Joustava polyuretaanivaahto viittaa joustavaan polyuretaanivaahtoon, joka on eräänlainen joustava polyuretaanivaahto, jolla on tietty elastisuus. Se on eniten käytetty polyuretaanituote polyuretaanituotteissa. Polyuretaanipehmeä vaahto on enimmäkseen avosolurakenne, jolla on alhainen tiheys, hyvä elastinen talteenotto, äänenvaimennus, ilmanvaihto, lämmönsuoja ja muut ominaisuudet. Sitä käytetään pääasiassa tyynymateriaalina huonekaluissa, patjoissa, ajoneuvon istuintyynyissä jne. Pehmeää vaahtoa käytetään suodatinmateriaalina, äänieristysmateriaalina, iskunkestävänä materiaalina, koristemateriaalina, pakkausmateriaalina ja lämmöneristysmateriaalina.
Joustava polyuretaanivaahto voidaan jakaa eri tyyppeihin eri luokitusstandardien mukaan:
A. Pehmeys- ja kovuusasteen, toisin sanoen erilaisen kuormitusta kestävän suorituskyvyn mukaan, joustava polyuretaanivaahto voidaan jakaa tavalliseen joustavaan vaahtoon, erittäin pehmeään vaahtoon, erittäin kuormittavaan joustavaan vaahtoon ja erittäin kimmoisaan joustavaan vaahtoon. mikä erittäin kimmoisa joustava vaahtomuovi ja erittäin kuormittava joustava vaahto Foamia käytetään yleensä istuintyynyjen, patjojen jne.
B. Erilaisten tuotantoprosessien mukaan pehmeä polyuretaanivaahto voidaan jakaa lohkopehmeään vaahtoon ja muotoiltuun pehmeään vaahtoon. Lohkopehmeä vaahto valmistetaan jatkuvalla prosessilla suuren volyymin vaahdon valmistamiseksi, jonka jälkeen se leikataan halutun muotoiseksi vaahdoksi. Valettu pehmeä vaahto on vaahtotuote, joka sekoittaa suoraan raaka-aineet ja ruiskuttaa sen sitten muottiin vaahdottaen haluttuun muotoon rakomenetelmällä.
Miksi on niin monenlaisia joustavia polyuretaanivaahtoja ja niin monia sovelluksia? Tämä johtuu tuotantoraaka-aineiden moninaisuudesta, joten myös valmistettujen joustavien polyuretaanivaahtojen ominaisuudet ovat erilaisia. Sitten joustavien polyuretaanivaahtojen raaka-aineet Mitä vaikutuksia valmiin tuotteen luonteella on? Vastaus annetaan alla.
1. Polyeetteripolyoli
Pääraaka-aineena joustavan polyuretaanivaahdon valmistuksessa polyeetteripolyoli reagoi isosyanaatin kanssa muodostaen uretaania, joka on vaahtotuotteiden runkoreaktio. Jos polyeetteripolyolin määrää lisätään, muiden raaka-aineiden (isosyanaatti, vesi ja katalyytti jne.) määrä vähenee, mikä aiheuttaa helposti polyuretaanijoustovaahtotuotteiden halkeilua tai romahtamista. Jos polyeetteripolyolin määrää vähennetään, niin saatu joustava polyuretaanivaahtotuote on kova ja elastisuus heikkenee ja käden tuntuma huononee.
Lisäksi polyeetteripolyolin keskimääräinen toiminnallisuus vaikuttaa myös saadun polyuretaani joustavan vaahtomateriaalin ominaisuuksiin. Saman toiminnallisuuden tapauksessa mitä suurempi polyeetteripolyolin molekyylipaino on, sitä pienempi on sen reaktiivisuus, mutta saatujen polyuretaanijoustavien vaahtotuotteiden vetolujuus, venymä ja kimmoisuus paranevat merkittävästi; samassa arvossa (molekyylipaino/funktionaalisuus), jos polyeetteripolyolin funktionaalisuus kasvaa, reaktiivisuus paranee, reaktionopeus kiihtyy suhteellisen, tuloksena olevan polyuretaanin silloitusaste kasvaa. kasvaa ja vaahdon kovuus kasvaa, mutta materiaalin venymä kasvaa. on kieltäytynyt. Siksi Luoyang Tianjiang Chemical New Materials Co., Ltd. ehdotti, että joustavien polyuretaanivaahtomateriaalien tuotannossa tulisi valita polyeetteripolyoleja, joiden keskimääräinen toiminnallisuus on yli 2,5. Jos polyeetteripolyolien keskimääräinen funktionaalisuus on liian alhainen, saadut polyuretaanivaahdot. Puristuksen jälkeinen talteenotto on huono.
2. Vaahdotusaine
Yleensä vain vettä (kemiallinen vaahdotusaine) käytetään vaahdotusaineena valmistettaessa polyuretaanilohkoja, joiden tiheys on suurempi kuin 21 g/cm3, ja matalatiheyksisissä formulaatioissa tai ultrassa käytetään matalia kiehumispisteitä, kuten metyleenikloridia (MC). - pehmeät koostumukset. Yhdisteet (fysikaaliset vaahdotusaineet) toimivat apupuhallusaineina.
Vaahdotusaineena vesi reagoi isosyanaatin kanssa muodostaen ureasidoksia ja vapauttaen suuren määrän CO2:ta ja lämpöä. Tämä reaktio on ketjunpidennysreaktio. Mitä enemmän vettä, sitä pienempi vaahdon tiheys ja sitä vahvempi kovuus. Samalla solupilarit pienenevät ja heikkenevät, mikä heikentää kantokykyä ja on taipuvainen romahtamaan ja halkeilemaan. Lisäksi isosyanaatin kulutus kasvaa ja lämmön vapautuminen lisääntyy. Sydämen palaminen on helppoa. Jos veden määrä ylittää 50 osaa, on lisättävä fyysistä vaahdotusainetta, joka imee osan lämmöstä ja välttää ytimen palamisen. Kun veden määrää vähennetään, katalyytin määrä vähenee vastaavasti, mutta saadun joustavan polyuretaanivaahdon tiheys kasvaa.
Apupuhallusaine vähentää joustavan polyuretaanivaahdon tiheyttä ja kovuutta. Koska apupuhallusaine imee osan reaktiolämmöstä kaasutuksen aikana, kovettumisnopeus hidastuu, joten katalyytin määrää on lisättävä asianmukaisesti; samalla, koska kaasutus imee osan lämmöstä, vältetään sydämen palamisvaara.
3. Tolueenidi-isosyanaatti
Joustava polyuretaanivaahto valitsee yleensä T80:n eli seoksen kahdesta isomeeristä 2,4-TDI ja 2,6-TDI, joiden suhde on (80±2) prosenttia ja (20±2) prosenttia. .
Isosyanaatin todellinen määrä {{0}}[0,1554 × (polyolipolymeerin happoarvo plus hydroksyyliarvo) plus 9,667 × vesiprosentti ] × isosyanaattiindeksi. Isosyanaattiindeksi säädetään yleensä välillä 1.03-1.10. Kun isosyanaattiindeksi kasvaa tietyllä alueella, vaahdon kovuus kasvaa, mutta tietyn pisteen saavuttamisen jälkeen kovuus ei enää kasva merkittävästi, kun taas repäisylujuus, vetolujuus ja venymä vähenevät.
Kun isosyanaattiindeksi on liian korkea, pinta on tahmea pitkään, vaahtorungon puristusmoduuli kasvaa, vaahtoverkoston rakenne on karkea, suljettu solu kasvaa, palautumisnopeus laskee ja joskus tuote halkeilee. Samaan aikaan reagoimattoman TDI:n jatkuvan reaktion ansiosta lämpöarvo nousee ja eksoterminen aika ja kovettumisaika pidentyvät, joskus jopa useita tunteja. Tämä pitää vaahdon keskilämpötilan korkeassa lämpötilassa pitkään, mikä aiheuttaa helposti koksaan ja ytimen palamisen polyuretaanilohkon keskellä.
Jos isosyanaattiindeksi on liian alhainen, vaahdon mekaaninen lujuus ja kimmoisuus heikkenevät, jolloin vaahto on alttiina hienoille halkeamille, mikä johtaa lopulta vaahdotusprosessin huonon toistettavuuden ongelmaan; lisäksi, jos isosyanaattiindeksi on liian alhainen, myös Se tekee polyuretaanivaahdon puristusjoukosta suuremman ja vaahdon pinta on altis tuntua märältä.
4. Katalyytti
A. Tertiäärinen amiinikatalyytti: A33 (trietyleenidiamiiniliuos, jonka massaosuus on 33 prosenttia) käytetään yleensä, ja sen tehtävänä on edistää isosyanaatin ja veden reaktiota, säätää vaahdon tiheyttä ja kuplan avautumisnopeutta jne. ., pääasiassa edistämään vaahtoamisreaktiota.
Jos tertiäärisen amiinin katalyyttiä on liikaa, se aiheuttaa polyuretaanivaahtotuotteiden halkeamisen ja vaahdossa on huokosia tai kuplia; jos tertiäärisen amiinin katalyytin määrä on liian pieni, tuloksena oleva polyuretaanivaahto kutistuu, suljetut solut ja tekee vaahtotuotteen pohjan paksuksi.
B. Organometallinen katalyytti: T-19 käytetään yleensä organotinaoktoaattikatalyyttinä; T-19 on geelireaktiokatalyytti, jolla on korkea katalyyttinen aktiivisuus, ja sen päätehtävä on edistää geelireaktiota eli myöhempää reaktiota.
Jos organotinakatalyyttiä on liikaa, se johtaa liian nopeaan geeliytymisnopeuteen, viskositeetin kasvuun, kimmoisuuden ja ilmanläpäisevyyden muutokseen ja aiheuttaa helposti umpisoluilmiön; jos organotinakatalysaattorin määrä on liian pieni, se aiheuttaa kondensaatiota Riittämätön liima, joka johtaa halkeamiseen vaahdotusprosessin aikana, halkeamia vaahdon reunaan tai yläosaan sekä irtoamiseen ja purseisiin. Jos organotinakatalyytin määrää lisätään asianmukaisesti, voidaan saada hyvä avosolupolyuretaanivaahto. Organotinakatalyytin määrän lisääminen edelleen tiivistää vaahtoa vähitellen, mikä johtaa kutistumiseen ja suljettuihin soluihin.
Tertiäärisen amiinikatalyytin määrän vähentäminen tai organotinakatalyytin määrän lisääminen voi lisätä polymeerikuplakalvon seinämän lujuutta, kun muodostuu suuri määrä kaasua, mikä vähentää ontto- tai halkeiluilmiötä.
Se, onko polyuretaanivaahdolla ihanteellinen avosolu- vai umpisolurakenne, riippuu pääasiassa siitä, ovatko geelin reaktionopeus ja kaasun laajenemisnopeus tasapainossa polyuretaanivaahdon muodostuksen aikana. Tämä tasapaino voidaan saavuttaa säätämällä tertiäärisen amiinin katalyyttikatalyysin ja vaahdon stabiloinnin ja muiden apuaineiden tyyppiä ja määrää formulaatiossa.
5. Vaahdon stabilointiaine (silikoniöljy)
Vaahdon stabilointiaine on eräänlainen pinta-aktiivinen aine, joka voi saada polyurean hajoamaan hyvin vaahdotusjärjestelmässä, toimia "fysikaalisena silloittumispisteenä" ja voi selvästi parantaa polyuretaanivaahtoseoksen varhaista viskositeettia ja välttää vaahdon halkeilua.
Toisaalta vaahdostabilointiaineella on emulgointivaikutus, joka voi parantaa vaahtomateriaalin komponenttien keskinäistä liukoisuutta. Se voi myös helpottaa raaka-aineeseen hajotetun ilman ytimen muodostumista sekoitus- ja sekoitusprosessin aikana, mikä auttaa synnyttämään hienoja kuplia, säätämään vaahtohuokosten kokoa, säätelemään solurakennetta ja parantamaan vaahdotuskestävyyttä. Lisäksi se voi tehokkaasti estää solujen romahtamisen ja repeämisen kaltaiset ongelmat tekevät vaahtomuovista elastisen ja säätelevät vaahdon huokoskokoa ja tasaisuutta. Luoyang Tianjiang Chemical Industryn asiantuntijat tiivistivät vaahdon stabilointiaineiden toiminnot seuraavasti: stabiloi vaahto vaahdottamisen alkuvaiheessa, estää vaahtoa sulautumasta vaahdon keskivaiheessa ja yhdistä solut vaahdottamisen myöhemmässä vaiheessa. Yleensä mitä enemmän vaahdotusainetta ja POP:ta käytetään, sitä enemmän silikoniöljyä käytetään.
Jos vaahdon stabilointiainetta on liikaa, vaahtomuoviseinämän elastisuus kasvaa myöhemmässä vaiheessa ja solut ovat hienoja eivätkä helposti murtuvia, mutta suljetut kennot on helppo aiheuttaa; jos vaahdon stabilointiaineen määrä on liian pieni, vaahto räjähtää ja romahtaa käynnistyksen jälkeen. Vaahto, vaahdon huokoset ovat suuret ja se on helppo kuplia ja niin edelleen.
6. Lämpötilan vaikutus
Polyuretaanin vaahtoutumisreaktio kiihtyy materiaalin lämpötilan noustessa, mikä voi aiheuttaa sydämen palamista ja palovaaran herkissä koostumuksissa. Polyoli- ja isosyanaattikomponenttien lämpötila säädetään yleensä vakioksi. Vaahdotuksessa vaahdon tiheys pienenee ja materiaalin lämpötila nousee vastaavasti. Sama kaava, sama materiaalin lämpötila ja korkea lämpötila kesällä, reaktionopeus kiihtyy, mikä johtaa vaahdon tiheyden ja kovuuden laskuun, venymän lisääntymiseen ja mekaanisen lujuuden lisääntymiseen. Kesällä isosyanaattiindeksiä voidaan nostaa sopivasti kovuuden laskun korjaamiseksi.
7. Ilman kosteuden vaikutus
Kosteuden kasvaessa kovuus pienenee johtuen vaahdossa olevan isosyanaattiryhmän reaktiosta ilman kosteuden kanssa, joten isosyanaatin määrää voidaan lisätä sopivasti vaahdotuksen aikana. Jos se on liian suuri, kovettumislämpötila nousee liian korkeaksi ja aiheuttaa närästystä.
8. Ilmanpaineen vaikutus
Vaahdotusprosessin aikana vallitseva ympäristön ilmanpaine vaikuttaa myös jossain määrin saatujen polyuretaanivaahtotuotteiden ominaisuuksiin. Mitä korkeampi paine, sitä suurempi on valmiin tuotteen tiheys; päinvastoin, mitä pienempi paine, sitä pienempi on valmiin tuotteen tiheys. Esimerkiksi samaa formulaatiota käytettäessä vaahdotus korkeammissa korkeuksissa johtaa alhaisemman tiheyden omaavaan vaahtotuotteeseen.
Lopuksi haluamme muistuttaa sinua kiinnittämään huomiota seuraaviin seikkoihin:
A. Vaahtomuovituotteiden muodostumisprosessissa geelireaktio ja vaahtoutumisreaktio tapahtuvat samanaikaisesti, mutta reaktioiden välillä on kilpailusuhde. Yleensä vaahtoamisreaktionopeus on suurempi kuin geeliytymisreaktionopeus.
Geelireaktio - Karbamaattien muodostumisreaktio (eli isosyanaattiryhmien reaktio hydroksyyliryhmien kanssa).
Vaahtoutumisreaktio - viittaa reaktioon, jossa on mukana vettä, urean muodostumista ja kuplien muodostumista.
Se, onko polyuretaanivaahdolla ihanteellinen avosolu- vai umpisolurakenne, riippuu pääasiassa siitä, ovatko geelin nopeus ja kaasun laajenemisnopeus tasapainossa vaahdon muodostuksen aikana. Tämä tasapaino voidaan saavuttaa säätämällä formulaatiossa olevien tertiääristen amiinikatalyyttien ja vaahdostabilointiaineiden tyyppejä ja määriä.
B. Vaahdotusjärjestelmässä muodostuvien kuplien määrä ja solujen koko vaahdossa riippuvat ulkoisen ydintämisaineen vaikutuksesta. Mitä enemmän ydintämisainetta, sitä enemmän kuplia syntyy ja sitä pienempiä solut ovat.
Ydintämisaine on aine, joka voi aiheuttaa kuplien muodostumista, kuten hienoja kiinteitä hiukkasia systeemissä, nestettä, vaahdon stabilointiainetta tai materiaaliin alun perin liuenneita hienoja kuplia, mukaan lukien polyoleihin ja isosyanaatteihin liuennut ilma tai typpi, hiilidioksidi, vaahdon stabilointiaine, hiili musta ja muut täyteaineet. Nämä aineet voivat saada kaasun synnyttämään enemmän kuplia materiaaliin, ja mitä vakaampia kuplat ovat, sitä hienommat huokoset ovat.
C. Lypsyajan pituus vaikuttaa myös jossain määrin valmiin polyuretaanivaahdon ominaisuuksiin. Mitä pidempi lypsyaika on, sitä suotuisampi on suurten kuplien kasvu. Siksi suurten kuplien muodostumisen vähentämiseksi katalyytin määrää voidaan lisätä sopivasti, mikä voi lyhentää lypsyaikaa, ja voidaan saada hienosoluista vaahtoa johtuen geelireaktion ja kuplien muodostusreaktion välisestä kilpailusta.
