodnji.
3 Kemijski proračuni
Poliuretanski sintetski materijal je polimerni sintetski materijal koji može sintetizirati polimerne proizvode iz sirovina u jednom koraku, to jest, fizička svojstva proizvoda mogu se izravno umjetno prilagoditi promjenom specifikacija i omjera sastava sirovina.Stoga je vrlo važno kako pravilno primijeniti načelo sinteze polimera i uspostaviti jednostavnu formulu za izračun za poboljšanje kvalitete poliuretanskih proizvoda
01 Ekvivalentna vrijednost
Takozvana ekvivalentna vrijednost (E) odnosi se na molekulsku težinu (Mn) koja odgovara jedinici funkcionalnosti (f) u molekuli spoja;
2a931ca68a4ace0f036e02a38adee698.jpg
Na primjer, brojčana prosječna molekularna težina polieter triola je 3000, a zatim njegova ekvivalentna vrijednost:
e3295f1d515f5af4631209f7b49e1328.jpg
Uobičajeno korišteni agens za umrežavanje MOCA, naime 4,4'-metilen bis(2-kloroamin), ima relativnu molekulsku masu od 267. Iako postoje 4 aktivna vodika u molekuli, samo 2 vodika sudjeluju u reakciji izocijanata.atoma, pa je njegova funkcionalnost f=2
0618093a7188b53e5015fb4233cccdc9.jpg
U specifikaciji proizvoda za polieter ili poliester poliol, svaka tvrtka pruža samo podatke o hidroksilnoj vrijednosti (OH), tako da je praktičnije izravno izračunati ekvivalentnu vrijednost s hidroksilnom vrijednošću:
8a7763766e4db49fece768a325b29a61.jpg
Vrijedno je podsjetiti da je samo mjerenje funkcionalnosti proizvoda vrlo dugotrajno, a postoje brojne nuspojave.Često stvarna funkcionalnost triol polietera (estera) nije jednaka 3, već je između 2,7 i 2,8.Stoga se preporuča koristiti (2 ) formulu, odnosno izračunava se i hidroksilna vrijednost!
02 Potreba za izocijanatom
Svi aktivni vodikovi spojevi mogu reagirati s izocijanatom.Prema načelu ekvivalentne reakcije, uobičajena je praksa u sintezi PU točno izračunati količinu izocijanata koju troši svaka komponenta u formuli:
a63972fdc4f16025842815cb1d008cfe.jpg
U formuli: Ws—količina izocijanata
Wp—doziranje polietera ili poliestera
Ep—polieter ili poliester ekvivalent
Es—ekvivalent izocijanata
Molarni omjer I2—NCO/-OH, odnosno indeks reakcije
ρS—čistoća izocijanata
Kao što svi znamo, prilikom sintetiziranja predpolimera ili poluprepolimera s određenom NCO vrijednošću, potrebna količina izocijanata povezana je sa stvarnom količinom polietera i sadržajem NCO koji je potreban konačnom predpolimeru.Nakon rezimiranja:
83456fb6214840b23296d5ff084c4ab8.jpg
U formuli: D——maseni udio NCO skupine u predpolimeru
42—— Ekvivalentna vrijednost NCO
U današnjim pjenama sa svim MDI sustavima, MDI visoke molekularne težine modificiran polieterom općenito se koristi za sintezu poluprepolimera, a njegov NCO% je između 25 i 29%, tako da je formula (4) vrlo korisna.
Također se preporučuje formula za izračunavanje molekularne težine između točaka poprečnog povezivanja povezana s gustoćom poprečnog povezivanja, što je vrlo korisno u formuliranju formulacija.Bilo da se radi o elastomeru ili visokootpornoj pjeni, njegova je elastičnost izravno povezana s količinom sredstva za umrežavanje:
b9fd1ca1ee9bebc558731d065ac3254b.jpg
U formuli: Mnc——prosječna molekularna težina između točaka umrežavanja
Npr.——Ekvivalentna vrijednost sredstva za umrežavanje
Wg——Količina sredstva za umrežavanje
WV – količina predpolimera
D——Dočasnički sadržaj
4 sirovine
Poliuretanske sirovine podijeljene su u tri kategorije: poliolne spojeve, poliizocijanatne spojeve i aditive.Među njima su polioli i poliizocijanati glavne sirovine poliuretana, a pomoćna sredstva su spojevi koji nadopunjuju posebna svojstva poliuretanskih proizvoda.
Svi spojevi s hidroksilnim skupinama u strukturi organskih spojeva pripadaju organskim poliolnim spojevima.Među njima, dvije najčešće korištene poliuretanske pjene su polieter polioli i poliesterski polioli.
poliolni spoj
Polieter poliol
To je oligomerni spoj s prosječnom molekularnom težinom od 1000~7000, koji se temelji na sirovinama petrokemijske industrije: propilen oksid i etilen oksid, a dva i tri funkcionalna spoja koji sadrže vodik koriste se kao inicijatori, a katalizirani su i polimeriziran pomoću KOH..
Općenito, molekularna težina običnog mekog pjenastog polieter poliola je u rasponu od 1500~3000, a hidroksilna vrijednost je između 56~110mgKOH/g.Molekularna težina polieter poliola visoke elastičnosti je između 4500 i 8000, a hidroksilna vrijednost je između 21 i 36 mgKOH/g.
Vrijedno je spomenuti da je nekoliko velikih varijanti polieter poliola novorazvijenih posljednjih godina vrlo korisno za poboljšanje fizičkih svojstava poliuretanske fleksibilne pjene i smanjenje gustoće.
l Polieter poliol (POP) cijepljen polimerom, koji može poboljšati nosivost PU meke pjene, smanjiti gustoću, povećati stupanj otvaranja i spriječiti skupljanje.Doza se također povećava iz dana u dan.
l Poliurea polieter poliol (PHD): funkcija polietera slična je polimer polieter poliolu, koji može poboljšati tvrdoću, nosivost i pospješiti otvaranje pjenastih proizvoda.Otpornost na plamen je povećana, a pjena serije MDI je samogasiva i naširoko se koristi u Europi.l Polimerni polieter poliol za izgaranje: To je aromatski ugljikovodični polimer cijepljeni polieter poliol koji sadrži dušik, koji ne samo da može poboljšati nosivost, otvorene ćelije, tvrdoću i druge karakteristike proizvoda od pjene, već također može sintetizirati PU jastuke za sjedala iz toga.Ima visoku otpornost na plamen: indeks kisika je čak 28% ili više, niska emisija dima ≤60% i mala brzina širenja plamena.Izvrstan je materijal za automobile, vlakove i namještaj za izradu jastuka za sjedala.
l Nisko nezasićeni polieter poliol: Budući da koristi dvostruki cijanidni metalni kompleks (DMC) kao katalizator, sadržaj nezasićenih dvostrukih veza u sintetiziranom polieteru manji je od 0,010 mol/mg, što znači da sadrži monool Nizak spoj, to jest, visoka čistoća, dovodi do bolje otpornosti i tlačnih svojstava HR pjene sintetizirane na temelju nje, kao i dobroj čvrstoći na trganje i faktoru utiskivanja.Nedavno razvijena niska frekvencija rezonancije, 6Hz niske brzine prijenosa pjene za jastuke autosjedalica je vrlo dobra.
l Hidrogenirani polibutadien glikol, ovaj poliol je nedavno korišten u proizvodima od PU pjene u inozemstvu kako bi se uvelike poboljšala fizička svojstva pjene, posebno otpornost na vremenske uvjete, otpornost na vlagu i toplinu i drugi problemi za mnogo godina, tako da jastuk autosjedalice itd. koriste se u tropskim područjima Afrike.
l Polieter polioli s visokim sadržajem etilen oksida, općenito polieter polioli visoke aktivnosti, kako bi se poboljšala reaktivnost polietera, dodajte 15~20% EO na kraju tijekom sinteze.Gornji polieteri imaju sadržaj EO do 80%, sadržaj PO Naprotiv, manji je od 40%.To je ključ za razvoj svih MDI serija PU mekih pjena, na koje bi ljudi u industriji trebali obratiti pozornost.
l Polieter polioli s katalitičkom aktivnošću: uglavnom uvode tercijarne aminske skupine s katalitičkim svojstvima ili metalne ione u strukturu polietera.Svrha je smanjiti količinu katalizatora u sustavu pjenjenja, smanjiti VOC vrijednost i nisku atomizaciju proizvoda pjene.
l Polieter poliol s amino-završetkom: Ovaj polieter ima najveću katalitičku aktivnost, kratko vrijeme reakcije, brzo vađenje iz kalupa i znatno poboljšanu čvrstoću proizvoda (osobito ranu čvrstoću), otpuštanje kalupa, temperaturnu otpornost i otpornost na otapala., temperatura izgradnje je smanjena, opseg je proširen, a to je nova sorta koja obećava.
poliester poliol
Svi rani poliesterski polioli odnose se na poliesterske poliole na bazi adipinske kiseline, a najveće tržište je mikrocelularna pjena koja se koristi u potplatima cipela.Posljednjih godina pojavile su se nove varijante jedna za drugom, proširujući primjenu poliesterskih poliola u PUF.
l Poliesterski poliol na bazi adipinske kiseline modificiran aromatskom dikarboksilnom kiselinom: uglavnom sintetizira poliester poliol djelomičnom zamjenom adipinske kiseline ftalne kiseline ili tereftalne kiseline, što može poboljšati ranu čvrstoću proizvoda i poboljšati otpornost na vlagu i tvrdoću, uz smanjenje troškova.
l Polikarbonatni poliol: Ova vrsta proizvoda može uvelike poboljšati otpornost na hidrolizu, otpornost na vremenske uvjete, otpornost na temperaturu i tvrdoću proizvoda od pjene, te je varijanta koja obećava.
l Poli ε-kaprolakton poliol: PU pjena sintetizirana iz nje ima izvrsnu temperaturnu otpornost, otpornost na hidrolizu i otpornost na habanje, te se od nje moraju izraditi neki proizvodi visokih performansi.
l Aromatični poliester poliol: Razvijen je sveobuhvatnim korištenjem otpadnih poliesterskih proizvoda u ranoj fazi, a najviše se koristi u PU tvrdoj pjeni.Sada je proširen na meku PU pjenu, koja je također vrijedna pažnje.
Ostalo Svaki spoj s aktivnim vodikom može se primijeniti na PUF.Sukladno tržišnim promjenama i zahtjevima zaštite okoliša, neophodno je u potpunosti iskoristiti ruralne proizvode i sintetizirati biorazgradive PU mekane pjene.
l Polioli na bazi ricinusovog ulja: Ovi proizvodi su se ranije koristili u PUF-u, a većina ih je napravljena od nemodificiranog čistog ricinusovog ulja za izradu polukrutih pjena.Predlažem korištenje tehnologije transesterifikacije, a različiti alkoholi visoke molekularne težine uvode se u ricinusovo ulje kako bi se sintetizirale različite specifikacije.
Derivati, mogu se napraviti u različite meke i tvrde PUF.
l Polioli iz serije biljnih ulja: nedavno pod utjecajem cijena nafte, takvi su se proizvodi brzo razvili.Trenutačno, većina proizvoda koji su industrijalizirani su proizvodi serije sojinog ulja i palminog ulja, a ulje sjemenki pamuka ili životinjsko ulje također se mogu koristiti za razvoj proizvoda serije, koji se mogu sveobuhvatno iskoristiti, smanjiti troškove, te su biorazgradivi i ekološki prihvatljivi .
poliizocijanat
Dvije vrste izocijanata, TDI i MDI, obično se koriste u proizvodnji fleksibilne poliuretanske pjene, a izvedeni TDI/MDI hibridi također se široko koriste u HR serijama.Zbog zahtjeva zaštite okoliša, automobilska industrija ima vrlo niske zahtjeve za VOC vrijednost proizvoda od pjene.Stoga su čisti MDI, sirovi MDI i MDI modificirani proizvodi naširoko korišteni u PU mekoj pjeni kao glavni PU meki proizvodi.
poliolni spoj
Ukapljeni MDI
Čisti 4,4′-MDI je čvrst na sobnoj temperaturi.Takozvani ukapljeni MDI odnosi se na MDI koji je modificiran na različite načine i tekući je na sobnoj temperaturi.Funkcionalnost ukapljenog MDI-ja može se koristiti za razumijevanje kojoj grupi modificirani MDI pripada.
l uretanski modificirani MDI s funkcionalnošću 2,0;
l karbodiimidom modificirani MDI s funkcionalnošću 2,0;
l MDI modificiran s diazetaciklobutanon iminom, funkcionalnost je 2,2;
l MDI modificiran uretanom i diazetidiniminom s funkcionalnošću 2.1.
Velika većina ovih proizvoda koristi se u lijevanim proizvodima kao što su HR, RIM, pjene koje se same skidaju i mikropjene kao što su potplati za cipele.
MDI-50
To je mješavina 4,4′-MDI i 2,4′-MDI.Budući da je talište 2,4′-MDI niže od sobne temperature, oko 15°C, MDI-50 je tekućina koja se čuva na sobnoj temperaturi i jednostavna je za korištenje.Obratite pozornost na učinak steričke smetnje 2,4′-MDI, koji je manje reaktivan od tijela od 4,4′ i može se prilagoditi katalizatorom.
Grubi MDI ili PAPI
Njegova funkcionalnost je između 2,5 i 2,8, a općenito se koristi u krutim pjenama.Posljednjih godina, zbog faktora cijene, također se koristi na tržištu meke pjene, ali treba napomenuti da je zbog visoke funkcionalnosti potrebno smanjiti količinu umrežavanja u dizajnu formule.Sredstvo za spajanje, ili povećati unutarnji plastifikator.
Pomoćni
katalizator
Katalizator ima veliki učinak na poliuretansku pjenu, a s njim se može postići brza proizvodnja na sobnoj temperaturi.Postoje dvije glavne kategorije katalizatora: tercijarni amini i metalni katalizatori, kao što su trietilendiamin, pentametildietilentriamin, metilimidazol, A-1 itd., svi pripadaju tercijarnim aminskim katalizatorima, dok kositreni oktoat, dietilen diamin itd. Dibutilkositreni laurat, kalijev acetat , kalijev oktoat, organski bizmut itd. su metalni katalizatori.Trenutačno su razvijeni različiti katalizatori odgođenog tipa, trimerizacijskog tipa, kompleksnog tipa i tipa niske VOC vrijednosti, koji se također temelje na gore navedenim tipovima katalizatora.
Na primjer, tvrtka Dabco serije plinskih proizvoda, osnovna sirovina je trietilendiamin:
l Dabco33LV sadrži 33% trietilendiamina/67% dipropilen glikola
l Dabco R8020 trietilendiamin sadrži 20%/DMEA80%
l Dabco S25 trietilendiamin sadrži 25%/butandiol 75%
l Dabco8154 trietilendiamin/kiselina odgođeni katalizator
l Dabco EG trietilendiamin sadrži 33%/ etilen glikol 67%
l Dabco TMR serija trimerizacije
l Dabco 8264 Compound Bubbles, uravnoteženi katalizatori
l Dabco XDM katalizator slabog mirisa
U uvjetima višestrukih katalizatora, prvo moramo razumjeti karakteristike različitih katalizatora i njihova načela rada kako bismo postigli ravnotežu poliuretanskog sustava, odnosno ravnotežu između brzine pjenjenja i brzine geliranja;ravnoteža između brzine geliranja i brzine pjenjenja, te ravnoteža brzine pjenjenja i fluidnosti materijala, itd.
Svi metalni katalizatori su katalizatori tipa gela.Konvencionalni katalizatori tipa kositra imaju jak učinak gela, ali njihovi nedostaci su što nisu otporni na hidrolizu i imaju slabu otpornost na toplinsko starenje.Nedavna pojava organskih bizmutnih katalizatora trebala bi privući pozornost.Ne samo da ima funkciju kositrenog katalizatora, već ima i dobru otpornost na hidrolizu i otpornost na starenje, što je vrlo prikladno za materijale za miješanje.
stabilizator pjene
Ima ulogu emulgiranja pjenastog materijala, stabilizacije pjene i prilagođavanja ćelije, te povećava međusobnu topljivost svake komponente, što je korisno za stvaranje mjehurića, kontrolira veličinu i ujednačenost ćelije i promiče ravnotežu napetost pjene.Stijenke su elastične kako bi zadržale stanice i spriječile kolaps.Iako je količina stabilizatora pjene mala, on ima značajan utjecaj na ćelijsku strukturu, fizikalna svojstva i proces proizvodnje PU fleksibilne pjene.
Trenutačno se u Kini koriste blok oligomeri silikon/polioksialkilen eter otporni na hidrolizu.Zbog primjene različitih pjenastih sustava različit je omjer hidrofobni segment/hidrofilni segment, a različita je i promjena lančane karike na kraju blok strukture., za proizvodnju silikonskih stabilizatora za razne proizvode od pjene.Stoga, kada birate stabilizator pjene, morate razumjeti njegovu funkciju i funkciju, nemojte ga zaboraviti, nemojte ga koristiti neselektivno i izazvati štetne posljedice.Na primjer, silikonsko ulje za mekanu pjenu ne može se nanositi na visokootpornu pjenu jer će u suprotnom uzrokovati skupljanje pjene, a silikonsko ulje visoke otpornosti ne može se nanositi za blokiranje meke pjene jer će u protivnom uzrokovati kolaps pjene.
Zbog potreba zaštite okoliša, automobilska industrija i industrija namještaja zahtijevaju proizvode niske atomizacije i niske VOC vrijednosti.Različite tvrtke sukcesivno su razvile stabilizatore pjene niske atomizacije i niske VOC vrijednosti, kao što je Dabco DC6070 koji je pokrenula tvrtka Gas Products Company, a koje je silikonsko ulje niske atomizacije za TDI sustav.;Dabco DC2525 je silikonsko ulje s niskim zamagljivanjem za MDI sustave.
sredstvo za stvaranje pjene
Sredstvo za stvaranje pjene za meku PU pjenu je uglavnom voda, dopunjena drugim fizičkim sredstvima za stvaranje pjene.U proizvodnji blok pjene, s obzirom na veliku količinu vode u proizvodima niske gustoće, koja često prelazi 4,5 dijelova na 100 dijelova, uzrokovat će porast unutarnje temperature pjene, preko 170 ~ 180 ° C, što će rezultirati spontanim izgaranjem pjene i mora se koristiti ugljikovodik s niskim vrelištem za pjenjenje.Jedan pomaže u smanjenju gustoće, a drugi uklanja veliku količinu reakcijske topline.U ranim danima korištena je kombinacija voda/F11.Zbog pitanja zaštite okoliša F11 je zabranjen.Trenutno se koristi većina proizvoda prijelazne serije voda/diklormetan i serija voda/HCFC-141b.Budući da proizvodi serije diklorometana također zagađuju atmosferu, to je prijelazna priroda, dok su proizvodi serije HFC: HFC-245fa, -356mfc itd. ili proizvodi serije ciklopentana svi ekološki prihvatljivi, ali prvi je skup, a drugi je zapaljiv, pa Kako bi se zadovoljile potrebe za smanjenjem stupnja temperature, ljudi su uveli nove procese, tehnologiju pjenjenja pod negativnim tlakom, tehnologiju prisilnog hlađenja i tehnologiju tekućeg CO2 kako bi riješili problem, svrha je smanjiti količinu vode ili smanjiti unutarnju temperaturu od pjene.
Preporučam tehnologiju tekućeg CO2 za proizvodnju blok mjehurića koja je prikladnija za mala i srednja poduzeća.U tehnologiji LCO2, 4 dijela LCO2 ekvivalentna su 13 dijelova MC.Odnos između potrošnje vode i tekućeg CO2 koji se koristi za proizvodnju pjena različitih gustoća Gustoća pjene, kg/m3 vode, dijelovi mase LCO2, dijelovi mase ekvivalent MC, dijelovi mase
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
otporan na plamen
Usporivač plamena i prevencija požara su briga ljudi cijelo vrijeme.Nedavno objavljeni “Zahtjevi i standardi za izgaranje proizvoda i komponenti otpornih na plamen na javnim mjestima” GB20286-2006 u mojoj zemlji imaju nove zahtjeve za otpornost na plamen.Za pjenastu plastiku 1. stupnja otpornosti na plamen zahtjevi: a), vršna stopa oslobađanja topline ≤ 250 KW/m2;b), prosječno vrijeme gorenja ≤ 30 s, prosječna visina gorenja ≤ 250 mm;c), stupanj gustoće dima (SDR) ≤ 75;d), stupanj toksičnosti dima Ne manji od razine 2A2.
Odnosno: treba uzeti u obzir tri čimbenika: otpornost na plamen, malo dima i nisku toksičnost dima.Kako bismo postavili veće zahtjeve za odabir usporivača plamena, prema gore navedenim standardima, smatram da je najbolje odabrati vrste koje mogu stvoriti debeli sloj ugljika i ispuštati neotrovan ili nisko otrovan dim.Trenutačno je prikladnije koristiti usporivače plamena visoke molekularne težine na bazi fosfatnog estera ili aromatske ugljikovodike bez halogena s visokotemperaturnom otpornošću, heterocikličke varijante, itd. Posljednjih su godina strane zemlje razvile ekspandiranu grafitnu PU fleksibilnu pjenu koja usporava plamen, ili dušikov heterociklički usporivač gorenja Lijek je ispravan.
drugo
Ostali aditivi uglavnom uključuju: sredstva za otvaranje pora, sredstva za umrežavanje, antioksidanse, sredstva protiv zamagljivanja, itd. Prilikom odabira treba uzeti u obzir utjecaj aditiva na performanse PU proizvoda, kao i njihovu toksičnost, migraciju, kompatibilnost itd. pitanje.
5 proizvoda
Kako bismo dodatno razumjeli odnos između formule i performansi PU meke pjene, uvodi se nekoliko reprezentativnih primjera za referencu:
1. Tipična formula i svojstva blok polieter PU meke pjene
Polieter triol 100pbw TDI80/20 46.0pbw Organotin katalizator 0.4pbw Tercijarni amin katalizator 0.2pbw Silikonski stabilizator pjene 1.0pbw Voda 3.6pbw Sredstvo za stvaranje pjene 0~12pbw Svojstva: Gustoća pjene, kg/m3 22.4 Vlačna čvrstoća, kpa 96 .3 Istezanje, % 220 Čvrstoća na trganje, N/m 385 Kompresija, 50% 6 90% 6 Kavitacijsko opterećenje, kg (38cm×35,6cm×10cm) Deformacija 25% 13,6 65% 25,6 Odskok lopte pri padanju, % 38 Posljednjih godina, kako bi se zadovoljila Za potrebe tržišta, neka poduzeća često proizvode pjenu niske gustoće (10 kg/m3).Kod proizvodnje fleksibilne pjene ultra-niske gustoće nije samo povećati količinu sredstva za stvaranje pjene i pomoćnog sredstva za stvaranje pjene.Ono što se može učiniti također mora biti usklađeno s relativno visokostabilnim silikonskim surfaktantom i katalizatorom.
Proizvodnja fleksibilne pjene niske gustoće niske gustoće referentna formula: naziv srednje gustoće niske gustoće ultraniske gustoće
Kontinuirana kutija kontinuirana kutija kutija polieter poliol 100100100100100 Voda 3.03.04.55.56.6 A-33 katalizator 0.20.20.20.250.18 Silicij surfaktant B-81101.01.21.11.93.8 Kositar oktoat 0.250.280.350.360. 40 Agent 7.57.512.515.034.0 TDI80/2041.444.056.073 .0103.0 Gustoća, kg/m3 23.023.016.514.08.0
Formula cilindrične pjene: polieter poliol tipa EO/PO (OH:56) 100 pbw Voda 6,43 pbw MC sredstvo za pjenjenje 52,5 pbw Silicij surfaktant L-628 6,50 pbw Katalizator A230 0,44 pbw Kositreni oktoat D19 0,85 pbw TDI80/20 indeks 0,99 Doziranje 139pbw Gustoća pjene, kg/m3 7,5
2. Tekući CO2 agens za supjenjenje za izradu pjene niske gustoće
Polieter triol (Mn3000) 100 100 Voda 4,9 5,2 Tekući CO2 2,5 3,3 Silikonski surfaktant L631 1,5 1,75 B8404 Aminski katalizator A133 0,28 0,30 Kositreni oktoat 0,14 0,17 Usporava plamen DE60F 0 114 TDI 80/20 Gustoća pjene, kg/m3 16 16
Tipična formula je sljedeća: Polieter triol (Mn3000) 100 pbw Voda 4,0 pbw LCO2 4,0~5,5 pbw Katalizator A33 0,25 pbw Silicij surfaktant SC155 1,35 pbw Kositar oktoat D19 0,20 pbw TDI80/20 indeks 110 Gustoća pjene, kg/ m3 14,0~16,5
3. Puna MDI poliuretanska meka pjena niske gustoće
Mekana PU lijevana pjena naširoko se koristi u proizvodnji jastuka za automobilska sjedala.Smanjenje gustoće bez utjecaja na fizička svojstva cilj je razvoja.
Formula: Polieter visoke aktivnosti (OH: 26~30mgKOH/g) 80pbw Polimer poliol (OH: 23~27mgKOH/g) 20pbw Sredstvo za umrežavanje 0~3pbw Voda 4.0pbw Aminski katalizator A-33 2.8pbw Površinska aktivnost silikonskog ulja Agent B8716 1.0 pbw MDI indeks 90pbw Performanse: Središnja gustoća pjene 34,5 kg/m3 Tvrdoća ILD25% 15,0 kg/314 cm2 Čvrstoća na trganje 0,8 kg/cm Vlačna čvrstoća 1,34 kg/cm2 Istezanje 120% Stopa odskoka 62% Trajna kompresija (suho) 5,0% (mokro) 13,5%
4. Jastuk za sjedalo vozila niske gustoće, pun MDI ekološki prihvatljiv
Homolog čistog MDI: M50—to jest, proizvod 4,4'MDI 50% 2,4'MDI 50%, može se pjeniti na sobnoj temperaturi, poboljšati fluidnost, smanjiti gustoću proizvoda i smanjiti težinu vozila, što je vrlo obećavajuće.Proizvod:
Formulacija: Visoki aktivni polieter poliol (OH: 28MGKOH/G) 95PBW 310 Pomoćnik* 5PBW DABCO 33LV 0,3PBW DABCO 8154 0,7PBW Silicijunsko surfaktant B4113 0,6PBW A-1 0,1PBW CILADI INDEXT M M50W
Fizička svojstva: Vrijeme izvlačenja (s) 62 Vrijeme dizanja (s) 98 Gustoća slobodne pjene, kg/m3 32,7 Progib tlačnog opterećenja, kpa: 40% 1,5 Istezanje, % 180 Čvrstoća na trganje, N/m 220
Napomena: *310 Pomoćni: Prodajem, radi se o specijalnom produžaču lanca.
5. Visoka otpornost, ugodna vožnja PU pjena
Nedavno je tržište zahtijevalo da fizička svojstva jastuka za sjedala od pjene ostanu nepromijenjena, ali ljudi ne bi bili umorni i visokokvalitetni jastuci za sjedala nakon dugotrajne vožnje ne bi imali mučninu.Nakon istraživanja, unutarnji organi ljudskog tijela, posebno želudac, imaju frekvenciju od oko 6Hz.Ako dođe do rezonancije, to će izazvati mučninu i povraćanje.
Općenito, prijenos vibracija visokootporne pjene na 6 Hz je 1,1~1,3, što znači da kada vozilo radi, ne slabi već se povećava, a neki proizvodi formule mogu smanjiti vibracije na 0,8~0,9.Sada se preporučuje formulacija proizvoda, a njegov prijenos vibracija od 6Hz je na razini od 0,5~0,55.
Formulacija: polieter poliol visoke aktivnosti (Mn6000) 100 pbw silicij surfaktant SRX-274C 1,0 pbw katalizator tercijarni amin, Minico L-1020 0,4 pbw katalizator tercijarni amin, Minico TMDA 0,15 pbw voda 3,6 pbw izocijanatni prepolimer (NCO%= 29,7%) INDEKS 100
Fizička svojstva: Ukupna gustoća, kg/m3 48,0 25%ILD, kg/314cm2 19,9 Odskok, % 74 50% kompresija
Snaga skupljanja, (suho) 1,9 (mokro) 2,5 6Hz prijenos vibracija 0,55
6. Sporo odbijanje ili viskoelastična pjena
Takozvana sporo povratna PU pjena odnosi se na pjenu koja se ne vraća u prvobitni oblik odmah nakon što se pjena deformira vanjskom silom, već se polako vraća bez zaostale površinske deformacije.Ima izvrsnu amortizaciju, zvučnu izolaciju, brtvljenje i druga svojstva.Može se koristiti za kontrolu buke automobilskih motora, podloga za tepihe, dječjih igračaka i medicinskih jastuka.
Primjer formule: polieter visoke aktivnosti (OH34) 40~60 pbw Polimer polieter (OH28) 60~40 pbw Križno ljepilo ZY-108* 80~100 pbw L-580 1,5 pbw katalizator 1,8~2,5 pbw voda 1,6~2,2 pbw Indeks izocijanata* * 1,05 pbw Napomena: *ZY-108, spoj višenamjenskog polietera niske molekularne težine** PM-200, mješavina ukapljenog MDI-100, oba su Wanhua proizvodi Svojstva: Gustoća pjene, kg/ m3 150~165 Tvrdoća, Shore A 18~15 Čvrstoća na kidanje, kN/m 0,87~0,76 Istezanje, % 90~130 Stopa odskoka, % 9~7 Vrijeme oporavka, sekunde 7~10
7. Samoprekrivajuća mikroćelijska pjena polieterskog tipa otporna na zamor savijanja milijun puta
Pjena se može nanositi na PU potplate i 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 Modificirani MDI Suprasec2433 71 pbw
Fizička svojstva: Gustoća pjene: oko 0,5 g∕cm3 β-pojas defleksija, KCS 35～50, vrlo dobro
8. Pjena otporna na plamen, malo dima, visoke otpornosti
S brzim razvojem nacionalnog gospodarstva, različiti odjeli imaju sve veće i veće zahtjeve za otpornost na plamen pjenastih proizvoda, posebno zrakoplovstvo, automobili, brza osobna vozila i kućne sofe, itd. Netoksično.
S obzirom na gornju situaciju, autor i kolege razvili su stupanj otpornosti na plamen (indeks kisika 28~30%), koji ima vrlo nisku gustoću dima (međunarodna vrijednost je 74, a ovaj proizvod samo oko 50), i odboj pjene ostaje nepromijenjen.Proizvodi bijeli dim.
Primjer formule: YB-3081 polieter koji usporava plamen 50 pbw Polieter visoke aktivnosti (OH34) 50 pbw Silikonski surfaktant B 8681 0,8~1,0 pbw Voda 2,4~2,6 pbw DEOA 1,5~3 pbw Katalizator A-1 itd. 0,6~1,1 pbw izocijanatni indeks 1,05
Fizička svojstva: Gustoća pjene, kg/m3 ≥50 Tlačna čvrstoća, kPa 5,5 Vlačna čvrstoća, kPa 124 Brzina odskoka, % ≥60 Deformacija pri pritisku, 75% ≤8 Indeks kisika, OI% ≥ 28 Gustoća dima ≤50
9. Voda je sredstvo za stvaranje pjene, sva ekološki prihvatljiva pjena za kožu
Pjenilo HCFC-141b u potpunosti je zabranjeno u stranim zemljama.CP sredstvo za pjenjenje je zapaljivo.HFC-245fa i HFC-365mfc sredstva za pjenjenje su skupa i neprihvatljiva.Kožna pjena.U prošlosti su radnici PU u zemlji i inozemstvu obraćali pozornost samo na modifikaciju polietera i izocijanata, tako da je površinski sloj pjene bio nejasan, a gustoća visoka.
Sada se preporučuje niz formula koje karakteriziraju:
l Osnovni polieter poliol ostaje nepromijenjen, a koristi se konvencionalni Mn5000 ili 6000.·
l Izocijanat ostaje nepromijenjen, mogu se koristiti C-MDI, PAPI ili modificirani MDI.
l Za rješavanje problema upotrijebite poseban aditiv SH-140.·
Osnovna formula:
l Polieter triol visoke aktivnosti Mn5000 65 pbw
l SH-140* 35pbw
l Produživač lanca: 1,4-butandiol 5pbw
l Sredstvo za umrežavanje: glicerol 1,7 pbw
l Sredstvo za otvaranje: K-6530 0,2~0,5 pbw
l Katalizator A-2 1,2~1,3 pbw
l Odgovarajuća količina paste u boji l Voda 0,5 pbw
l MR-200 45pbw
Napomena: *SH-140 je naš proizvod.
Fizička svojstva: ukupna gustoća pjene je 340~350 kg/m3
Proizvodi: glatka površina, bistra kora, niske gustoće.
Vrijeme objave: 12. kolovoza 2022