聚氨酯泡沫塑料的制备多胺的作用
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聚氨酯泡沫塑料原料及发泡助剂简介
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聚氨酯泡沫(PU foam)的主要成分是聚氨酯，原料主要是多异氰酸酯和多元醇。通过添加适当的添加剂，其中最重要的是一系列与发泡有关的发泡添加剂，在反应产物中生成大量泡沫，从而得到PU泡沫产品。本文将简要介绍生产聚氨酯泡沫的原料和发泡助剂。
一.多异氰酸酯
聚氨酯泡沫工业生产中最常用的多异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯(TDI)、多亚甲基多苯基异氰酸酯(PAPI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和液化MDI (L-MDI)。
TDI在泡沫塑料行业主要用于生产聚氨酯软泡。MDI的反应性比TDI高，挥发性毒性较低。一些液化改性MDI可用作生产软质聚氨酯泡沫(如高密度软质聚氨酯泡沫和半硬质泡沫或微孔聚氨酯弹性材料)中TDI的替代品。
PAPI也被称为粗MDI和聚合MDI。典型PAPI产品的平均分子量在30~400之间，其NCO质量分数为365，438+0% ~ 32%。低粘度PAPI的平均官能度通常在2.5和2.9之间。
在泡沫塑料领域，PAPI和改性PAPI主要用于生产各种硬质聚氨酯泡沫，少量用于生产高回弹软质泡沫、全皮泡沫和半硬质泡沫。PAPI可以与TDI混合制成冷固化高弹性泡沫。
第二，聚醚和聚酯多元醇
1.聚醚多元醇
用于生产聚氨酯软质泡沫的聚醚多元醇通常是长链和低官能度的聚醚。软泡配方中聚醚多元醇的官能度一般为2~3，平均分子量在2000~6500之间。聚醚三醇在软泡中应用最广泛，一般由1，2-环氧丙烷开环聚合或以甘油为引发剂与少量环氧乙烷聚合得到，分子量一般为3000~7000。
其中，高活性聚醚主要用于高回弹软质泡沫，也可用于半硬质泡沫及其他泡沫制品。少量的聚醚多元醇可以作为辅助原料，在软泡配方中与聚醚三元醇混合。低不饱和度和高分子量的聚醚多元醇可用于生产软质泡沫，减少TDI的用量。
通常，具有高官能度和高羟值的聚醚多元醇用于硬质泡沫配方，以产生足够的交联度和刚性。刚性聚醚多元醇的羟值一般为350~ 650mg KOH/g，平均官能度在3以上。一般硬质泡沫配方中混合两种聚醚，平均羟值在4000 mg KOH/g左右。
半刚性泡沫配方通常使用一些高分子量聚醚，尤其是一些高活性聚醚多元醇和一些高官能度、低分子量的刚性泡沫聚醚。
2.聚酯多元醇
普通的低粘度脂肪族聚酯多元醇，如羟值约为56mg KOH/g的聚己二酸二甘醇酯，或带少量支链的聚酯多元醇，可用于制作聚酯型聚氨酯软泡。聚酯多元醇具有高反应性。目前，聚酯PU块状泡沫仅用于服装辅料等少数领域。
由二元酸(如邻苯二甲酸酐、对苯二甲酸等)合成的芳香族多元醇。)和小分子二醇(如二甘醇等。)或多元醇，其中具有高羟值的那些可用于生产聚氨酯硬质泡沫和聚异氰脲酸酯硬质泡沫。羟值较低的邻苯二甲酸酐聚酯醇还可用于高回弹软质泡沫、全皮泡沫和半硬质泡沫以及非发泡聚氨酯材料。
3.聚合物多元醇
聚合物多元醇(接枝聚醚多元醇)包含苯乙烯和丙烯腈的刚性均聚物，以及* * *聚合物和接枝聚合物。这些乙烯基聚合物起到有机“填料”的作用，以提高承载能力。
聚合物多元醇可用于生产高硬度软质泡沫、高弹性泡沫、热成型软质泡沫、半硬质泡沫、自结皮泡沫、反应注射成型(RIM)产品等。可以减少产品厚度，降低泡沫密度，降低成本，还可以增加泡沫塑料的开放性，赋予产品一定的阻燃性。
聚脲多元醇(PHD分散体)也是一种特殊的聚合物改性多元醇，可用于高回弹软质泡沫、半硬质泡沫和软质泡沫，目前市场上产品较少。
还有一些用于生产聚氨酯泡沫的特殊多元醇，如植物油多元醇、松香聚酯多元醇和聚合物聚酯多元醇。
第三，发泡助剂
发泡助剂是聚氨酯泡沫制造中必不可少的，包括催化剂、泡沫稳定剂(泡沫匀化剂)、发泡剂等。一些助剂是可选的，必要时使用，如阻燃剂、扩链剂/交联剂、抗氧剂、光稳定剂、泡沫软化剂、造孔剂、填料、色浆、抗静电剂、水解稳定剂、泡沫组合物储存稳定剂等。
1.发泡剂
水是聚氨酯材料生产中重要的发泡剂，属于化学发泡剂。通过与异氰酸酯反应产生的二氧化碳气体，使粘弹性泡沫材料膨胀、发泡、固化，得到各种聚氨酯泡沫。
由于二氧化碳的高导热性和渗透性，具有高隔热性能的硬质聚氨酯泡沫配方必须使用物理发泡剂。因为在硬泡生产的混料初期，几十秒内产生大量的热量，需要发泡剂吸收一部分热量，同时发泡剂的气化使泡沫膨胀发泡。
在聚氨酯软质泡沫塑料的生产中，为了获得低密度的软质泡沫塑料，又不至于因水分过多而造成泡沫硬挺，一般需要控制水量，添加适量的物理发泡剂作为辅助发泡剂。
CFC-11(三氯氟甲烷)于20世纪20年代后期工业化。CFC-11不燃、沸点适宜、易气化、气相导热系数低、毒性低、与聚氨酯原料相容性好、无腐蚀性、价格低廉、发泡工艺简单，是聚氨酯泡沫生产中的理想发泡剂。
从20世纪60年代到90年代初，CFC-11被广泛用作聚氨酯泡沫的发泡剂。但在20世纪70年代，科学家发现排放到大气中的CFC-11可以慢慢破坏臭氧层，引起了全球环保人士的关注。目前作为CFC-11的替代品，主要的发泡剂有HCFC(氢氯氟烃)、HFC(氢氟烃)、HC(烷烃)、液态CO2和水。
2.泡沫稳定剂
泡沫稳定剂(或泡沫匀化剂)是聚氨酯泡沫生产中不可缺少的成分。能增加各组分的互溶性，具有乳化泡沫材料、稳定泡沫、调节泡沫泡孔的作用。泡沫稳定剂属于表面活性剂，包括非硅化合物和有机硅化合物。
目前使用的泡沫稳定剂多为聚硅氧烷氧化烯嵌段聚合物，属于聚醚改性有机硅表面活性剂，业内有时俗称“硅油”。聚醚改性有机硅表面活性剂因其结构组成变化范围广，应用效果好，被广泛用作聚氨酯泡沫塑料行业的泡沫稳定剂。
3.开孔剂
获得开孔聚氨酯泡沫的方法；
采用合适的催化剂使凝胶反应和发泡反应达到所需的平衡。当泡沫材料上升到最高点时，气泡孔的壁膜强度不足以将气泡封闭在里面，气体突破壁面形成开放的泡沫结构。
使用合适的聚醚多元醇原料形成开孔泡沫；
当催化剂和主要原料不足以解决问题时，用少量的致孔剂分散水发泡形成的尿素，以获得具有一定孔隙率的泡沫塑料。
开孔剂是一类特殊的表面活性剂，一般含有疏水和亲水的链段或基团。其作用是降低泡沫的表面张力，促进泡孔破裂，提高聚氨酯泡沫的开孔率，改善闭孔引起的软质、半硬质和硬质泡沫制品的收缩。
通常，硬质聚氨酯泡沫具有闭孔结构，因为其在发泡过程中具有高交联密度和高胞壁膜强度。但加入开孔剂后，可用于制造开孔型硬质聚氨酯泡沫，用于降噪、过滤等用途。
早期的疏水性液体石蜡、聚丁二烯、二甲基聚硅氧烷等。可用作泡沫稳定剂和开孔剂，石蜡分散体和聚氧化乙烯也可用作开孔剂。目前，多采用具有特殊化学组成的聚环氧丙烷-环氧乙烷聚醚和聚氧化烯-聚硅氧烷聚合物作为开孔剂。
4.柔软剂
在高水配方聚氨酯软泡生产中使用柔软剂，可以抑制尿素基团过多造成的泡沫硬挺度。泡沫软化改性剂具有软化作用，软化剂的使用可以减少异氰酸酯的用量，进而降低泡沫硬度，用于生产软质聚氨酯泡沫。市售柔软剂一般含有特种聚醚、特种多元醇和水。
编辑于2018-08-23版权归作者所有。
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