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关于软泡发泡配方
1、 基本反应及数据
聚氨酯软泡的形成包括 2 个基本反应:发泡反应和聚合反应(也称凝胶反应) 。
2
发泡反应 :异氰酸酯与水反应生成双取代脲和二氧化碳的反应。反应式如下:
2R-N=C=O+HO H→ R-NH-CO-NH-R+CO↑
若使用TDI,根据上反应式,(
I)
放出的二氧化碳成为泡核,使反应混合物膨胀,得到具有开孔结构的泡沫。
聚合反应:聚醚中的羟基与异氰酸酯发生逐步聚合反应形成氨基甲酸酯的反应。反
应式如下:
′ —
R=N=C=O+R -OH→ R-NH-COO R′
若使用TDI, 根据上反应式, 得出100份羟值56的聚醚反应需8. 68份(约
)
2、 多元醇
国内块泡生产采用 3 官能度,分子量 3000 (羟值 56)或 3500(羟值 48,用的少)
的软泡聚醚。如我公司的 JH-3031K 、 JH-3050D、JH-3500 等。
3、 多异氰酸酯
主要使用甲苯二异氰酸酯( TDI ),TDI工业品主要有3种:纯2,4TDI(或
称TDI100) 、TDI80/20、TDI65/35。TDI80/20生产成
本最低,是工业应用最广用量最大的品种。
TDI分子量为174,其中含有2个异氰酸酯团( -N=C=O )的分子量为84,
%。
TDI用量对泡性能有很大影响,在泡沫配方中,TDI过量程度以异氰酸酯指数
表示,异氰酸酯指数是指实际用量与理论计算量的比值。在生产软泡时,一般指数为1
05-115(100是等于理论计算量) (-,1为理论计
算量),在此范围内,TDI指数增大,泡沫硬度增大,撕裂强度变小,拉伸强度变小,
断裂伸长率变小。若TDI指数过高,则会形成大孔和闭孔,熟化时间过长,还会引起
泡沫烧心;TDI指数过低,则易产生裂纹,回弹性差,强度差,压缩永久变形较大。
4、发泡剂
水与TDI反应产生二氧化碳是软泡发泡中使用的主要发泡剂, 增加配方中水量, 将会
提高脲的含量, 加大泡沫硬度, 降低泡沫密度,泡沫荷载能力下降。但是TDI与水反应生
产大量的热量,水用量过高,会使泡沫出现烧心或燃烧。
二氯甲烷是物理发泡剂,℃,是不燃性气体,可在发泡中气化,降低泡
沫密度,硬度也下降。加入二氯甲烷的数量, 即要防止泡沫发生烧心现象, 又要保证不因二
氯甲烷过多而代走过多热量影响泡沫熟化, 同时要保证泡沫物性没有明显下降, 因此二氯甲
烷用量有个限制。
水与二氯甲烷的发泡效率(即产生相同体积的气体)有如下经验关系:
1份水=9份二氯甲烷
发泡指数:即配方中,以100份聚醚为基础配比,所用发泡剂的数量。
发泡指数=水+二氯甲烷/9
发泡指数与密度近似关系为100 / 发泡指数,此为配方中未加填料时公式。当加填料
时,密度要比此公式计算的大。
5、催化剂
催化剂的主要作用是调节发泡反应和凝胶反应的速度,使之处于良好的平衡状态。
三乙烯二胺 (A33, 含量33%的二丙二醇或丙二醇溶液) 是软泡生产中最重要的叔胺催
化剂剂, 它有60%功效用于促进异氰酸酯与水反应, 即发泡反应, 40%用