Основният компонент на полиуретанова пяна (PU пяна) е полиуретан. Суровините са предимно полиизоцианати и полиоли. Чрез добавяне на подходящи добавки - най-важната от които е серия от пенообразуващи добавки, свързани с пенообразуването - - В реакционния продукт се генерира голямо количество пяна, като по този начин се получава продукт от полиуретанова пяна. Тази статия представя накратко суровините и пенообразуващите средства за производството на PU пяна.

1. Полиизоцианат
Най-често използваните полиизоцианати при производството на полиуретанови пени са толуен диизоцианат (TDI), полиметилен полифенил изоцианат (PAPI), дифенилметан диизоцианат (MDI) и втечнен MDI (L-MDI).

TDI се използва главно в производството на пенопластмаси за производство на гъвкава полиуретанова пяна. MDI е по-реактивен от TDI и по-малко летлив. Някои втечнени модифицирани MDI могат да се използват като заместител на TDI при производството на гъвкава полиуретанова пяна, като гъвкава полиуретанова пяна с висока плътност и полутвърда пяна или микроклетъчни полиуретанови еластични материали. производство.

PAPI се нарича още необработен MDI и полимерен MDI. Средното молекулно тегло на типичните PAPI продукти е в диапазона от 30 до 400, а неговата NCO масова фракция е 31% до 32%. Средната функционалност на PAPI с нисък вискозитет обикновено е между 2,5 и 2,9.

В областта на пластмасите от пяна, PAPI и модифицираният PAPI се използват главно за производството на различни твърди полиуретанови пени, а малко количество се използва за производството на високоеластични меки пени, пени за цяла кожа и полутвърди пени. PAPI може да се смеси с TDI, за да се получи студено втвърдена, високоеластична пяна. 2. Полиетер и полиестер полиол

1. Полиетер полиол
Полиетерните полиоли, използвани за производството на гъвкави полиуретанови пени, обикновено са полиетери с дълга верига с ниска функционалност. Функционалността на полиетер полиол в състава на меката пяна обикновено е 2~3, а средното молекулно тегло е между 2000-6500. Полиетер триолът е най-често използваният в меката пяна. Обикновено глицеролът (глицерол) се използва като инициатор и се получава чрез полимеризация с отваряне на пръстена на 1,2-пропиленов оксид или съполимеризиран с малко количество етиленов оксид. Молекулното тегло обикновено е между 3000 ~ 7000.

Сред тях полиетерът с висока реактивност се използва главно за мека пяна с висока устойчивост и може да се използва и за продукти от пяна като полутвърда пяна. Малко количество полиетер гликол може да се използва като спомагателен материал и да се смеси с полиетер триол в меки формулировки на пяна. Полиетер полиоли с ниска ненаситеност и високо молекулно тегло могат да се използват за производство на меки пени и намаляване на количеството TDI.

Обикновено, полиетерни полиоли с висока функционалност и висока хидроксилна стойност се използват в състави на твърда пяна, така че да може да се получи достатъчно омрежване и твърдост. Хидроксилната стойност на полиетерния полиол от твърда пяна обикновено е 350~650 mg KOH/g, а средната функционалност е над 3. Общите състави на твърда пяна се смесват предимно с два полиетера и средната хидроксилна стойност е около 4000 mg KOH/g.

Формулировките с полутвърда пяна обикновено използват част от полиетери с високо молекулно тегло, особено полиетерни полиоли с висока реактивност и част от твърди полиетери с висока функционалност и ниско молекулно тегло.

2. Полиестер полиол
Обикновени алифатни полиестерни полиоли с нисък вискозитет като полидиетилен адипат диол с хидроксилна стойност от около 56 mg KOH/g или леко разклонени полиестерни полиоли могат да се използват за получаване на полиестерна полиуретанова мека пяна. Полиестерният полиол има висока реактивност. Понастоящем полиестерната PU блок пяна се използва само в малък брой области, като например аксесоари за облекло.

Ароматни полиоли, синтезирани от двуосновни киселини (като фталов анхидрид, терефталова киселина и др.) и нискомолекулни диоли (диетилен гликол и др.) или полиоли. Сред тях високата хидроксилна стойност може да се използва за производство на полиуретанова твърда пяна и полиоли. Изоциануратна твърда пяна. По-ниската хидроксилна стойност на полиестерния алкохол на фталов анхидрид може също да се използва за високоеластична гъвкава пяна, пяна за цяла кожа и полутвърда пяна и непенести полиуретанови материали.

3. Полимер полиол
Полимерните полиоли (присадени полиетерни полиоли) съдържат твърди стиренови, акрилонитрилни хомополимери и съполимери и присадени полимери. Тези винилови полимери действат като органични „пълнители“, за да подобрят носещите характеристики.

Полимерните полиоли могат да се използват за производство на гъвкави пенопласти с висока твърдост, високоеластични пенопласти, топлинно формовани меки пенопласти, полутвърди пенопласти, самообвиващи се пенопласти, продукти за реакционно леене под налягане (RIM) и др., които могат да намалят дебелината на продукта и намаляване Плътността на пяната намалява разходите, може също така да увеличи отворената клетка на пенопласта и да даде на продукта определено забавяне на горенето.

Полиурея полиол (PHD дисперсия) също е специален полимер модифициран полиол, който може да се използва за високоеластична мека пяна, полутвърда пяна и мека пяна. В момента има малко продукти на пазара.

Има и някои специални полиоли, използвани в производството на полиуретанови пени, като полиоли от растителни масла, колофонови полиестерни полиоли и полимерни полиестерни полиоли.

3. Помощни средства за образуване на пяна
Помощните средства за образуване на пяна са незаменими при производството на полиуретанови пени, включително катализатори, стабилизатори на пяна (стабилизатори на пяна), пенообразуватели и др. Има и някои добавки, които не са задължителни и могат да се използват, когато е необходимо, като бариери. Изгарящ агент, удължител на веригата/омрежващ агент, антиоксидант, светлинен стабилизатор, омекотител на пяна, отварящ клетки, пълнител, цветна паста, антистатичен агент, стабилизатор на хидролиза, стабилизатор за съхранение на състава на пяната и др.

1. Пенообразувател
Водата е важен разпенващ агент при производството на полиуретанови материали. Това е химичен разпенващ агент. Газът въглероден диоксид, генериран от реакцията с изоцианат, разширява, разпенва и втвърдява вискоеластичния порест материал, за да се получат различни полиуретанови пени.

Тъй като въглеродният диоксид има висока топлопроводимост и силна пропускливост, трябва да се използват физически пенообразуващи агенти за формулировки на твърда полиуретанова пяна, които изискват високи топлоизолационни свойства. Тъй като началният етап на смесване на материала при производството на твърда пяна генерира много топлина в рамките на десетки секунди, той се нуждае от пенообразуващия агент, за да абсорбира част от топлината и в същото време газификацията на пенообразуващия агент кара пяната да се разширява и пяна.

При производството на гъвкави полиуретанови пени, за да се получат гъвкави пени с ниска плътност без прекалено много вода, което да доведе до втвърдяване на пяната, обикновено е необходимо да се контролира количеството вода и да се добави подходящо количество физичен разпенващ агент като помощно средство пенообразувател.

CFC-11 (трихлорофлуорометан) реализира промишлено производство в края на 20-те години. Тъй като CFC-11 има характеристиките на незапалимост, подходяща точка на кипене, лесна газификация, ниска топлопроводимост на газа, ниска токсичност, добра съвместимост с полиуретанови суровини, некорозивен, ниска цена, прост процес на разпенване и т.н., той е производство на полиуретанова пяна Много идеален разпенващ агент в средата.

От 1960-те до началото на 1990-те CFC-11 се използва широко като разпенващ агент за полиуретанови пени. Въпреки това през 70-те години на миналия век учените откриха, че CFC-11, излъчван в атмосферата, може бавно да унищожи озоновия слой, което привлече вниманието на еколозите по целия свят. Основните видове разпенващи агенти, използвани в момента като алтернативи на CFC-11, са HCFC (хидрохлорофлуоровъглерод), HFC (хидрофлуоровъглерод), HC (алкан), течен CO2 и вода.

2. Стабилизатор на пяна
При производството на полиуретанова пяна стабилизаторът на пяната (или стабилизаторът на пяната) е незаменим компонент. Той може да увеличи взаимната разтворимост на всеки компонент и да играе ролята на емулгиращи пенести материали, стабилизираща пяна и регулиращи клетки. Стабилизаторите на пяната са повърхностно активни вещества и има два вида несилициеви съединения и органосилициеви съединения.

Повечето от използваните в момента стабилизатори на пяна са полисилоксан оксиалкилен блок съполимери, които са полиетерно модифицирани силиконови повърхностно активни вещества, понякога обикновено наричани "силиконово масло" в индустрията. Поради широкия спектър от структурен състав на този тип повърхностно активно вещество и добрия ефект на използване, полиетер-модифицираните силиконови повърхностноактивни вещества са широко използвани като стабилизатори на пяна в индустрията за полиуретанова пяна.

3. Отварачка за пори
Метод за получаване на полиуретанова пяна с отворени клетки:

Използвайте подходящ катализатор, за да постигнете необходимия баланс между реакцията на гел и реакцията на разпенване. Когато материалът от пяна се издигне до най-високата точка, силата на филма на клетъчната стена не е достатъчна, за да запечата мехурчетата вътре и газът излиза от стената, за да образува отворени клетки. Структурата на пяната;

Използвайте подходящи суровини от полиетер полиол, за да образувате пяна с отворени клетки;

Когато катализаторът и основните суровини не са достатъчни за решаване на проблема, се използва малко количество отварящ елемент за клетки, за да се диспергира уреята, образувана от разпенване на вода, за да се получи пяна с определено съотношение на отворени клетки.

Отварящото средство за клетки е специален вид повърхностно активно вещество, обикновено съдържащо хидрофобни и хидрофилни сегменти или групи. Неговата функция е да намали повърхностното напрежение на пяната, да насърчи разкъсването на клетките и да увеличи степента на отворени клетки на полиуретановата пяна. Подобряване на свиването на меки, полутвърди и твърди продукти от пенопласт, причинено от затворени клетки.

Обикновената твърда полиуретанова пяна има висока плътност на омрежване и висока якост на филма на клетъчната стена в пенообразуването. Обикновено това е клетъчна структура със затворени клетки. Въпреки това, чрез добавяне на агент за отваряне на клетки, може да се направи твърда полиуретанова пяна с отворени клетки за намаляване на шума, цели като филтриране.

Ранен хидрофобен течен парафин, полибутадиен, диметил полисилоксан и др. могат да се използват като стабилизатори на пяна и отварящи клетки. Парафиновите дисперсии и полиетиленовият оксид също могат да се използват като отвори за клетки. Понастоящем като агенти за отваряне на порите се използват специални химични състави на съполиетер на полиоксипропилен-етилен оксид, съполимер на полиоксиалкилен-полисилоксан и др.

4. Омекотител
Използването на омекотители при производството на гъвкави полиуретанови пени, формулирани с високо водно съдържание, може да потисне твърдостта на пяната, причинена от прекомерно съдържание на карбамидни групи. Модификаторът за омекотяване на пяната има омекотяващ ефект. Използването на омекотител може да намали количеството изоцианат и по този начин да намали твърдостта на пяната. Използва се при производството на гъвкава полиуретанова пяна. Търговските омекотители обикновено съдържат специални полиетери, специални полиоли и вода.

Ningbo Zhongyuan Pigment Co., Ltd. е предприятие, специализирано в разработването и производството на висококачествениPU оцветители, покрития в калъп, агенти за отваряне на порите и силикагел на прах.