1. Uvod
Proizvodi iz serije poliuretanske meke pjene uglavnom uključuju blok, kontinuiranu, spužvastu, pjenu visoke otpornosti (HR), pjenu za samokožu, pjenu sporog otpora, mikroćelijsku pjenu i polukrutu pjenu koja apsorbira energiju.Ova vrsta pjene još uvijek čini oko 50% ukupnog poliuretanskog proizvoda.Veliki izbor sa sve većom primenom, bio je uključen u različite oblasti nacionalne ekonomije: kućanski aparati, automobili, opremanje doma, nameštaj, vozovi, brodovi, vazduhoplovstvo i mnoga druga polja.Od pojave PU meke pjene 1950-ih, posebno nakon ulaska u 21. vijek, došlo je do skoka u tehnologiji, raznolikosti i proizvodnji proizvoda.Izdvajamo: Ekološki prihvatljiva PU meka pjena, odnosno zeleni poliuretanski proizvod;niska VOC vrijednost PU meka pjena;PU meka pjena niske atomizacije;puna voda PU mekana pjena;puna MDI serija meka pjena;otporan na plamen, malo dima, puna MDI serija Pena;nove vrste aditiva kao što su reaktivni katalizatori visoke molekularne težine, stabilizatori, usporivači plamena i antioksidansi;polioli niske nezasićenosti i niskog sadržaja monoalkohola;PU mekana pjena ultra niske gustine sa odličnim fizičkim svojstvima;niska rezonantna frekvencija, mali prijenos PU mekana pjena;polikarbonat diol, polie-kaprolakton poliol, polibutadien diol, politetrahidrofuran i drugi specijalni polioli;Tehnologija pjene s tekućim CO2, tehnologija pjene pod negativnim pritiskom, itd.Ukratko, pojava novih sorti i novih tehnologija potaknula je daljnji razvoj PU meke pjene.
2 Princip pjene
Da bi se sintetizirala idealna PU mekana pjena koja ispunjava zahtjeve, potrebno je razumjeti princip kemijske reakcije sistema pjene kako bi se odabrale odgovarajuće glavne i pomoćne sirovine i proizvodni procesi.Razvoj industrije poliuretana do danas više nije u fazi imitacije, već se prema zahtjevima performansi finalnog proizvoda može postići strukturom sirovina i sintetičkim tehnikama.Poliuretanska pjena učestvuje u hemijskim promenama tokom procesa sinteze, a faktori koji utiču na strukturna svojstva pene su složeni, što ne uključuje samo hemijsku reakciju između izocijanata, polieter (ester) alkohola i vode, već uključuje i koloidnu hemiju pene. .Hemijske reakcije uključuju produžavanje lanca, pjenjenje i umrežavanje.Također utječe na strukturu, funkcionalnost i molekularnu težinu supstanci koje učestvuju u reakciji.Opća reakcija sinteze poliuretanske pjene može se izraziti sljedećom formulom:
9b0722b7780190d3928a2b8aa99b1224.jpg
Međutim, stvarna situacija je složenija, a važni odgovori su sažeti na sljedeći način:
01 Produžetak lanca
Multifunkcionalni izocijanati i polieter (ester) alkoholi, posebno difunkcionalni spojevi, produžetak lanca se izvodi na sljedeći način:
07b0ec2de026c48dd018efaa5ccde5c1.jpg
U sistemu za penušanje, količina izocijanata je generalno veća od količine aktivnog jedinjenja koje sadrži vodonik, odnosno indeks reakcije je veći od 1, obično 1,05, tako da je kraj finalnog proizvoda produženog lanca u procesu pene treba da bude izocijanatna grupa.
5ed385eebd04757bda026fcfb4da4961.jpg
Reakcija produžetka lanca je glavna reakcija PU pjene i ključna je za fizička svojstva: mehaničku čvrstoću, brzinu rasta, elastičnost itd.
02 Reakcija pjene
Pjenjenje je vrlo važno u pripremi mekih pjena, posebno kada se sintetiziraju proizvodi male gustine.Postoje dva opća efekta pjene: korištenje reakcione topline za isparavanje ugljikovodičnih spojeva niskog ključanja, kao što su HCFC-141b, HFC-134a, HFC-365mfc, ciklopentan, itd., za postizanje svrhe pjene, a drugi je korištenje vode i izocijanata.Hemijska reakcija proizvodi veliku količinu plina CO2 koji se pjeni:
04d3b707849aaf9b1ee6f1b8d19c1ce7.jpg
U odsustvu katalizatora, brzina reakcije vode sa izocijanatima je spora.Brzina reakcije amina i izocijanata je prilično brza.Iz tog razloga, kada se voda koristi kao sredstvo za pjenjenje, ona donosi veliki broj krutih segmenata i spojeva uree visokog polariteta, koji utiču na osjećaj, elastičnost i otpornost na toplinu pjenastih proizvoda.Da bi se proizvela pjena s odličnim fizičkim svojstvima i niskom gustinom, potrebno je povećati molekularnu težinu polieterskog (esterskog) alkohola i mekoću glavnog lanca.
03 Gel akcija
Reakcija gela se još naziva i reakcija umrežavanja i očvršćavanja.U procesu pjene, geliranje je veoma važno.Prerano ili prekasno geliranje će uzrokovati opadanje kvalitete pjenastih proizvoda ili će postati otpadni proizvodi.Najidealnije stanje je da produžetak lanca, reakcija pjene i reakcija gela postignu ravnotežu, inače će gustoća pjene biti previsoka ili će se pjena srušiti.
Postoje tri geliranja tokom procesa pjene:
1) Gelovi multifunkcionalnih jedinjenja
Generalno, jedinjenja sa više od tri funkcije mogu reagovati i formirati jedinjenja telesne strukture.U proizvodnji poliuretanskih fleksibilnih pjena koristimo polieter poliole s više od tri funkcionalnosti.Nedavno se poliizocijanati sa fn ≥ 2,5 također koriste u razvoju svih MDI sistema za poboljšanje nosivosti pjena niske gustine.Ovo su osnova za formiranje trofaznih umreženih struktura:
42a37c3572152ae1f6c386b7bd177bf8.jpg
Vrijedi napomenuti da molekularna težina između tačaka umrežavanja direktno odražava gustinu umrežavanja pjene.To znači da je gustina umrežavanja velika, tvrdoća proizvoda visoka, a mehanička čvrstoća dobra, ali mekoća pjene je loša, a elastičnost i izduženje su niski.Molekularna težina (Mc) između tačaka umrežavanja meke pjene je 2000-2500, a polukrute pjene između 700-2500.
2) Formiranje ureje
Kada se voda koristi kao sredstvo za pjenjenje, stvaraju se odgovarajuća jedinjenja vezana za ureu.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 reaguje sa viškom izocijanata na visokoj temperaturi da bi se formirala alofanatna veza sa trofaznom strukturom:
4a6fdae7620ef5333bd14c6973a26a37.jpg
Formiranje biuretnih i alofanatnih jedinjenja nije idealno za sisteme za penušanje jer ova dva jedinjenja imaju slabu termičku stabilnost i razlažu se na visokim temperaturama.Stoga je vrlo važno da ljudi kontroliraju temperaturu i indeks izocijanata u proizvodnji.
3 Hemijski proračuni
Poliuretanski sintetički materijal je polimerni sintetički materijal koji može sintetizirati polimerne proizvode iz sirovina u jednom koraku, odnosno fizička svojstva proizvoda mogu se direktno podesiti umjetno promjenom specifikacija i omjera sastava sirovina.Stoga je vrlo važno kako pravilno primijeniti princip sinteze polimera i uspostaviti jednostavnu formulu za proračun za poboljšanje kvalitete poliuretanskih proizvoda.
01 Ekvivalentna vrijednost
Takozvana ekvivalentna vrijednost (E) odnosi se na molekulsku težinu (Mn) koja odgovara funkciji jedinice (f) u molekulu jedinjenja;
2a931ca68a4ace0f036e02a38adee698.jpg
Na primjer, prosječna molekulska težina polieter triola je 3000, tada je njegova ekvivalentna vrijednost:
e3295f1d515f5af4631209f7b49e1328.jpg
Uobičajeno korišćeno sredstvo za umrežavanje MOCA, odnosno 4,4′-metilen bis(2 hloroamin), ima relativnu molekulsku masu od 267. Iako postoje 4 aktivna vodonika u molekulu, samo 2 vodonika učestvuju u reakciji izocijanata.atom, pa je njegova funkcionalnost f=2
0618093a7188b53e5015fb4233cccdc9.jpg
U specifikaciji proizvoda za polieter ili poliester poliol, svaka kompanija daje samo podatke o hidroksilnoj vrijednosti (OH), tako da je praktičnije izravno izračunati ekvivalentnu vrijednost s vrijednošću hidroksila:
8a7763766e4db49fece768a325b29a61.jpg
Vrijedi podsjetiti da je stvarno mjerenje funkcionalnosti proizvoda dugotrajno i da ima mnogo nuspojava.Često stvarna funkcionalnost triol polietera (estera) nije jednaka 3, već je između 2,7 i 2,8.Stoga je preporučljivo koristiti (2) formulu, odnosno izračunava se i hidroksilna vrijednost!
02 Zahtjevi za izocijanatom
Sva aktivna jedinjenja vodika mogu reagovati sa izocijanatom.Prema principu ekvivalentne reakcije, uobičajena je praksa u sintezi PU da se precizno izračuna količina izocijanata koju potroši svaka komponenta u formuli:
a63972fdc4f16025842815cb1d008cfe.jpg
U formuli: Ws—količina izocijanata
Wp—doziranje polietera ili poliestera
Ep—polieter ili poliesterski ekvivalent
Es—ekvivalent izocijanata
Molarni odnos I2—NCO/-OH, odnosno indeks reakcije
ρS—čistoća izocijanata
Kao što svi znamo, kada se sintetizira predpolimer ili polu-predpolimer s određenom NCO vrijednošću, potrebna količina izocijanata je povezana sa stvarnom količinom polietera i sadržajem NCO koji je potreban za konačni predpolimer.Nakon sumiranja:
83456fb6214840b23296d5ff084c4ab8.jpg
U formuli: D——maseni udio NCO grupe u predpolimeru
42—— Ekvivalentna vrijednost NCO
U današnjim pjenama koje sadrže potpuno MDI sistem, polieter modificiran MDI visoke molekularne težine općenito se koristi za sintetizaciju poluprepolimera, a njegov NCO% je između 25 i 29%, pa je formula (4) vrlo korisna.
Takođe se preporučuje formula za izračunavanje molekulske težine između tačaka umrežavanja u vezi sa gustinom umrežavanja, što je veoma korisno u formulisanju formulacija.Bilo da se radi o elastomeru ili pjeni visoke elastičnosti, njena elastičnost je direktno povezana s količinom sredstva za umrežavanje:
b9fd1ca1ee9bebc558731d065ac3254b.jpg
U formuli: Mnc——prosječna brojčana molekulska težina između tačaka umrežavanja
Npr.——Ekvivalentna vrijednost agensa za umrežavanje
Wg——Količina agensa za umrežavanje
WV – količina predpolimera
D——NCO sadržaj
4 sirovine
Poliuretanske sirovine dijele se u tri kategorije: poliolna jedinjenja, poliizocijanatna jedinjenja i aditivi.Među njima, polioli i poliizocijanati su glavne sirovine poliuretana, a pomoćna sredstva su spojevi koji dopunjuju posebna svojstva poliuretanskih proizvoda.
Sva jedinjenja sa hidroksilnim grupama u strukturi organskih jedinjenja pripadaju organskim poliolnim jedinjenjima.Među njima, dvije najčešće korištene poliuretanske pjene su polieter polioli i poliester polioli.
poliol jedinjenje
Polieter poliol
To je oligomerno jedinjenje sa prosečnom molekulskom težinom od 1000~7000, koje se bazira na sirovinama petrohemijske industrije: propilen oksidu i etilen oksidu, a kao inicijatori se koriste dva i tri funkcionalna jedinjenja koja sadrže vodonik, koja se kataliziraju i polimerizovan KOH..
Generalno, molekulska 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 između 21 i 36 mgKOH/g.
Vrijedi spomenuti da je nekoliko velikih varijanti polieter poliola nedavno razvijenih posljednjih godina vrlo korisno za poboljšanje fizičkih svojstava poliuretanske fleksibilne pjene i smanjenje gustoće.
l Polimer kalemljeni polieter poliol (POP), koji može poboljšati nosivost PU meke pjene, smanjiti gustinu, povećati stepen otvaranja i spriječiti skupljanje.Doza se takođe povećava iz dana u dan.
l Poliurea polieter poliol (PHD): Funkcija polietera je slična polimer polieter poliolu, koji može poboljšati tvrdoću, nosivost i potaknuti otvaranje pjenastih proizvoda.Otpornost na plamen je povećana, a pjena serije MDI je samogasiva i široko se koristi u Europi.l Polimer polieter poliol za sagorijevanje: To je aromatični ugljikovodik polimer cijepljen polieter poliol koji sadrži dušik, koji ne samo da može poboljšati nosivost, otvorene ćelije, tvrdoću i druge karakteristike pjenastih proizvoda, već i sintetizirati PU jastuke za sjedenje od toga.Ima visoku otpornost na plamen: indeks kisika je čak 28% ili više, niska emisija dima ≤60%, a niska brzina širenja plamena.Odličan je materijal za automobile, vozove i namještaj za izradu jastuka za sjedišta.
l Polieter poliol niske nezasićenosti: Budući da koristi dvostruki metalni kompleks cijanida (DMC) kao katalizator, sadržaj nezasićenih dvostrukih veza u sintetiziranom polieteru je manji od 0,010 mol/mg, odnosno sadrži monool Nisko jedinjenje, odnosno visoka čistoća, dovodi do bolje elastičnosti i kompresijskog stezanja HR pjene sintetizirane na njoj, kao i dobre čvrstoće na kidanje i faktora udubljenja.Nedavno razvijena pjena za jastuke za auto sjedište niske rezonantne frekvencije, 6Hz niske brzine prijenosa je vrlo dobra.
l Hidrogenirani polibutadien glikol, ovaj poliol se nedavno koristio u proizvodima od PU pjene u inostranstvu kako bi uvelike poboljšao fizička svojstva pjene, posebno otpornost na vremenske uvjete, vlagu i toplinu otpornost na kompresiju i druge probleme već dugi niz godina, tako da jastuk autosjedalice itd. koriste se u tropskim regijama Afrike.
l Polieter polioli sa visokim sadržajem etilen oksida, generalno visokoaktivni polieter polioli, da bi se poboljšala reaktivnost polietera, dodaju 15~20% EO na kraj tokom sinteze.Gore navedeni polieteri imaju sadržaj EO do 80%, sadržaj PO Naprotiv, manji je od 40%.To je ključ za razvoj svih MDI serije PU mekih pjena, na koje ljudi u industriji trebaju obratiti pažnju.
l Polieter polioli sa katalitičkom aktivnošću: uglavnom uvode tercijarne aminske grupe sa katalitičkim svojstvima ili metalne jone u polietersku strukturu.Svrha je smanjiti količinu katalizatora u sistemu za pjenjenje, smanjiti VOC vrijednost i nisku atomizaciju pjenastih proizvoda.
l Amino-terminirani polieter poliol: Ovaj polieter ima najveću katalitičku aktivnost, kratko vrijeme reakcije, brzo vađenje iz kalupa i znatno poboljšanu čvrstoću proizvoda (posebno ranu čvrstoću), otpuštanje kalupa, temperaturnu otpornost i otpornost na rastvarače., temperatura konstrukcije je smanjena, opseg je proširen i to je nova sorta koja obećava.
poliester poliol
Rani poliesterski polioli se svi odnose na poliesterske poliole na bazi adipinske kiseline, a najveće tržište je mikroćelijska pjena, koja se koristi u potplatima cipela.Posljednjih godina, nove varijante se pojavljuju jedna za drugom, šireći primjenu poliester poliola u PUF.
l Poliester poliol na bazi adipinske kiseline modificiran aromatičnom dikarboksilnom kiselinom: uglavnom sintetizira poliester poliol djelomičnom zamjenom adipinske kiseline ftalnom kiselinom ili tereftalnom kiselinom, 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, temperaturnu otpornost i tvrdoću pjenastih proizvoda, te je varijanta koja obećava.
l Poli ε-kaprolakton poliol: PU pjena sintetizirana iz njega ima odličnu temperaturnu otpornost, otpornost na hidrolizu i otpornost na abraziju, a od nje se moraju napraviti neki proizvodi visokih performansi.
l Aromatični poliester poliol: Razvijen je sveobuhvatnim korištenjem otpadnih poliesterskih proizvoda u ranoj fazi, a najviše se koristi u PU krutoj pjeni.Sada je proširen na PU meku pjenu, koja je također vrijedna pažnje.
Ostalo Bilo koji spoj sa aktivnim vodonikom može se primijeniti na PUF.U skladu sa promjenama tržišta i zahtjevima zaštite okoliša, imperativ je u potpunosti iskoristiti ruralne proizvode i sintetizirati biorazgradivu PU meku pjenu.
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 kako bi se napravile polukrute pjene.Predlažem korištenje tehnologije transesterifikacije, a različiti alkoholi visoke molekularne težine se uvode u ricinusovo ulje kako bi se sintetizirale različite specifikacije.
Derivati, mogu se napraviti u razne meke i tvrde PUF.
l Polioli serije biljnih ulja: Na koje su nedavno uticale cijene nafte, takvi proizvodi su se brzo razvili.Trenutno, većina proizvoda koji su industrijalizirani su proizvodi serije sojinog ulja i palminog ulja, a pamučno ulje ili životinjsko ulje se također mogu koristiti za razvoj serijskih proizvoda, koji se mogu sveobuhvatno iskoristiti, smanjiti troškove, biorazgradivi su 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 pjenastih proizvoda.Stoga su čisti MDI, sirovi MDI i MDI modificirani proizvodi naširoko korišteni u PU mekoj pjeni kao glavnim PU mekim proizvodima.
poliol jedinjenje
Tečni MDI
Čisti 4,4′-MDI je čvrst na sobnoj temperaturi.Takozvani tečni MDI odnosi se na MDI koji je modifikovan na različite načine i tečan je na sobnoj temperaturi.Funkcionalnost tečnog MDI-a može se koristiti da bi se razumjelo kojoj grupi modificirani MDI pripada.
l uretanom modifikovani MDI sa funkcionalnošću 2,0;
l Karbodiimidom modifikovani MDI sa funkcionalnošću 2,0;
l MDI modificiran diazetaciklobutanoniminom, funkcionalnost je 2,2;
l MDI modificiran uretanom i diazetidiniminom s funkcionalnošću 2.1.
Ogromna većina ovih proizvoda koristi se u oblikovanim proizvodima kao što su HR, RIM, pjene koje se samoguše i mikropjene kao što su potplati za cipele.
MDI-50
To je mješavina 4,4′-MDI i 2,4′-MDI.Pošto je tačka topljenja 2,4′-MDI niža od sobne temperature, oko 15°C, MDI-50 je tečnost koja se čuva na sobnoj temperaturi i laka je za upotrebu.Obratite pažnju na sterički efekat smetnje 2,4′-MDI, koji je manje reaktivan od 4,4′ tijela i može se podesiti katalizatorom.
Grubi MDI ili PAPI
Funkcionalnost mu je između 2,5 i 2,8, a uglavnom se koristi u krutim pjenama.Posljednjih godina, zbog faktora cijene, koristi se i na tržištu meke pjene, ali treba napomenuti da je zbog njegove visoke funkcionalnosti potrebno smanjiti količinu umrežavanja u dizajnu formule.Sredstvo za spajanje ili povećanje unutrašnjeg plastifikatora.
Auxiliary
katalizator
Katalizator ima odličan učinak na poliuretansku pjenu, a uz njega 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 kositrov oktoat, dietilen diamin, itd. Dibutilkalaj acetat, kalijum acetat , kalijum oktoat, organski bizmut, itd. su metalni katalizatori.Trenutno su razvijeni različiti katalizatori odloženog tipa, tipa trimerizacije, složenog tipa i tipa niske VOC vrijednosti, koji se također zasnivaju na gore navedenim tipovima katalizatora.
Na primjer, kompanija 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%/butandiola 75%
l Dabco8154 trietilendiamin/kiselina odloženi katalizator
l Dabco EG trietilendiamin sadrži 33%/ etilen glikol 67%
l Dabco TMR serija trimerizacije
l Dabco 8264 složeni mjehurići, balansirani katalizatori
l Dabco XDM katalizator slabog mirisa
Pod uslovom višestrukih katalizatora, prvo moramo razumjeti karakteristike različitih katalizatora i njihove principe rada da bismo dobili ravnotežu poliuretanskog sistema, odnosno ravnotežu između brzine pjene i brzine geliranja;ravnoteža između brzine geliranja i brzine pjene, te ravnoteže brzine pjene i fluidnosti materijala, itd.
Metalni katalizatori su svi katalizatori tipa gela.Konvencionalni katalizatori tipa kalaja imaju jak efekat gela, ali njihovi nedostaci su što nisu otporni na hidrolizu i imaju slabu otpornost na termičko starenje.Nedavna pojava organskih bizmutnih katalizatora trebala bi privući pažnju.Ne samo da ima funkciju kositrenog katalizatora, već ima i dobru otpornost na hidrolizu i otpornost na toplotno starenje, što je vrlo pogodno za mešanje materijala.
stabilizator pene
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 pene.Zidovi su elastični kako bi zadržali ćelije i spriječili kolaps.Iako je količina stabilizatora pjene mala, ona ima značajan utjecaj na strukturu ćelije, fizička svojstva i proces proizvodnje PU fleksibilne pjene.
Trenutno se u Kini koriste blok oligomeri silikon/polioksialkilen etera otporni na hidrolizu.Zbog primjene različitih sistema pjene, odnos hidrofobni segment/hidrofilni segment je različit, a promjena karike lanca na kraju strukture bloka je različita., za proizvodnju silikonskih stabilizatora za razne proizvode od pjene.Stoga, kada birate stabilizator pjene, morate razumjeti njegovu funkciju i funkciju, nemojte ga zaboraviti, ne koristiti ga neselektivno i uzrokovati štetne posljedice.Na primjer, silikonsko ulje od meke pjene ne može se nanositi na pjenu visoke otpornosti, inače će uzrokovati skupljanje pjene, a silikonsko ulje visoke otpornosti ne može se nanositi da blokira meku pjenu, inače će uzrokovati kolaps pjene.
Zbog potreba zaštite okoliša, automobilskoj industriji i industriji namještaja potrebni su proizvodi s niskom atomizacijom i niskom VOC vrijednošću.Razne kompanije su sukcesivno razvijale stabilizatore pene niske atomizacije i niske VOC vrednosti, kao što je Dabco DC6070 koji je lansirala kompanija Gas Products Company, a to je silikonsko ulje niske atomizacije za TDI sistem.;Dabco DC2525 je silikonsko ulje sa niskim stepenom zamagljivanja za MDI sisteme.
sredstvo za pjenjenje
Sredstvo za pjenjenje za PU meku pjenu je uglavnom voda, dopunjeno drugim fizičkim agensima za pjenjenje.U proizvodnji blok pjene, s obzirom na veliku količinu vode u proizvodima niske gustine, često preko 4,5 dijelova na 100 dijelova, dovest će do porasta unutrašnje temperature pjene, preko 170~180°C, što rezultira spontanim sagorijevanjem pjena, a mora se koristiti ugljikovodično sredstvo za pjenjenje niskog ključanja.Jedan pomaže u smanjenju gustoće, a drugi uklanja veliku količinu reakcijske topline.U prvim danima koristila se kombinacija voda/F11.Zbog problema zaštite životne sredine, F11 je zabranjen.Trenutno se koristi većina prelaznih proizvoda iz serije voda/dihlorometan i serije voda/HCFC-141b.Budući da proizvodi serije diklormetana takođe zagađuju atmosferu, to je prelazne prirode, dok su proizvodi serije HFC: HFC-245fa, -356mfc itd. ili proizvodi serije ciklopentana ekološki prihvatljivi, ali je prvo skupo, a drugo je zapaljivo, pa Kako bi zadovoljili potrebe smanjenja stepena temperature, ljudi su uveli nove procese, tehnologiju pjene pod negativnim tlakom, tehnologiju prisilnog hlađenja i tehnologiju tekućeg CO2 kako bi riješili problem, svrha je smanjenje količine vode ili smanjenje unutrašnje temperature od pene.
Preporučujem tehnologiju tekućeg CO2 za proizvodnju blok mjehurića, koja je pogodnija za mala i srednja preduzeća.U LCO2 tehnologiji, 4 dijela LCO2 su ekvivalentna 13 dijelova MC.Odnos između potrošnje vode i tekućeg CO2 koji se koristi za proizvodnju pjene različite gustine Gustoća pjene, kg/m3 vode, dijelovi mase LCO2, dijelovi masenog ekvivalenta 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
usporivač plamena
Otpornost na vatru i prevencija od požara su briga ljudi cijelo vrijeme.nedavno objavljeni “Zahtjevi i standardi za performanse sagorijevanja proizvoda i komponenti otpornih na plamen na javnim mjestima” u mojoj zemlji GB20286-2006 ima nove zahtjeve za otpornost na plamen.Za pjenu 1. stepena otpornosti na plamen. Zahtevi za plastiku: a), vršna brzina oslobađanja toplote ≤ 250KW/m2;b), prosječno vrijeme gorenja ≤ 30 s, prosječna visina gorenja ≤ 250 mm;c), stepen gustine dima (SDR) ≤ 75;d), stepen toksičnosti dima Ne manje od nivoa 2A2.
To znači: treba uzeti u obzir tri faktora: otpornost na vatru, malo dima i nisku toksičnost dima.Kako bi se postavili veći zahtjevi za odabir usporivača plamena, prema gore navedenim standardima, smatram da je najbolje odabrati sorte koje mogu formirati debeli sloj ugljika i ispuštati netoksični ili niskotoksični dim.Trenutno je prikladnije koristiti usporivače plamena visoke molekularne težine na bazi fosfatnih estera ili aromatične ugljovodonike bez halogena sa heterocikličkim varijantama otpornim na visoke temperature, itd. Posljednjih godina, strane zemlje su razvile ekspandiranu grafitnu PU fleksibilnu pjenu koja usporava plamen, ili azot heterociklički usporivač plamena Lijek je ispravan.
ostalo
Ostali aditivi uglavnom uključuju: otvarače pora, agense za umrežavanje, antioksidante, agense protiv zamagljivanja itd. Prilikom odabira treba uzeti u obzir utjecaj aditiva na performanse PU proizvoda, kao i njegovu toksičnost, migraciju, kompatibilnost itd. . pitanje.
5 proizvoda
Da bismo dalje razumjeli odnos između formule i performansi PU meke pjene, uvedeno je nekoliko reprezentativnih primjera za referencu:
1. Tipična formula i svojstva blok polieterske PU meke pjene
Polieter triol 100pbw TDI80/20 46.0pbw Organokalajni katalizator 0.4pbw Tercijarni amin katalizator 0.2pbw Stabilizator silikonske pjene 1.0pbw Voda 3.6pbw Kopjenušac 0~12pbw Snaga 0~12pbw Snaga 0~12pbw3.3 kg Osobine: 12 pbw 3.3 kg Osobine .3 Izduženje, % 220 Čvrstoća na kidanje, N/m 385 Kompresioni set, 50% 6 90% 6 Kavitacijsko opterećenje, kg (38cm×35,6cm×10cm) Deformacija 25% 13,6 65% 25,6 Odskok lopte u padu, % 38 Poslednjih godina, u cilju ispunjavanja Za potrebe tržišta, neka preduzeća često proizvode pjenu male gustine (10 kg/m3).Prilikom proizvodnje fleksibilne pjene ultra niske gustoće, nije jednostavno povećati pjenilo i pomoćno sredstvo za pjenjenje.Ono što se može učiniti mora se uskladiti sa relativno visoko stabilnim silikonskim surfaktantom i katalizatorom.
Proizvodnja referentne formule fleksibilne pjene niske gustine ultra-niske gustine: naziv srednje gustine ultra-niske gustine
Kontinuirana kutija kontinualna kutija polieter poliol 100100100100100 Voda 3.03.04.55.56.6 A-33 katalizator 0.20.20.20.250.18 Silicijum surfaktant B-81101.01.21.81. 60,40 Agent 7.57.512.515.034.0 TDI80/2041.444.056.073 .0103.0 Gustina, kg/m3 23.023.016.514.08.0
Formula cilindrične pjene: EO/PO tip polieter poliol (OH:56) 100 pbw voda 6,43 pbw MC sredstvo za pjenu 52,5 pbw Silicijum površinski aktivna tvar L-628 6,50 pbw katalizator A230 0,44 pbw katalizator A230 0,44 pbw tannous 0.44 pbw 0.44 pbw tannous 0.209 DI. Doziranje 139pbw Gustoća pjene, kg/m3 7.5
2. Tečno CO2 sredstvo za kopjenjenje za stvaranje pjene niske gustine
Polieter triol (Mn3000) 100 100 Voda 4,9 5,2 Tečni CO2 2,5 3,3 Silikonski surfaktant L631 1,5 1,75 B8404 Amin katalizator A133 0,28 0,30 Stanous 14ard 1 DI. 80/20 Gustina pene, 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 Silicijum površinski aktivna tvar SC155 1,35 pbw kositrovi oktoat Fo.2den 19 indeks T080120 kg/m3 14,0~16,5
3. Puna MDI poliuretanska meka pjena niske gustine
Meka PU oblikovana pjena se široko koristi u proizvodnji jastuka za autosjedalice.Smanjenje gustoće bez utjecaja na fizička svojstva je cilj 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 Amin katalizator A-33 2.8pbw Amin katalizator A-33 2.8pbw aktivnost A-33 2.8pbw silikonsko ulje. pbw MDI indeks 90pbw Performanse: središnja gustina pjene 34,5 kg/m3 Tvrdoća ILD25% 15,0 kg/314 cm2 Čvrstoća na kidanje 0,8 kg/cm Vlačna čvrstoća 1,34 kg/cm2 Izduženje 120% Stopa odskoka 62% (0% trajna) kompresija set. 13,5%
4. Jastuk za sjedište vozila niske gustine, potpuno MDI ekološki prihvatljiv
Homolog čistog MDI: M50—to jest, proizvod 4,4′MDI 50% 2,4′MDI 50%, može se zapjeniti na sobnoj temperaturi, poboljšati fluidnost, smanjiti gustinu proizvoda i smanjiti težinu vozila, što je vrlo obećavajuće.Proizvod:
Formulacija: Visoko aktivni polieter poliol (OH: 28mgKOH/g) 95pbw 310 Pomoćni* 5pbw Dabco 33LV 0,3pbw Dabco 8154 0,7pbw Silicijum surfaktant B4113 0,6pbw1.tepw05 Voda 0,6pbw1.tepw05 bw 8
Fizička svojstva: Vrijeme vuče (s) 62 Vrijeme dizanja (s) 98 Gustina slobodne pjene, kg/m3 32,7 Progib tlačnog opterećenja, kpa: 40% 1,5 Izduženje, % 180 Čvrstoća na kidanje, N/m 220
Napomena: *310 Pomocno: Prodajem, radi se o specijalnom produzacu lanca.
5. Visoka otpornost, udobna PU pjena za vožnju
Nedavno je tržište zahtijevalo da fizička svojstva pjenastih jastuka za sjedala ostanu nepromijenjena, ali ljudi ne bi bili umorni i mučnina kretanja, visokokvalitetni jastuci sjedala nakon dugotrajne vožnje.Nakon istraživanja, unutrašnji organi ljudskog tijela, posebno želudac, imaju frekvenciju od oko 6Hz.Ako dođe do rezonancije, to će uzrokovati mučninu i povraćanje.
Općenito, propusnost vibracija pjene visoke otpornosti na 6Hz je 1,1~1,3, to jest, kada vozilo radi, ne slabi nego se povećava, a neki proizvodi formule mogu smanjiti vibraciju na 0,8~0,9.Sada se preporučuje formulacija proizvoda, a prenos vibracija od 6Hz je na nivou od 0,5~0,55.
Formulacija: Visokoaktivni polieter poliol (Mn6000) 100 pbw Silicijum surfaktant SRX-274C 1,0 pbw Tercijarni amin katalizator, Minico L-1020 0,4 pbw tercijarni amin katalizator, Minico TMDA 0,15 pbw vode Iso. 7%) INDEKS 100
Fizička svojstva: Ukupna gustina, kg/m3 48,0 25%ILD, kg/314cm2 19,9 Odboj, % 74 50% kompresija
Snaga skupljanja, (suvo) 1,9 (mokro) 2,5 6Hz Propustljivost vibracija 0,55
6. Sporo odbijanje ili viskoelastična pjena
Takozvana PU pjena sa sporom povratom odnosi se na pjenu koja se ne vraća u prvobitni oblik odmah nakon što je pjena deformirana vanjskom silom, već se polako obnavlja bez zaostalih površinskih deformacija.Ima odličnu amortizaciju, zvučnu izolaciju, brtvljenje i druga svojstva.Može se koristiti u kontroli buke automobilskih motora, podloga za tepihe, dječjih igračaka i medicinskih jastuka.
Primer formule: Visokoaktivni polieter (OH34) 40~60 pbw Polimer polieter (OH28) 60~40 pbw Cross adhesive ZY-108* 80~100 pbw L-580 1.5 pbw Katalizator 1.8~2.5 pbw indeks vode 1.8~2.5 pbw. * 1,05 pbw Napomena: *ZY-108, jedinjenje multifunkcionalnog polietera niske molekularne težine** PM-200, mješavina tečnog MDI-100, oba su Wanhua proizvodi Osobine: Gustoća pjene, kg/m3 150~165 Tvrdoća, Shore A 18~15 Snaga kidanja, kN/m 0,87~0,76 Izduženje, % 90~130 Stopa odskoka, % 9~7 Vrijeme oporavka, sekunde 7~10
7. Polieterska mikroćelijska pjena sa samokožom otpornom na zamor savijanja milion puta
Pena 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 pb1 催化1. 027 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 0,5g∕cm3 β-progib remena, KCS 35～50, vrlo dobar
8. Otporna na vatru, malo dima, pjena visoke otpornosti
S brzim razvojem nacionalne ekonomije, različiti odjeli imaju sve veće zahtjeve za otpornost na plamen pjenastih proizvoda, posebno avijacije, automobila, brzih putničkih automobila, kućnih sofa, itd. Netoksično.
Imajući u vidu gornju situaciju, autor i kolege su razvili stepen otpornosti na vatru (indeks kiseonika 28~30%), koji ima veoma nisku gustinu dima (međunarodna vrednost je 74, a ovaj proizvod samo oko 50), i odbijanje pene ostaje nepromenjeno.Proizvodi bijeli dim.
Primjer formule: YB-3081 polieter koji usporava plamen 50 ppw 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 1 itd.
Fizička svojstva: Gustina pjene, kg/m3 ≥50 Čvrstoća na pritisak, kPa 5,5 Vlačna čvrstoća, kPa 124 Brzina odbijanja, % ≥60 Deformacija kompresije, 75% ≤8 Indeks kisika, OI% ≥ 28 Gustina dima ≤50
9. Voda je sredstvo za pjenjenje, sve je ekološki prihvatljiva pjena za samo-kožu
HCFC-141b sredstvo za pjenjenje potpuno je zabranjeno u stranim zemljama.CP sredstvo za pjenjenje je zapaljivo.HFC-245fa i HFC-365mfc sredstvo za pjenjenje su skupe i neprihvatljive.Leather foam.U prošlosti su radnici PU u zemlji i inostranstvu obraćali pažnju samo na modifikaciju polietera i izocijanata, pa je površinski sloj pene bio nejasan, a gustina velika.
Sada se preporučuje skup 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 Koristite specijalni aditiv SH-140 da riješite problem.·
osnovna formula:
l Visoka aktivnost polieter triol Mn5000 65pbw
l SH-140* 35 pbw
l Produživač lanca: 1,4-butandiol 5 pbw
l Sredstvo za umrežavanje: glicerol 1,7 pbw
l Sredstvo za otvaranje: K-6530 0.2~0.5pbw
l Katalizator A-2 1.2~1.3pbw
l Odgovarajuća količina paste u boji l Voda 0,5 pbw
l MR-200 45 pbw
Napomena: *SH-140 je naš proizvod.
Fizička svojstva: ukupna gustina pene je 340~350kg/m3
Proizvodi: glatka površina, bistra kora, male gustine.
Vrijeme objave: 12.08.2022