1. Sissejuhatus
Pehme polüuretaanvahu seeria tooted hõlmavad peamiselt plokk-, pidev-, svamm-, kõrge elastsusega vahtu (HR), isenaha vahtu, aeglase elastsusega vahtu, mikrotsellulaarset vahtu ja pooljäik energiat neelav vaht.Seda tüüpi vaht moodustab endiselt umbes 50% polüuretaani kogutootest.Laia valiku ja laieneva rakendusega on see olnud seotud rahvamajanduse erinevates valdkondades: kodumasinad, autod, kodutehnika, mööbel, rongid, laevad, lennundus ja paljud muud valdkonnad.Alates PU pehme vahu tulekust 1950. aastatel, eriti pärast 21. sajandisse sisenemist, on toimunud hüpe tehnoloogia, mitmekesisuse ja tootetoodangu osas.Tähtsündmused on: Keskkonnasõbralik PU pehme vaht, nimelt roheline polüuretaantoode;madala VOC väärtusega PU pehme vaht;madala pihustusastmega PU pehme vaht;täisvesi PU pehme vaht;täis MDI seeria pehme vaht;leegiaeglustav, vähese suitsuga, täis MDI seeria Vaht;uut tüüpi lisandid, nagu reaktiivsed suure molekulmassiga katalüsaatorid, stabilisaatorid, leegiaeglustid ja antioksüdandid;madala küllastumatuse ja madala monoalkoholisisaldusega polüoolid;ülimadala tihedusega PU pehme vaht, millel on suurepärased füüsikalised omadused;madal resonantssagedus, madala ülekandega PU pehme vaht;polükarbonaatdiool, polüe-kaprolaktoonpolüool, polübutadieendiool, polütetrahüdrofuraan ja muud spetsiaalsed polüoolid;vedela CO2 vahustamise tehnoloogia, alarõhuga vahustamise tehnoloogia jne.Lühidalt öeldes on uute sortide ja uute tehnoloogiate ilmumine soodustanud PU pehme vahu edasist arengut.
2 Vahustamise põhimõte
Ideaalse ja nõuetele vastava PU pehme vahu sünteesimiseks on vaja mõista vahusüsteemi keemilise reaktsiooni põhimõtet, et valida sobivad põhi- ja abitoorained ning tootmisprotsessid.Polüuretaanitööstuse areng tänaseni ei ole enam imitatsioonifaasis, vaid vastavalt lõpptoote jõudlusnõuetele on see saavutatav tooraine struktuuri ja sünteetiliste tehnikate kaudu.Polüuretaanvaht osaleb sünteesiprotsessis toimuvates keemilistes muutustes ning vahu struktuuriomadusi mõjutavad tegurid on keerulised, mis ei hõlma mitte ainult keemilist reaktsiooni isotsüanaadi, polüeeter(ester)alkoholi ja vee vahel, vaid hõlmab ka vahutamise kolloidset keemiat. .Keemilised reaktsioonid hõlmavad ahela pikendamist, vahutamist ja ristsidumist.See mõjutab ka reaktsioonis osalevate ainete struktuuri, funktsionaalsust ja molekulmassi.Polüuretaanvahu sünteesi üldist reaktsiooni saab väljendada järgmise valemiga:
9b0722b7780190d3928a2b8aa99b1224.jpg
Tegelik olukord on aga keerulisem ja olulised vastused on kokku võetud järgmiselt:
01 Ketipikendus
Multifunktsionaalsed isotsüanaadid ja polüeeter(ester)alkoholid, eriti difunktsionaalsed ühendid, ahela pikendamine toimub järgmiselt:
07b0ec2de026c48dd018efaa5ccde5c1.jpg
Vahustamissüsteemis on isotsüanaadi kogus üldiselt suurem kui aktiivsel vesinikku sisaldaval ühendil, see tähendab, et reaktsiooniindeks on suurem kui 1, tavaliselt 1,05, seega on vahutamisprotsessis ahelaga pikendatud lõpptoote lõpp. peaks olema isotsüanaatrühm
5ed385eebd04757bda026fcfb4da4961.jpg
Ahelpikendusreaktsioon on PU-vahu peamine reaktsioon ja see on füüsikaliste omaduste võti: mehaaniline tugevus, kasvukiirus, elastsus jne.
02 Vahutamisreaktsioon
Vahustamine on väga oluline pehmete vahtude valmistamisel, eriti madala tihedusega toodete sünteesimisel.On kaks üldist vahutamisefekti: reaktsioonisoojuse kasutamine madala keemistemperatuuriga süsivesinike ühendite (nt HCFC-141b, HFC-134a, HFC-365mfc, tsüklopentaan jne) aurustamiseks, et saavutada vahutamine, ja teine on kasutamine. vesi ja isotsüanaat.Keemiline reaktsioon tekitab suures koguses CO2 gaasi vahutamist:
04d3b707849aaf9b1ee6f1b8d19c1ce7.jpg
Katalüsaatori puudumisel on vee reaktsioonikiirus isotsüanaatidega aeglane.Amiinide ja isotsüanaatide reaktsioonikiirus on üsna kiire.Sel põhjusel, kui vett kasutatakse vahuainena, toob see kaasa suure hulga jäiku segmente ja kõrge polaarsusega karbamiidiühendeid, mis mõjutavad vahttoodete tunnetust, vastupidavust ja kuumakindlust.Suurepäraste füüsikaliste omaduste ja väikese tihedusega vahu saamiseks on vaja suurendada polüeeter(ester)alkoholi molekulmassi ja peaahela pehmust.
03 Geeli toime
Geeli reaktsiooni nimetatakse ka ristsidumise ja kõvenemise reaktsiooniks.Vahustamise protsessis on geelistumine väga oluline.Liiga varajane või liiga hiline tarretumine põhjustab vahttoodete kvaliteedi halvenemist või muutub jäätmeteks.Ideaalseim olek on see, et ahela pikenemine, vahutamisreaktsioon ja geelireaktsioon jõuavad tasakaalu, vastasel juhul on vahu tihedus liiga kõrge või vaht vajub kokku.
Vahustamisprotsessis on kolm geelistumistoimingut:
1) Multifunktsionaalsete ühendite geelid
Üldiselt võivad enam kui kolme funktsionaalrühmaga ühendid reageerida, moodustades kehastruktuuriga ühendeid.Kasutame polüuretaanist elastsete vahtude valmistamisel enam kui kolme funktsionaalsusega polüeeterpolüoole.Viimasel ajal kasutatakse kõigi MDI süsteemide väljatöötamisel ka polüisotsüanaate, mille fn ≥ 2,5, et parandada madala tihedusega vahtude kandevõimet.Need on kolmefaasiliste ristseotud struktuuride moodustamise aluseks:
42a37c3572152ae1f6c386b7bd177bf8.jpg
Väärib märkimist, et ristsidumispunktide vaheline molekulmass peegeldab otseselt vahu ristsidumise tihedust.See tähendab, et ristsidumise tihedus on suur, toote kõvadus on kõrge ja mehaaniline tugevus on hea, kuid vahu pehmus on halb ning elastsus ja pikenemine on väikesed.Pehme vahu ristsidumise punktide vaheline molekulmass (Mc) on 2000-2500 ja pooljäik vaht on vahemikus 700-2500.
2) Karbamiidi moodustumine
Kui vett kasutatakse vahuainena, tekivad vastavad uurea sidemeühendid.Mida rohkem vett, seda rohkem uurea sidemeid.Nad reageerivad kõrgel temperatuuril täiendavalt liigse isotsüanaadiga, moodustades biureetsideme ühendeid, millel on kolmefaasiline struktuur:
896b42df0d91543a61d1e68f91c1d829.jpg
3) Allofanaadi moodustumine Teist tüüpi ristsidumise reaktsioon seisneb selles, et uretaani põhiahelas olev vesinik reageerib kõrgel temperatuuril edasi isotsüanaadi liiaga, moodustades kolmefaasilise struktuuriga allofanaadi sideme:
4a6fdae7620ef5333bd14c6973a26a37.jpg
Biureetühendite ja allofanaatühendite moodustumine ei ole vahutamissüsteemide jaoks ideaalne, kuna neil kahel ühendil on halb termiline stabiilsus ja need lagunevad kõrgel temperatuuril.Seetõttu on väga oluline, et inimesed kontrolliksid tootmisel temperatuuri ja isotsüanaadiindeksit.
3 Keemilised arvutused
Polüuretaani sünteetiline materjal on polümeerne sünteetiline materjal, mis suudab sünteesida toorainest polümeertooteid ühes etapis, see tähendab, et toodete füüsikalisi omadusi saab otse kunstlikult reguleerida, muutes tooraine spetsifikatsioone ja koostise suhteid.Seetõttu on polüuretaantoodete kvaliteedi parandamiseks väga oluline, kuidas õigesti rakendada polümeeri sünteesi põhimõtet ja luua lihtne arvutusvalem.
01 Samaväärne väärtus
Niinimetatud ekvivalentväärtus (E) viitab molekulmassile (Mn), mis vastab ühikfunktsionaalsusele (f) ühendi molekulis;
2a931ca68a4ace0f036e02a38adee698.jpg
Näiteks polüeetertriooli arvkeskmine molekulmass on 3000, siis selle ekvivalentväärtus:
e3295f1d515f5af4631209f7b49e1328.jpg
Tavaliselt kasutatava ristsiduva aine MOCA, nimelt 4,4'-metüleenbis(2-kloroamiini) suhteline molekulmass on 267. Kuigi molekulis on 4 aktiivset vesinikku, osaleb isotsüanaadi reaktsioonis vaid 2 vesinikku.aatom, seega selle funktsionaalsus f=2
0618093a7188b53e5015fb4233cccdc9.jpg
Polüeetri või polüesterpolüooli tootespetsifikatsioonis esitab iga ettevõte ainult hüdroksüüli väärtuse (OH) andmed, seega on otstarbekam arvutada ekvivalentväärtus otse hüdroksüüli väärtusega:
8a7763766e4db49fece768a325b29a61.jpg
Tasub meelde tuletada, et toote funktsionaalsuse tegelik mõõtmine on väga aeganõudev ja sellel on palju kõrvalreaktsioone.Sageli ei võrdu trioolpolüeetri (estri) tegelik funktsionaalsus 3-ga, vaid jääb vahemikku 2,7–2,8.Seetõttu on soovitatav kasutada (2 ) valemit, see tähendab, et arvutatakse ka hüdroksüüli väärtus!
02 Isotsüanaadi vajadus
Kõik aktiivsed vesinikuühendid võivad isotsüanaadiga reageerida.Ekvivalentreaktsiooni põhimõtte kohaselt on PU sünteesis levinud tava arvutada täpselt valemis iga komponendi poolt tarbitud isotsüanaadi kogus:
a63972fdc4f16025842815cb1d008cfe.jpg
Valemis: Ws-isotsüanaadi kogus
Wp — polüeetri või polüestri doseerimine
Ep — polüeeter või polüester ekvivalent
Es - isotsüanaadi ekvivalent
I2-NCO/-OH molaarsuhe ehk reaktsiooniindeks
ρS – isotsüanaadi puhtus
Nagu me kõik teame, on teatud NCO väärtusega eelpolümeeri või poolprepolümeeri sünteesimisel vajalik isotsüanaadi kogus seotud tegeliku polüeetri koguse ja lõpliku eelpolümeeri nõutava NCO sisaldusega.Pärast kokkuvõtet:
83456fb6214840b23296d5ff084c4ab8.jpg
Valemis: D - NCO rühma massiosa eelpolümeeris
42—— NCO ekvivalentväärtus
Tänapäevastes täielikult MDI süsteemiga vahtudes kasutatakse poolprepolümeeride sünteesimiseks tavaliselt suure molekulmassiga polüeetriga modifitseeritud MDI-d ja selle NCO% on vahemikus 25–29%, seega on valem (4) väga kasulik.
Soovitatav on ka ristsideme tihedusega seotud ristsidumise punktide vahelise molekulmassi arvutamise valem, mis on ravimvormide koostamisel väga kasulik.Olenemata sellest, kas tegemist on elastomeeri või suure elastsusega vahuga, on selle elastsus otseselt seotud ristsiduva aine kogusega:
b9fd1ca1ee9bebc558731d065ac3254b.jpg
Valemis: Mnc——arvkeskmine molekulmass ristsidumise punktide vahel
Nt——Ristsiduva aine ekvivalentväärtus
Wg — ristsiduva aine kogus
WV – eelpolümeeri kogus
D——allohvitseri sisu
4 toorainet
Polüuretaani toorained jagunevad kolme kategooriasse: polüoolühendid, polüisotsüanaatühendid ja lisandid.Nende hulgas on polüuretaani peamised toorained polüoolid ja polüisotsüanaadid ning abiained on ühendid, mis täiendavad polüuretaantoodete eriomadusi.
Kõik orgaaniliste ühendite struktuuris hüdroksüülrühmadega ühendid kuuluvad orgaaniliste polüoolühendite hulka.Nende hulgas on kaks kõige sagedamini kasutatavat polüuretaanvahtu polüeeterpolüoolid ja polüesterpolüoolid.
polüoolühend
Polüeeterpolüool
See on oligomeerne ühend keskmise molekulmassiga 1000–7000, mis põhineb naftakeemiatööstuse toorainetel: propüleenoksiidil ja etüleenoksiidil ning initsiaatoritena kasutatakse kahte ja kolme funktsionaalset vesinikku sisaldavat ühendit, mida katalüüsitakse ja polümeriseeritakse KOH-ga..
Tavaliselt on tavalise pehme vahtpolüeeterpolüooli molekulmass vahemikus 1500–3000 ja hüdroksüüli väärtus on vahemikus 56–110 mgKOH/g.Suure elastsusega polüeeterpolüooli molekulmass on vahemikus 4500 kuni 8000 ja hüdroksüüli väärtus on vahemikus 21 kuni 36 mgKOH/g.
Väärib märkimist, et mitmed viimastel aastatel välja töötatud suured polüeeterpolüoolide sordid on väga kasulikud polüuretaanvahu füüsikaliste omaduste parandamiseks ja tiheduse vähendamiseks.
l Polümeeriga poogitud polüeeterpolüool (POP), mis võib parandada PU pehme vahu kandevõimet, vähendada tihedust, suurendada avanemisastet ja vältida kokkutõmbumist.Ka annus suureneb iga päevaga.
l Polüuurea polüeeterpolüool (PHD): polüeetri funktsioon on sarnane polümeerpolüeeterpolüooliga, mis võib parandada kõvadust, kandevõimet ja soodustada vahttoodete avanemist.Leegikindlus on suurenenud ning MDI-seeria vaht on isekustuv ja Euroopas laialdaselt kasutatav.l Põlemiskvaliteediga polümeerpolüeeterpolüool: see on lämmastikku sisaldav aromaatne süsivesinikpolümeer, poogitud polüeeterpolüool, mis ei saa mitte ainult parandada vahttoodete kandevõimet, avatud rakuga, kõvadust ja muid omadusi, vaid sünteesida ka PU-istmepatju. sellest.Sellel on kõrge leegiaeglustus: hapnikuindeks on kuni 28% või rohkem, madal suitsuemissioon ≤60% ja väike leegi leviku kiirus.See on suurepärane materjal autodele, rongidele ja mööblile istmepatjade valmistamiseks.
l Madala küllastumata polüeeterpolüool: kuna see kasutab katalüsaatorina kaksiktsüaniidi metallikompleksi (DMC), on sünteesitud polüeetris küllastumata kaksiksideme sisaldus alla 0,010 mol/mg, see tähendab, et see sisaldab monoooli. see tähendab, et kõrge puhtusaste toob kaasa selle põhjal sünteesitud HR-vahu parema vetruvuse ja survekomplekti omadused, samuti hea rebimistugevuse ja süvendusteguri.Hiljuti välja töötatud madala resonantssagedusega, 6 Hz madala ülekandekiirusega autoistme padjavaht on väga hea.
l Hüdrogeenitud polübutadieenglükool, seda polüooli on hiljuti kasutatud PU-vahutoodetes välismaal, et oluliselt parandada vahu füüsikalisi omadusi, eriti ilmastikukindlust, niiskus- ja kuumakindlust ning muid probleeme paljude aastate jooksul, nii et autoistme padi jne kasutatakse Aafrika troopilistes piirkondades
l Suure etüleenoksiidi sisaldusega polüeeterpolüoolid, üldiselt kõrge aktiivsusega polüeeterpolüoolid, et parandada polüeetrite reaktsioonivõimet, lisage sünteesi käigus lõppu 15-20% EO-d.Ülaltoodud polüeetrite EO sisaldus on kuni 80%, PO sisaldus, vastupidi, see on alla 40%.See on kõigi MDI seeria PU pehmete vahtude väljatöötamise võti, millele tööstuse inimesed peaksid tähelepanu pöörama.
l Katalüütilise aktiivsusega polüeeterpolüoolid: sisestavad polüeeterstruktuuri peamiselt katalüütiliste omadustega tertsiaarseid amiinirühmi või metalliioone.Eesmärk on vähendada katalüsaatori kogust vahustamissüsteemis, vähendada lenduvate orgaaniliste ühendite väärtust ja vahutoodete vähest pihustatust.
l Aminootsaga polüeeterpolüool: sellel polüeetril on suurim katalüütiline aktiivsus, lühike reaktsiooniaeg, kiire vormist eemaldamine ja oluliselt parem toote tugevus (eriti varajane tugevus), vormist vabanemine, temperatuuritaluvus ja lahustikindlus., ehitustemperatuur on alandatud, ulatus on laienenud ja see on paljutõotav uus sort.
polüesterpolüool
Varased polüesterpolüoolid viitavad kõik adipiinhappel põhinevatele polüesterpolüoolidele ja suurim turg on mikrotsellulaarne vaht, mida kasutatakse jalatsitaldades.Viimastel aastatel on järjest ilmunud uusi sorte, mis on laiendanud polüesterpolüoolide kasutamist PUF-is.
l Aromaatne dikarboksüülhappega modifitseeritud adipiinhappel põhinev polüesterpolüool: peamiselt polüesterpolüooli sünteesimine, asendades osaliselt adipiinhappe ftaalhappe või tereftaalhappega, mis võib parandada toote varajast tugevust ning parandada niiskuskindlust ja kõvadust, vähendades samal ajal kulusid. "
l Polükarbonaatpolüool: seda tüüpi tooted võivad oluliselt parandada vahttoodete hüdrolüüsikindlust, ilmastikukindlust, temperatuurikindlust ja kõvadust ning on paljulubav valik.
l Polü-ε-kaprolaktoonpolüool: sellest sünteesitud PU-vaht on suurepärase temperatuuri-, hüdrolüüsi- ja kulumiskindlusega ning sellest tuleb valmistada mõned suure jõudlusega tooted.
l Aromaatne polüesterpolüool: see töötati välja polüestrijäätmete igakülgsel kasutamisel varases staadiumis ja seda kasutatakse enamasti PU jäigas vahus.Nüüd on see laiendatud PU pehmele vahule, mis väärib samuti tähelepanu.
Muud PUF-ile võib kasutada mis tahes aktiivset vesinikku sisaldavat ühendit.Vastavalt turumuutustele ja keskkonnakaitsenõuetele on hädavajalik täielikult ära kasutada maapiirkondade tooteid ja sünteesida biolagunevat PU pehmet vahtu.
l Kastoorõlipõhised polüoolid: neid tooteid on PUF-is kasutatud varem ja enamik neist on valmistatud modifitseerimata puhtast kastoorõlist pooljäikate vahtude valmistamiseks.Soovitan kasutada ümberesterdamise tehnoloogiat ja erinevate spetsifikatsioonide sünteesimiseks lisatakse kastoorõlisse mitmesuguseid suure molekulmassiga alkohole.
Tuletised, saab valmistada erinevaid pehmeid ja kõvasid PUF-e.
l Taimeõli seeria polüoolid: hiljuti naftahinnast mõjutatud tooted on kiiresti arenenud.Praegu on enamus tööstuslikuks muutunud soja- ja palmiõli seeriatooted, samuti saab puuvillaseemneõli või loomse õli abil arendada seeriatooteid, mis on igakülgselt kasutatavad, kulusid vähendavad ning biolagunevad ja keskkonnasõbralikud. .
polüisotsüanaat
Painduva polüuretaanvahu tootmisel kasutatakse tavaliselt kahte tüüpi isotsüanaate, TDI ja MDI, ning tuletatud TDI/MDI hübriide kasutatakse laialdaselt ka HR-seeriates.Tulenevalt keskkonnakaitsenõuetest on autotööstuses väga madalad nõuded vahttoodete lenduvate orgaaniliste ühendite väärtusele.Seetõttu on PU pehmes vahus peamiste PU pehmete toodetena laialdaselt kasutatud puhast MDI-d, töötlemata MDI-d ja MDI-ga modifitseeritud tooteid.
polüoolühend
Veeldatud MDI
Puhas 4,4′-MDI on toatemperatuuril tahke.Nn veeldatud MDI tähistab mitmel viisil modifitseeritud ja toatemperatuuril vedelat MDI-d.Veeldatud MDI funktsionaalsust saab kasutada selleks, et mõista, millisesse rühma modifitseeritud MDI-sse see kuulub.
l uretaaniga modifitseeritud MDI funktsionaalsusega 2,0;
l karbodiimiidiga modifitseeritud MDI funktsionaalsusega 2.0;
l MDI modifitseeritud diatsetatsüklobutanoonimiiniga, funktsionaalsus on 2,2;
l uretaani ja diasetidiinimiiniga modifitseeritud MDI funktsionaalsusega 2,1.
Valdav enamus neist toodetest kasutatakse vormitud toodetes, nagu HR, RIM, isekooruvad vahud ja mikrovahud, nagu kingatallad.
MDI-50
See on 4,4′-MDI ja 2,4′-MDI segu.Kuna 2,4′-MDI sulamistemperatuur on madalam kui toatemperatuur, umbes 15 °C, on MDI-50 toatemperatuuril säilitatav vedelik ja seda on lihtne kasutada.Pöörake tähelepanu 2,4′-MDI steerilisele takistavale toimele, mis on vähem reaktiivne kui 4,4′ korpus ja mida saab reguleerida katalüsaatoriga.
Jäme MDI või PAPI
Selle funktsionaalsus on vahemikus 2,5–2,8 ja seda kasutatakse tavaliselt jäikades vahtudes.Viimastel aastatel on seda hinnategurite tõttu kasutatud ka pehme vahu turul, kuid tuleb märkida, et tänu kõrgele funktsionaalsusele on valemi disainis vaja vähendada ristsidumise hulka.Vuugivahend või suurendage sisemist plastifikaatorit.
Abistav
katalüsaator
Katalüsaatoril on polüuretaanvahule suurepärane mõju ja sellega on võimalik saavutada toatemperatuuril kiire tootmine.Katalüsaatoreid on kaks peamist kategooriat: tertsiaarsed amiinid ja metallkatalüsaatorid, nagu trietüleendiamiin, pentametüüldietüleentriamiin, metüülimidasool, A-1 jne, kõik kuuluvad tertsiaarsete amiinide katalüsaatorite hulka, tinaoktoaat, dietüleendiamiin jne. Dibutüültinalauraat, , kaaliumoktoaat, orgaaniline vismut jne on metallkatalüsaatorid.Praeguseks on välja töötatud erinevaid viivitusega, trimerisatsioonitüüpi, komplekstüüpi ja madala LOÜ väärtusega katalüsaatoreid, mis põhinevad samuti ülaltoodud katalüsaatoritel.
Näiteks Dabco seeria gaasitoodete ettevõte, mille põhitooraine on trietüleendiamiin:
l Dabco33LV sisaldab 33% trietüleendiamiini/67% dipropüleenglükooli
l Dabco R8020 trietüleendiamiin sisaldab 20%/DMEA80%
l Dabco S25 trietüleendiamiin sisaldab 25%/butaandiool 75%
l Dabco8154 trietüleendiamiin/hape viivitusega katalüsaator
l Dabco EG trietüleendiamiin sisaldab 33% / etüleenglükooli 67%
l Dabco TMR seeria trimerisatsioon
l Dabco 8264 ühendmullid, tasakaalustatud katalüsaatorid
l Dabco XDM vähese lõhnaga katalüsaator
Mitme katalüsaatori tingimustes peame kõigepealt mõistma erinevate katalüsaatorite omadusi ja nende tööpõhimõtteid, et saavutada polüuretaansüsteemi tasakaal, st tasakaal vahutamiskiiruse ja geelistumise kiiruse vahel;tasakaal geelistumise kiiruse ja vahutamiskiiruse vahel ning vahutamiskiiruse ja materjali voolavuse tasakaal jne.
Metallkatalüsaatorid on kõik geel-tüüpi katalüsaatorid.Tavalised tina-tüüpi katalüsaatorid on tugeva geeliefektiga, kuid nende puuduseks on see, et nad ei ole hüdrolüüsikindlad ja neil on halb termiline vananemiskindlus.Tähelepanu peaks äratama hiljutine orgaaniliste vismutkatalüsaatorite ilmumine.Sellel pole mitte ainult tinakatalüsaatori funktsiooni, vaid sellel on ka hea hüdrolüüsikindlus ja vastupidavus kuumusele vananemisele, mis sobib väga hästi materjalide segamiseks.
vahu stabilisaator
See täidab vahtmaterjali emulgeerimise, vahu stabiliseerimise ja raku reguleerimise rolli ning suurendab iga komponendi vastastikust lahustuvust, mis on abiks mullide tekkeks, kontrollib raku suurust ja ühtlust ning soodustab rakkude tasakaalu. vahu pinge.Seinad on elastsed, et hoida rakke ja vältida kokkuvarisemist.Kuigi vahu stabilisaatori kogus on väike, mõjutab see PU elastse vahu rakustruktuuri, füüsikalisi omadusi ja tootmisprotsessi oluliselt.
Praegu kasutatakse Hiinas hüdrolüüsikindlaid silikoon/polüoksüalküleeneetriploki oligomeere.Erinevate vahusüsteemide rakendamise tõttu on hüdrofoobse segmendi/hüdrofiilse segmendi suhe erinev ning plokistruktuuri lõpus oleva ketilüli muutus on erinev., et toota räni stabilisaatoreid erinevatele vahttoodetele.Seetõttu peate vahustabilisaatori valimisel mõistma selle funktsiooni ja funktsiooni, ärge unustage seda, ärge kasutage seda valimatult ja põhjustage kahjulikke tagajärgi.Näiteks pehmet vahtsilikoonõli ei saa kanda suure vetruvusega vahule, vastasel juhul põhjustab see vahu kokkutõmbumist ja kõrge elastsusega silikoonõli ei saa kasutada pehme vahu blokeerimiseks, vastasel juhul põhjustab see vahu kokkuvarisemist.
Keskkonnakaitse vajadustest tulenevalt vajab auto- ja mööblitööstus madala pihustussisaldusega ja madala lenduvate orgaaniliste ühendite väärtusega tooteid.Mitmed ettevõtted on järjest välja töötanud madala pihustustaseme ja madala lenduvate orgaaniliste ühendite väärtusega vahustabilisaatoreid, nagu näiteks Gas Products Company poolt turule tulnud Dabco DC6070, mis on madala pihustusastmega silikoonõli TDI-süsteemi jaoks.;Dabco DC2525 on vähese udustumisega silikoonõli MDI-süsteemidele.
vahutav aine
PU pehme vahu vahuaineks on peamiselt vesi, millele lisanduvad muud füüsikalised vahuained.Plokkvahu tootmisel, arvestades madala tihedusega toodete suurt veekogust, põhjustab sageli üle 4,5 osa 100 osa kohta vahu sisetemperatuuri tõusu, mis ületab 170–180 °C, mille tulemuseks on vahu iseeneslik süttimine. vahtu ja tuleb kasutada madala keeva süsivesinikvahu tekitavat ainet.Üks aitab vähendada tihedust ja teine eemaldab suure hulga reaktsioonisoojust.Algusaegadel kasutati vee/F11 kombinatsiooni.Keskkonnakaitseprobleemide tõttu keelati F11.Praegu kasutatakse enamikku üleminekuvee/diklorometaani sarja tooteid ja vee/HCFC-141b seeriat.Kuna diklorometaani seeria tooted saastavad ka atmosfääri, on see üleminekuperiood, samas kui HFC seeria tooted: HFC-245fa, -356mfc jne või tsüklopentaani seeria tooted on kõik keskkonnasõbralikud, kuid esimene on kallis ja teine tuleohtlik, nii et Temperatuuri astme vähendamise vajaduste rahuldamiseks on inimesed kasutusele võtnud uued protsessid, alarõhu vahustamise tehnoloogia, sundjahutustehnoloogia ja vedela CO2 tehnoloogia, mille eesmärk on vähendada vee kogust või vähendada sisetemperatuuri. vahust.
Plokkmullide tootmiseks soovitan vedelat CO2 tehnoloogiat, mis sobib rohkem väikestele ja keskmise suurusega ettevõtetele.LCO2 tehnoloogias võrdub 4 osa LCO2 13 osaga MC.Veekulu ja erineva tihedusega vahtude valmistamiseks kasutatud vedela CO2 suhe Vahu tihedus, kg/m3 vett, massiosad LCO2, massiosad ekvivalent MC, massiosad
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
tuld tõkestavad
Leegiaeglustaja ja tulekahjude vältimine on inimeste mureks kogu aeg.minu riigi äsja välja antud „Nõuded ja standardid avalikes kohtades olevate leegiaeglustavate toodete ja komponentide põlemisel” GB20286-2006 on uued nõuded leegiaeglustusele.Leegiaeglustava 1. klassi vahtplasti nõuded: a), maksimaalne soojuseralduskiirus ≤ 250KW/m2;b), keskmine põlemisaeg ≤ 30s, keskmine põlemiskõrgus ≤ 250mm;c), suitsu tihedusaste (SDR) ≤ 75;d), suitsu mürgisuse aste Vähemalt 2A2 tase.
See tähendab: arvesse tuleks võtta kolme tegurit: leegiaeglustaja, vähe suitsu ja vähest suitsutoksilisust.Kõrgemate nõuete esitamiseks leegiaeglustite valikule vastavalt ülaltoodud standarditele on minu arvates kõige parem valida sordid, mis suudavad moodustada paksu süsinikukihi ja eraldada mittetoksilist või vähetoksilist suitsu.Praegu on sobivam kasutada fosfaatestril põhinevaid suure molekulmassiga leegiaeglusteid või halogeenivabu aromaatseid süsivesinikke, millel on kõrge temperatuuritaluvusega heterotsüklilised sordid jne. Viimastel aastatel on välisriikides välja töötatud paisutatud grafiidist leegiaeglustit PU painduv vaht, või lämmastiku heterotsükliline leegiaeglustaja Ravim on õige.
muud
Muude lisandite hulka kuuluvad peamiselt: pooride avajad, ristsiduvad ained, antioksüdandid, uduvastased ained jne. Valimisel tuleb arvestada lisandite mõju PU-toodete toimimisele, samuti nende toksilisust, migratsiooni, ühilduvust jne. küsimus.
5 toodet
Selleks, et paremini mõista PU pehme vahu valemi ja toimivuse vahelist seost, tuuakse viitamiseks mitu tüüpilist näidet:
1. Plokkpolüeeter-PU pehme vahu tüüpiline valem ja omadused
Polüeetertriool 100pbw TDI80/20 46,0pbw tinaorgaaniline katalüsaator 0,4pbw tertsiaarne amiinkatalüsaator 0,2pbw ränivahu stabilisaator 1,0pbw vesi 3,6pbw kaasvahutav aine 0~12pbw. Venivus, % 220 Rebenemistugevus, N/m 385 Survekomplekt, 50% 6 90% 6 Kavitatsioonikoormus, kg (38cm×35,6cm×10cm) Deformatsioon 25% 13,6 65% 25,6 Kukkuva palli tagasilöök, % 38 Viimastel aastatel, et täita turu vajadustele toodavad mõned ettevõtted sageli madala tihedusega (10 kg/m3) vahtu.Ülimadala tihedusega painduva vahu tootmisel ei ole vaja ainult vahutava aine ja abivahuaine sisaldust suurendada.See, mida saab teha, tuleb sobitada ka suhteliselt kõrge stabiilsusega räni pindaktiivse aine ja katalüsaatoriga.
Madala tihedusega ülimadala tihedusega painduva vahu võrdlusvalem: nimi keskmise tihedusega madala tihedusega ülimadala tihedusega
Pidev kast pidev kast kast polüeeterpolüool 100100100100100 Vesi 3.03.04.55.56.6 A-33 katalüsaator 0.20.20.20.250.18 Räni pindaktiivne aine B-81101.01.21.11.5 stannous. .40 Agent 7.57.512.515.034.0 TDI80/2041.444.056.073 .0103.0 Tihedus, kg/m3 23.023.016.514.08.0
Silindrilise vahu valem: EO/PO tüüpi polüeeterpolüool (OH:56) 100pbw Vesi 6.43pbw MC vahuaine 52.5pbw Silicon surfactant L-628 6.50pbw Katalüsaator A230 0.44pbw Tinaoktoaat indeks T0bw00.8.0pb20.8.0pb. 139pbw vahu tihedus, kg/m3 7,5
2. Vedel CO2 kaasvahutav aine madala tihedusega vahu valmistamiseks
Polüeetertriool (Mn3000) 100 100 Vesi 4,9 5,2 Vedel CO2 2,5 3,3 Silikoonpindaktiivne aine L631 1,5 1,75 B8404 Amiinkatalüsaator A133 0,28 0,30 Tinaoktoaat14F 01714F 01714F . 80/20 Vahu tihedus , kg/m3 16 16
Tüüpiline valem on järgmine: Polüeetertriool (Mn3000) 100pbw Vesi 4,0pbw LCO2 4,0-5,5pbw Katalüsaator A33 0,25pbw Räni pindaktiivne aine SC155 1,35pbw Tinaoktoaat Mn3000 kg/dennous D10p20. 3 14,0-16,5
3. Full MDI madala tihedusega polüuretaanist pehme vaht
Pehmest PU vormitud vahtu kasutatakse laialdaselt autoistmepatjade tootmisel.Arengu eesmärk on tiheduse vähendamine füüsikalisi omadusi mõjutamata
Valem: Kõrge aktiivsusega polüeeter (OH: 26-30mgKOH/g) 80pbw Polümeerpolüool (OH:23-27mgKOH/g) 20pbw Ristsildamisaine 0-3pbw Vesi 4,0pbw Amiinkatalüsaator A-33 2,8pbw A61, õli, B7,0,1. pbw MDI indeks 90pbw Jõudlus: Vahu kesktihedus 34,5kg/m3 Kõvadus ILD25% 15,0kg/314cm2 Rebimistugevus 0,8kg/cm Tõmbetugevus 1,34kg/cm2 Pikenevus 120% Tagasilöögimäär 62% Püsiv (W) kompressioon 5)0D% 13,5%
4. Madala tihedusega, täielikult MDI keskkonnasõbralik sõiduki istmepadi
Puhta MDI homoloog: M50 – see tähendab, et 4,4′MDI 50% 2,4′MDI 50% saadus on toatemperatuuril vahustatud, parandab voolavust, vähendab toote tihedust ja vähendab sõiduki massi, mis on väga paljulubav.Toode:
Koostis: Kõrge aktiivsusega polüeeterpolüool (OH: 28mgKOH/g) 95pbw 310 Abiaine* 5pbw Dabco 33LV 0,3pbw Dabco 8154 0,7pbw Räni pindaktiivne aine B4113 0,6pbw A-pbw 5bwbw. 8
Füüsikalised omadused: Tõmbeaeg (s) 62 Tõusmisaeg (s) 98 Vaba vahu tihedus, kg/m3 32,7 Survekoormuse läbipaine, kpa: 40% 1,5 Venivus, % 180 Rebimistugevus, N/m 220
Märkus: *310 Abiseade: Müün, on spetsiaalne ketipikendus.
5. Kõrge vastupidavus, mugav ratsutamine PU vaht
Hiljuti nõudis turg, et vahtplastist istmepatjade füüsikalised omadused jääksid muutumatuks, kuid inimesed ei väsiks ja ei väsiks pärast pikaajalist sõitmist kõrgekvaliteedilisi istmepatju.Pärast uuringuid on inimkeha siseorganite, eriti mao, sagedus umbes 6 Hz.Kui tekib resonants, põhjustab see iiveldust ja oksendamist
Üldiselt on suure vastupidavusega vahu vibratsiooniläbivus sagedusel 6 Hz 1,1–1,3, see tähendab, et kui sõiduk töötab, siis see ei nõrgene, vaid suureneb ja mõned valemitooted võivad vibratsiooni vähendada 0,8–0,9-ni.Nüüd soovitatakse toote koostist ja selle 6 Hz vibratsiooni ülekanne on vahemikus 0,5–0,55.
Koostis: Kõrge aktiivsusega polüeeterpolüool (Mn6000) 100 pbw räni pindaktiivne aine SRX-274C 1,0 pbw tertsiaarne amiinkatalüsaator, Minico L-1020 0,4 pbw tertsiaarne amiinkatalüsaator, Minico TMDA 0,15 pbw polümeeri isomeerid2IND2. 100
Füüsikalised omadused: Üldtihedus, kg/m3 48,0 25%ILD, kg/314cm2 19,9 tagasipõrge, % 74 50% kokkusurumine
Kokkutõmbumistugevus, (kuiv) 1,9 (märg) 2,5 6 Hz Vibratsiooni läbilaskvus 0,55
6. Aeglane tagasilöök või viskoelastne vaht
Nn aeglase tagasilöögiga PU vaht on vaht, mis ei taastata oma esialgset kuju kohe pärast vahu deformeerimist välisjõu mõjul, vaid taastub aeglaselt ilma jääkpinna deformatsioonita.Sellel on suurepärane pehmendus, heliisolatsioon, tihendus ja muud omadused.Seda saab kasutada automootorite, vaipade, laste mänguasjade ja meditsiiniliste patjade müra vähendamiseks.
Näidisvalem: Kõrge aktiivsusega polüeeter (OH34) 40-60 pbw Polümeerpolüeeter (OH28) 60-40 pbw Ristliim ZY-108* 80-100 pbw L-580 1,5 pbw Katalüsaator 1,8-2,5 massiosa Vesi 1,6-2,5 tsüanaat 1,6-2. * 1,05 pbw Märkus: *ZY-108, multifunktsionaalse madala molekulmassiga polüeetri ühend** PM-200, veeldatud MDI-100 segu, mõlemad on Wanhua tooted Omadused: Vahu tihedus, kg/m3 150-165 kõvadus, Shore A 18–15 rebimistugevus, kN/m 0,87–0,76 pikenemine, % 90–130 tagasilöögimäär, % 9–7 Taastumisaeg, sekundit 7–10
7. Polüeetertüüpi isekooritud mikrotsellulaarne vaht, mis on miljon korda vastupidav paindeväsimisele
Vahtu saab kanda PU-taldadele ja roolidele
Esitatud: 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 pbw 6.0 pbw 催化027 0,3 pbw 硅表面活性剂DC-193 0,3 pbw L1 412T 1,5 pbw Vesi 0,44 pbw Modifitseeritud MDI Suprasec2433 71 pbw
Füüsikalised omadused: Vahu tihedus: umbes 0,5 g∕cm3 β-vöö läbipaine, KCS 35～50, väga hea
8. Leegiaeglustav, vähese suitsuga, suure vastupidavusega vaht
Rahvamajanduse kiire arenguga on erinevates osakondades üha kõrgemad nõuded vahtplasttoodete leegiaeglustusele, eriti lennunduses, autodes, kiirsõiduautodes ja kodudiivanites jne. Mittetoksiline.
Ülaltoodud olukorda silmas pidades on autor ja kolleegid välja töötanud leegiaeglustaja klassi (hapnikuindeks 28–30%), millel on väga madal suitsutihedus (rahvusvaheline väärtus on 74 ja see toode on ainult umbes 50) ja vahu tagasilöök jääb muutumatuks.Tekitab valget suitsu.
Näidisvalem: YB-3081 leegiaeglustav polüeeter 50 pbw kõrge aktiivsusega polüeeter (OH34) 50 pbw silikoonpindaktiivne aine B 8681 0,8~1,0 pbw vesi 2,4~2,6 pbw DEOA 1,5 ~ 3 pbw katalüsaator A-1 pbw pbw katalüsaator A-1
Füüsikalised omadused: Vahu tihedus, kg/m3 ≥50 Survetugevus, kPa 5,5 Tõmbetugevus, kPa 124 Tagasilöögimäär, % ≥60 Survedeformatsioon, 75% ≤8 Hapnikuindeks, OI% ≥ 28 Suitsu tihedus ≤50
9. Vesi on vahutav aine, kõik keskkonnasõbralik isekooruv vaht
HCFC-141b vahuaine on välisriikides täielikult keelatud.CP vahuaine on tuleohtlik.HFC-245fa ja HFC-365mfc vahuaine on kallis ja vastuvõetamatu.Nahk vaht.Varem pöörasid PU-töötajad nii kodu- kui ka välismaal tähelepanu ainult polüeetri ja isotsüanaadi modifitseerimisele, mistõttu oli vahu pinnakiht ebaselge ja tihedus suur.
Nüüd soovitatakse valemite komplekti, mida iseloomustavad:
l Põhiline polüeeterpolüool jääb muutumatuks ja kasutatakse tavalist Mn5000 või 6000.·
l Isotsüanaat jääb muutumatuks, kasutada võib C-MDI-d, PAPI-d või modifitseeritud MDI-d.
l Kasutage probleemi lahendamiseks spetsiaalset lisandit SH-140.·
Põhivalem:
l Kõrge aktiivsusega polüeetertriool Mn5000 65pbw
l SH-140* 35pbw
l Ketipikendus: 1,4-butaandiool 5pbw
l Ristsiduv aine: glütserool 1,7 massiosa
l Avamisvahend: K-6530 0,2~0,5pbw
l Katalüsaator A-2 1,2-1,3 pbw
l Värvipasta sobiv kogus l Vesi 0,5 pbw
l MR-200 45pbw
Märkus: *SH-140 on meie toode.
Füüsikalised omadused: vahu üldine tihedus on 340-350 kg/m3
Tooted: sile pind, selge koorik, madal tihedus.
Postitusaeg: august 12-2022