1. Giriş
Poliüretan yumuşak köpük serisi ürünler temel olarak blok, sürekli, sünger, yüksek esnekliğe sahip köpük (HR), kendinden derili köpük, yavaş esnekliğe sahip köpük, mikro hücresel köpük ve yarı sert enerji emici köpük içerir.Bu tip köpük hala toplam poliüretan ürününün yaklaşık %50'sini oluşturmaktadır.Genişleyen bir uygulama yelpazesine sahip olan bu ürün, ulusal ekonominin çeşitli alanlarında yer almaktadır: ev aletleri, otomobiller, ev tadilatı, mobilya, trenler, gemiler, havacılık ve diğer birçok alan.1950'lerde PU yumuşak köpüğün ortaya çıkışından bu yana, özellikle 21. yüzyıla girdikten sonra teknolojide, çeşitlilikte ve ürün üretiminde bir sıçrama yaşandı.Öne çıkan özellikler şunlardır: Çevre dostu PU yumuşak köpük, yani yeşil poliüretan ürün;düşük VOC değeri PU yumuşak köpük;düşük atomizasyonlu PU yumuşak köpük;tam su PU yumuşak köpük;tam MDI serisi yumuşak köpük;alev geciktiricili, düşük dumanlı, tam MDI serisi Köpük;reaktif yüksek molekül ağırlıklı katalizörler, stabilizatörler, alev geciktiriciler ve antioksidanlar gibi yeni tip katkı maddeleri;düşük doymamışlığa ve düşük monoalkol içeriğine sahip polioller;mükemmel fiziksel özelliklere sahip ultra düşük yoğunluklu PU yumuşak köpük;düşük rezonans frekansı, düşük aktarımlı PU yumuşak köpük;polikarbonat diol, poliε-kaprolakton poliol, polibutadien diol, politetrahidrofuran ve diğer özel polioller;sıvı CO2 köpük teknolojisi, negatif basınçlı köpük teknolojisi vb.Kısacası, yeni çeşitlerin ve yeni teknolojilerin ortaya çıkışı, PU yumuşak köpüğün daha da geliştirilmesini teşvik etti.
2 Köpüklenme prensibi
Gereksinimleri karşılayan ideal PU yumuşak köpüğü sentezlemek için uygun ana ve yardımcı hammaddeleri ve üretim süreçlerini seçmek amacıyla köpük sisteminin kimyasal reaksiyon prensibini anlamak gerekir.Poliüretan sektörünün bu güne kadarki gelişimi artık taklit aşamasında olmayıp, nihai ürünün performans gereksinimlerine göre hammadde yapısı ve sentetik teknikler sayesinde elde edilebilmektedir.Poliüretan köpük, sentez işlemi sırasında kimyasal değişikliklere katılır ve köpüğün yapısal özelliklerini etkileyen faktörler karmaşıktır; bu sadece izosiyanat, polieter (ester) alkol ve su arasındaki kimyasal reaksiyonu içermez, aynı zamanda köpüğün kolloid kimyasını da içerir. .Kimyasal reaksiyonlar zincir uzamasını, köpürmeyi ve çapraz bağlanmayı içerir.Ayrıca reaksiyona katılan maddelerin yapısını, işlevselliğini ve moleküler ağırlığını da etkiler.Poliüretan köpük sentezinin genel reaksiyonu aşağıdaki formülle ifade edilebilir:
9b0722b7780190d3928a2b8aa99b1224.jpg
Ancak fiili durum daha karmaşıktır ve önemli yanıtlar aşağıda özetlenmiştir:
01 Zincir uzatması
Çok işlevli izosiyanatlar ve polieter (ester) alkoller, özellikle iki işlevli bileşiklerde zincir uzatma şu şekilde gerçekleştirilir:
07b0ec2de026c48dd018efaa5ccde5c1.jpg
Köpüklendirme sisteminde izosiyanat miktarı genellikle aktif hidrojen içeren bileşiğin miktarından daha yüksektir, yani reaksiyon indeksi 1'den, genellikle 1,05'ten büyüktür, dolayısıyla köpükleştirme işleminde zincir uzatılmış nihai ürünün sonu bir izosiyanat grubu olmalıdır.
5ed385eebd04757bda026fcfb4da4961.jpg
Zincir uzatma reaksiyonu, PU köpüğün ana reaksiyonudur ve fiziksel özelliklerin anahtarıdır: mekanik mukavemet, büyüme hızı, esneklik vb.
02 Köpüklenme reaksiyonu
Yumuşak köpüklerin hazırlanmasında, özellikle düşük yoğunluklu ürünlerin sentezlenmesinde köpüklendirme çok önemlidir.İki genel köpüklenme etkisi vardır: köpürtme amaçlarına ulaşmak için HCFC-141b, HFC-134a, HFC-365mfc, siklopentan vb. gibi düşük kaynama noktalı hidrokarbon bileşiklerini buharlaştırmak için reaksiyon ısısının kullanılması ve diğeri ise köpürme amaçlarına ulaşmaktır. su ve izosiyanat.Kimyasal reaksiyon büyük miktarda CO2 gazının köpürmesine neden olur:
04d3b707849aaf9b1ee6f1b8d19c1ce7.jpg
Katalizörün yokluğunda suyun izosiyanatlarla reaksiyon hızı yavaştır.Aminlerin ve izosiyanatların reaksiyon hızı oldukça hızlıdır.Bu nedenle köpük oluşturucu madde olarak su kullanıldığında, köpük ürünlerinin hissini, esnekliğini ve ısı direncini etkileyen çok sayıda sert segment ve yüksek polariteye sahip üre bileşiklerini beraberinde getirir.Mükemmel fiziksel özelliklere ve düşük yoğunluğa sahip bir köpük üretmek için polieter (ester) alkolün moleküler ağırlığını ve ana zincirin yumuşaklığını arttırmak gerekir.
03 Jel etkisi
Jel reaksiyonu aynı zamanda çapraz bağlanma ve kürleme reaksiyonu olarak da adlandırılır.Köpürtme işleminde jelleşme çok önemlidir.Çok erken veya çok geç jelleşme, köpük ürünlerinin kalitesinin düşmesine veya atık ürün haline gelmesine neden olacaktır.En ideal durum zincir uzaması, köpürme reaksiyonu ve jel reaksiyonunun dengeye ulaşmasıdır, aksi halde köpük yoğunluğu çok yüksek olur veya köpük çöker.
Köpürme işlemi sırasında üç jelleşme eylemi vardır:
1) Çok işlevli bileşiklerin jelleri
Genellikle üçten fazla işlevselliğe sahip bileşikler, vücut yapısına sahip bileşikler oluşturmak üzere reaksiyona girebilir.Poliüretan esnek köpük üretiminde üçten fazla işlevi olan polieter polioller kullanıyoruz.Son zamanlarda, düşük yoğunluklu köpüklerin yük taşıma kapasitesini artırmak için tüm MDI sistemlerinin geliştirilmesinde fn ≥ 2,5 olan poliizosiyanatlar da kullanılmaktadır.Bunlar üç fazlı çapraz bağlı yapıların oluşumunun temelidir:
42a37c3572152ae1f6c386b7bd177bf8.jpg
Çapraz bağlanma noktaları arasındaki moleküler ağırlığın köpüğün çapraz bağlanma yoğunluğunu doğrudan yansıttığını belirtmekte fayda vardır.Yani çapraz bağlanma yoğunluğu büyüktür, ürünün sertliği yüksektir ve mekanik mukavemeti iyidir, ancak köpüğün yumuşaklığı zayıftır ve esnekliği ve uzaması düşüktür.Yumuşak köpüğün çapraz bağlanma noktaları arasındaki molekül ağırlığı (Mc) 2000-2500, yarı sert köpüğün ise 700-2500 arasındadır.
2) Üre oluşumu
Köpük oluşturucu madde olarak su kullanıldığında karşılık gelen üre bağı bileşikleri üretilir.Ne kadar çok su o kadar çok üre bağı demektir.Üç fazlı yapıya sahip biüre bağ bileşikleri oluşturmak için yüksek sıcaklıkta fazla izosiyanatla reaksiyona gireceklerdir:
896b42df0d91543a61d1e68f91c1d829.jpg
3) Allofanat oluşumu Başka bir çapraz bağlanma reaksiyonu türü, üretanın ana zincirindeki hidrojenin, üç fazlı bir yapıya sahip bir allofanat bağı oluşturmak üzere yüksek sıcaklıkta fazla izosiyanatla reaksiyona girmesidir:
4a6fdae7620ef5333bd14c6973a26a37.jpg
Biüre bileşikleri ve allofanat bileşiklerinin oluşumu köpüklendirme sistemleri için ideal değildir çünkü bu iki bileşiğin termal stabilitesi zayıftır ve yüksek sıcaklıklarda ayrışır.Bu nedenle üretimde sıcaklığın ve izosiyanat indeksinin kontrol edilmesi insanlar için çok önemlidir.
3 Kimyasal hesaplamalar
Poliüretan sentetik malzeme, ham maddelerden polimer ürünleri tek adımda sentezleyebilen, yani ham maddelerin özellikleri ve bileşim oranları değiştirilerek ürünlerin fiziksel özellikleri doğrudan yapay olarak ayarlanabilen polimer sentetik bir malzemedir.Bu nedenle, polimer sentezi prensibinin doğru şekilde nasıl uygulanacağı ve basit bir hesaplama formülünün nasıl oluşturulacağı, poliüretan ürünlerin kalitesini artırmak için çok önemlidir.
01 Eşdeğer değer
Eşdeğer değer olarak adlandırılan değer (E), bir bileşik moleküldeki birim işlevselliğe (f) karşılık gelen moleküler ağırlığa (Mn) karşılık gelir;
2a931ca68a4ace0f036e02a38adee698.jpg
Örneğin, polieter triolün ortalama molekül ağırlığı sayısı 3000'dir, bu durumda eşdeğer değeri:
e3295f1d515f5af4631209f7b49e1328.jpg
Yaygın olarak kullanılan çapraz bağlama maddesi MOCA, yani 4,4'-metilen bis(2 kloroamin), 267 bağıl moleküler kütleye sahiptir. Molekülde 4 aktif hidrojen olmasına rağmen izosiyanat reaksiyonuna yalnızca 2 hidrojen katılır.atom, dolayısıyla işlevselliği f=2
0618093a7188b53e5015fb4233cccdc9.jpg
Polieter veya polyester poliolün ürün spesifikasyonunda her şirket yalnızca hidroksil değeri (OH) verilerini sağlar, dolayısıyla eşdeğer değeri doğrudan hidroksil değeriyle hesaplamak daha pratiktir:
8a7763766e4db49fece768a325b29a61.jpg
Ürün işlevselliğinin gerçek ölçümünün çok zaman alıcı olduğunu ve birçok yan reaksiyonun bulunduğunu hatırlatmakta fayda var.Genellikle triol polieterin (ester) gerçek işlevselliği 3'e eşit değildir ancak 2,7 ile 2,8 arasındadır.Bu nedenle (2) formülünün kullanılması yani hidroksil değerinin de hesaplanması tavsiye edilir!
02 İzosiyanat gereksinimi
Tüm aktif hidrojen bileşikleri izosiyanatla reaksiyona girebilir.Eşdeğer reaksiyon ilkesine göre, PU sentezinde formüldeki her bir bileşen tarafından tüketilen izosiyanat miktarının doğru bir şekilde hesaplanması yaygın bir uygulamadır:
a63972fdc4f16025842815cb1d008cfe.jpg
Formülde: Ws—izosiyanat miktarı
Wp—polieter veya polyester dozajı
Ep—polieter veya polyester eşdeğeri
Es—İzosiyanat eşdeğeri
I2—NCO/-OH'nin molar oranı, yani reaksiyon indeksi
ρS—izosiyanatın saflığı
Hepimizin bildiği gibi, belirli bir NCO değerine sahip bir ön polimer veya yarı ön polimer sentezlenirken gerekli izosiyanat miktarı, nihai ön polimerin gerektirdiği gerçek polieter miktarına ve NCO içeriğine bağlıdır.Özetledikten sonra:
83456fb6214840b23296d5ff084c4ab8.jpg
Formülde: D——prepolimerdeki NCO grubunun kütle oranı
42—— NCO'nun eşdeğer değeri
Günümüzün tamamen MDI sistem köpüklerinde, yüksek molekül ağırlıklı polieterle modifiye edilmiş MDI genellikle yarı ön polimerleri sentezlemek için kullanılır ve NCO%'si %25 ila 29 arasındadır, dolayısıyla formül (4) çok kullanışlıdır.
Çapraz bağ yoğunluğuyla ilgili çapraz bağlanma noktaları arasındaki moleküler ağırlığın hesaplanmasına yönelik bir formül de tavsiye edilir; bu, formülasyonların formüle edilmesinde çok faydalıdır.İster elastomer ister yüksek esnekliğe sahip köpük olsun, esnekliği doğrudan çapraz bağlayıcı madde miktarıyla ilişkilidir:
b9fd1ca1ee9bebc558731d065ac3254b.jpg
Formülde: Mnc——çapraz bağlanma noktaları arasındaki ortalama moleküler ağırlık sayısı
Örn——Çapraz bağlama maddesinin eşdeğer değeri
Wg——Çapraz bağlama maddesi miktarı
WV – ön polimer miktarı
D——NCO içeriği
4 hammadde
Poliüretan hammaddeleri üç kategoriye ayrılır: poliol bileşikleri, poliizosiyanat bileşikleri ve katkı maddeleri.Bunlar arasında polioller ve poliizosiyanatlar, poliüretanın ana hammaddeleridir ve yardımcı maddeler, poliüretan ürünlerinin özel özelliklerini tamamlayan bileşiklerdir.
Organik bileşiklerin yapısında hidroksil grubu bulunan tüm bileşikler organik poliol bileşiklerine aittir.Bunlar arasında en yaygın kullanılan iki poliüretan köpük, polieter polioller ve polyester poliollerdir.
poliol bileşiği
Polieter poliol
Petrokimya endüstrisinin hammaddelerine dayanan, ortalama 1000 ~ 7000 moleküler ağırlığa sahip oligomerik bir bileşiktir: propilen oksit ve etilen oksit ve iki ve üç fonksiyonel hidrojen içeren bileşik, başlatıcı olarak kullanılır ve katalize edilir ve KOH ile polimerize edildi..
Genel olarak sıradan yumuşak köpük polieter poliolün moleküler ağırlığı 1500~3000 aralığındadır ve hidroksil değeri 56~110 mgKOH/g arasındadır.Yüksek esnekliğe sahip polieter poliolün molekül ağırlığı 4500 ile 8000 arasında, hidroksil değeri ise 21 ile 36 mgKOH/g arasındadır.
Son yıllarda yeni geliştirilen birçok büyük polieter poliol çeşidinin, poliüretan esnek köpüğün fiziksel özelliklerini iyileştirme ve yoğunluğunu azaltma konusunda oldukça faydalı olduğunu belirtmekte fayda var.
lPU yumuşak köpüğün yük taşıma kapasitesini artırabilen, yoğunluğu azaltabilen, açılma derecesini artırabilen ve büzülmeyi önleyebilen polimer aşılı polieter poliol (POP).Dozajı da her geçen gün artıyor.
l Poliüre polieter poliol (PHD): Polieter işlevi, sertliği, taşıma kapasitesini artırabilen ve köpük ürünlerinin açılmasını teşvik edebilen polimer polieter poliol'e benzer.Alev direnci arttırılmış olup, MDI serisi köpük kendi kendine sönebilir ve Avrupa'da yaygın olarak kullanılmaktadır.l Yanma dereceli polimer polieter poliol: Sadece köpük ürünlerinin yük taşıma, açık hücre, sertlik ve diğer özelliklerini geliştirmekle kalmayıp aynı zamanda PU koltuk minderlerini sentezleyen nitrojen içeren aromatik hidrokarbon polimer aşılanmış polieter polioldür. ondan.Yüksek alev geciktiriciliğe sahiptir: oksijen indeksi %28 veya daha fazla, düşük duman emisyonu ≤%60 ve düşük alev yayılma hızı.Otomobiller, trenler ve mobilyalarda koltuk minderleri yapmak için mükemmel bir malzemedir.
l Düşük doymamış polieter poliol: Katalizör olarak çift siyanür metal kompleksi (DMC) kullandığından sentezlenen polieterdeki doymamış çift bağların içeriği 0,010mol/mg'den azdır, yani monool içerir Düşük bileşik, yani yüksek saflık, buna dayalı olarak sentezlenen HR köpüğün daha iyi esneklik ve sıkıştırmayla sertleşme özelliklerine ve ayrıca iyi yırtılma mukavemeti ve girinti faktörüne yol açar.Yakın zamanda geliştirilen düşük rezonans frekanslı, 6Hz düşük iletim oranlı araba koltuk minderi köpüğü çok iyidir.
l Hidrojenlenmiş polibütadien glikol, bu poliol son zamanlarda yurtdışındaki PU köpük ürünlerinde köpüğün fiziksel özelliklerini, özellikle hava koşullarına dayanıklılığı, nem ve ısı direnci sıkıştırma setini ve diğer sorunları büyük ölçüde geliştirmek için uzun yıllardır kullanılmaktadır, böylece araba koltuğu minderi vb. Afrika'nın tropik bölgelerinde kullanılmaktadır.
l Yüksek etilen oksit içeriğine sahip polieter polioller, genellikle yüksek aktiviteli polieter polioller, polieterlerin reaktivitesini geliştirmek için sentez sırasında sonuna %15~20 EO ekler.Yukarıdaki polieterlerin EO içeriği %80'e kadar, PO içeriği ise %40'ın altındadır.Sektördeki kişilerin dikkat etmesi gereken tüm MDI serisi PU yumuşak köpüklerin geliştirilmesinin anahtarıdır.
l Katalitik aktiviteye sahip polieter polioller: esas olarak katalitik özelliklere sahip üçüncül amin gruplarını veya metal iyonlarını polieter yapısına katar.Amaç köpük sistemindeki katalizör miktarını azaltmak, VOC değerini düşürmek ve köpük ürünlerinin düşük atomizasyonunu sağlamaktır.
l Amino-sonlu polieter poliol: Bu polieter, en büyük katalitik aktiviteye, kısa reaksiyon süresine, hızlı kalıptan çıkarmaya ve büyük ölçüde geliştirilmiş ürün mukavemetine (özellikle erken mukavemet), kalıp ayırmaya, sıcaklık direncine ve solvent direncine sahiptir.Yapım sıcaklığı düşürülür, kapsam genişletilir ve gelecek vaat eden yeni bir çeşittir.
polyester poliol
İlk polyester poliollerin tümü adipik asit bazlı polyester poliolleri ifade eder ve en büyük pazar, ayakkabı tabanlarında kullanılan mikro hücresel köpüktür.Son yıllarda birbiri ardına yeni çeşitler ortaya çıktı ve polyester poliollerin PUF'daki uygulaması genişletildi.
l Aromatik dikarboksilik asitle modifiye edilmiş adipik asit bazlı polyester poliol: esas olarak adipik asidi kısmen ftalik asit veya tereftalik asitle değiştirerek polyester poliolün sentezlenmesi, bu da ürünün erken mukavemetini artırabilir ve nem direncini ve sertliğini artırırken maliyetleri azaltır.
l Polikarbonat poliol: Bu tür ürün, köpük ürünlerinin hidroliz direncini, hava koşullarına dayanıklılığını, sıcaklık direncini ve sertliğini büyük ölçüde geliştirebilir ve gelecek vaat eden bir çeşittir.
l Poli ε-kaprolakton poliol: Ondan sentezlenen PU köpük mükemmel sıcaklık direncine, hidroliz direncine ve aşınma direncine sahiptir ve bazı yüksek performanslı ürünlerin bundan yapılması gerekir.
l Aromatik polyester poliol: Atık polyester ürünlerinin erken aşamada kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesi ile geliştirilmiştir ve çoğunlukla PU sert köpükte kullanılır.Artık dikkat çekmeye değer olan PU yumuşak köpüğü de kapsayacak şekilde genişletildi.
Diğerleri Aktif hidrojen içeren herhangi bir bileşik PUF'a uygulanabilir.Pazar değişikliklerine ve çevre koruma gerekliliklerine göre, kırsal ürünlerden tam olarak yararlanmak ve biyolojik olarak parçalanabilen PU yumuşak köpüğü sentezlemek zorunludur.
l Hint yağı bazlı polioller: Bu ürünler daha önce PUF'ta kullanılmıştı ve çoğu, yarı sert köpükler yapmak için değiştirilmemiş saf hint yağından yapılıyordu.Transesterifikasyon teknolojisinin kullanılmasını ve çeşitli spesifikasyonların sentezlenmesi için hint yağına çeşitli yüksek molekül ağırlıklı alkollerin eklenmesini öneriyorum.
Türevleri çeşitli yumuşak ve sert PUF'lara dönüştürülebilir.
l Bitkisel yağ serisi polioller: Son dönemde petrol fiyatlarından etkilenen bu tür ürünler hızla gelişmiştir.Şu anda sanayileşmiş ürünlerin çoğu soya fasulyesi yağı ve palm yağı serisi ürünlerdir ve pamuk tohumu yağı veya hayvansal yağ da kapsamlı bir şekilde kullanılabilen, maliyetleri azaltabilen, biyolojik olarak parçalanabilen ve çevre dostu olan seri ürünler geliştirmek için kullanılabilir. .
poliizosiyanat
Esnek poliüretan köpük üretiminde yaygın olarak iki tip izosiyanat, TDI ve MDI kullanılır ve türetilmiş TDI/MDI hibritleri de HR serisinde yaygın olarak kullanılır.Çevre koruma gereklilikleri nedeniyle otomotiv endüstrisi, köpük ürünlerinin VOC değeri açısından çok düşük gereksinimlere sahiptir.Bu nedenle, saf MDI, ham MDI ve MDI ile değiştirilmiş ürünler, PU yumuşak köpükte ana PU yumuşak ürünler olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır.
poliol bileşiği
Sıvılaştırılmış MDI
Saf 4,4′-MDI oda sıcaklığında katıdır.Sıvılaştırılmış MDI olarak adlandırılan MDI, çeşitli şekillerde değiştirilmiş ve oda sıcaklığında sıvı olan MDI'yı ifade eder.Sıvılaştırılmış MDI'nın işlevselliği, hangi grup-modifiye MDI'ya ait olduğunu anlamak için kullanılabilir.
l. 2.0 işlevselliğe sahip üretanla değiştirilmiş MDI;
l 2.0 işlevselliğe sahip karbodiimidle değiştirilmiş MDI;
l Diazetasiklobutanon imin ile modifiye edilmiş MDI, işlevsellik 2.2'dir;
l 2.1 işlevselliğe sahip üretan ve diazetidinimin ile modifiye edilmiş MDI.
Bu ürünlerin büyük çoğunluğu HR, RIM gibi kalıplanmış ürünlerde, kendinden derili köpüklerde ve ayakkabı tabanı gibi mikro köpüklerde kullanılmaktadır.
MDI-50
4,4'-MDI ve 2,4'-MDI'nin bir karışımıdır.2,4'-MDI'nin erime noktası oda sıcaklığından (yaklaşık 15°C) düşük olduğundan, MDI-50 oda sıcaklığında saklanan bir sıvıdır ve kullanımı kolaydır.4,4' gövdeye göre daha az reaktif olan ve bir katalizör tarafından ayarlanabilen 2,4'-MDI'nin sterik engelleme etkisine dikkat edin.
Kaba MDI veya PAPI
Fonksiyonelliği 2,5 ile 2,8 arasındadır ve genellikle sert köpüklerde kullanılır.Son yıllarda fiyat faktörlerinden dolayı yumuşak köpük pazarında da kullanılmaya başlanmıştır ancak yüksek fonksiyonelliği nedeniyle formül tasarımında çapraz bağlanma miktarının azaltılması gerektiğini de belirtmek gerekir.Ortak madde veya iç plastikleştiriciyi arttırın.
Ek
katalizör
Katalizörün poliüretan köpük üzerinde büyük etkisi vardır ve bununla oda sıcaklığında hızlı üretim elde edilebilir.Katalizörlerin iki ana kategorisi vardır: trietilendiamin, pentametildietilentriamin, metilimidazol, A-1 vb. gibi üçüncül aminler ve metal katalizörlerin tümü üçüncül amin katalizörlerine aittir; kalaylı oktoat, dietilen diamin vb. Dibutiltin laurat, potasyum asetat , potasyum oktoat, organik bizmut vb. metal katalizörlerdir.Şu anda, yine yukarıdaki katalizör türlerine dayanan çeşitli gecikmeli tip, trimerizasyon tipi, kompleks tip ve düşük VOC değerli tipte katalizörler geliştirilmiştir.
Örneğin, Dabco serisi gaz ürünleri şirketinin temel hammaddesi trietilendiamindir:
l Dabco33LV %33 trietilendiamin/%67 dipropilen glikol içerir
l Dabco R8020 Trietilendiamin %20/DMEA%80 içerir
l Dabco S25 trietilendiamin %25/butandiol %75 içerir
l Dabco8154 trietilendiamin/asit gecikmeli katalizör
l Dabco EG Trietilendiamin %33/ Etilen Glikol %67 içerir
l Dabco TMR serisi trimerizasyon
l Dabco 8264 Bileşik Kabarcıklar, Dengeli Katalizörler
l Dabco XDM düşük kokulu katalizör
Çoklu katalizörlerin olması durumunda, poliüretan sisteminin dengesini, yani köpürme hızı ile jelleşme hızı arasındaki dengeyi elde etmek için öncelikle çeşitli katalizörlerin özelliklerini ve çalışma prensiplerini anlamamız gerekir;jelleşme hızı ile köpürme hızı arasındaki denge ve köpürme hızı ve malzeme akışkanlık dengesi vb.
Metal katalizörlerin tümü jel tipi katalizörlerdir.Geleneksel kalay tipi katalizörler güçlü bir jel etkisine sahiptir, ancak dezavantajları hidrolize karşı dirençli olmamaları ve termal yaşlanma direncinin zayıf olmasıdır.Organik bizmut katalizörlerinin son zamanlarda ortaya çıkışı dikkat çekmelidir.Sadece kalay katalizör işlevine sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda iyi bir hidroliz direncine ve ısıl yaşlanma direncine sahiptir, bu da malzemelerin birleştirilmesi için çok uygundur.
köpük sabitleyici
Köpük malzemesini emülsifiye etme, köpüğü stabilize etme ve hücreyi ayarlama rolünü oynar ve her bileşenin karşılıklı çözünürlüğünü arttırır, bu da kabarcık oluşumuna yardımcı olur, hücrenin boyutunu ve tekdüzeliğini kontrol eder ve dengeyi destekler. köpük gerilimi.Duvarlar hücreleri tutmak ve çökmeyi önlemek için elastiktir.Köpük stabilizatörünün miktarı az olmasına rağmen PU esnek köpüğün hücre yapısı, fiziksel özellikleri ve üretim süreci üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.
Şu anda Çin'de hidrolize dirençli silikon/polioksialkilen eter blok oligomerleri kullanılmaktadır.Farklı köpük sistemlerinin uygulanması nedeniyle hidrofobik segment/hidrofilik segment oranı farklı olup, blok yapısının sonundaki zincir baklasının değişimi de farklıdır.çeşitli köpük ürünlerine yönelik silikon stabilizatörleri üretmek.Bu nedenle köpük stabilizatörü seçerken işlevini ve işlevini anlamalısınız, unutmamalı, gelişigüzel kullanmamalı ve olumsuz sonuçlara neden olmamalısınız.Örneğin, yumuşak köpük silikon yağı yüksek dirençli köpüğe uygulanamaz, aksi takdirde köpüğün büzülmesine neden olur, yüksek dirençli silikon yağı ise yumuşak köpüğü bloke etmek için uygulanamaz, aksi takdirde köpüğün çökmesine neden olur.
Çevre koruma ihtiyaçları nedeniyle otomobil ve mobilya endüstrileri, düşük atomizasyona ve düşük VOC değerine sahip ürünlere ihtiyaç duymaktadır.Çeşitli şirketler, TDI sistemi için düşük atomizasyonlu bir silikon yağı olan, Gas Products Company tarafından piyasaya sürülen Dabco DC6070 gibi düşük atomizasyonlu ve düşük VOC değerli köpük stabilizatörlerini başarılı bir şekilde geliştirmiştir.;Dabco DC2525, MDI sistemlerine yönelik düşük buğulanmalı bir silikon yağıdır.
köpük maddesi
PU yumuşak köpüğün köpürtücü maddesi esas olarak sudur ve diğer fiziksel köpürtücü maddelerle desteklenir.Blok köpük üretiminde, düşük yoğunluklu ürünlerdeki büyük miktardaki su göz önüne alındığında, genellikle 100 parça başına 4,5 parçanın aşılması, köpüğün iç sıcaklığının 170~180 ° C'yi aşarak yükselmesine neden olur ve bu da köpüğün kendiliğinden yanmasına neden olur. köpük ve düşük kaynama noktalı hidrokarbon köpürtücü madde kullanılmalıdır.Biri yoğunluğun azaltılmasına yardımcı olur, diğeri ise büyük miktarda reaksiyon ısısını ortadan kaldırır.İlk zamanlarda su/F11 kombinasyonu kullanıldı.Çevre koruma sorunları nedeniyle F11 yasaklandı.Şu anda çoğu geçiş suyu/diklorometan serisi ürünler ve su/HCFC-141b serisi kullanılmaktadır.Diklorometan serisi ürünler de atmosferi kirlettiği için geçiş niteliğindedir, HFC serisi ürünler: HFC-245fa, -356mfc vb. veya siklopentan serisi ürünlerin hepsi çevre dostudur, ancak ilki pahalıdır ve ikincisi yanıcıdır, dolayısıyla Sıcaklık derecesini düşürme ihtiyaçlarını karşılamak için insanlar sorunu çözmek için yeni işlemler, negatif basınçlı köpük teknolojisi, cebri soğutma teknolojisi ve sıvı CO2 teknolojisini tanıttı; amaç su miktarını azaltmak veya iç sıcaklığı azaltmaktır. köpükten.
Küçük ve orta ölçekli işletmelere daha uygun olan blok baloncuk üretimi için sıvı CO2 teknolojisini öneriyorum.LCO2 teknolojisinde 4 kısım LCO2, 13 kısım MC'ye eşdeğerdir.Su tüketimi ile farklı yoğunluklarda köpük üretmek için kullanılan sıvı CO2 arasındaki ilişki Köpük yoğunluğu, kg/m3 su, kütleye göre kısım LCO2, kütleye göre kısım eşdeğer MC, kütleye göre kısım
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
alev geciktirici
Alev geciktirici ve yangın önleme her zaman insanların endişesidir.ülkemin yeni yayınlanan “Kamuya Açık Yerlerde Alev Geciktirici Ürün ve Bileşenlerin Yanma Performansına İlişkin Gereksinimler ve Standartlar” GB20286-2006'da alev geciktiriciliğe ilişkin yeni gereksinimler bulunmaktadır.Alev geciktirici sınıf 1 köpük için Plastik gereksinimleri: a), tepe ısı salınım oranı ≤ 250KW/m2;b), ortalama yanma süresi ≤ 30s, ortalama yanma yüksekliği ≤ 250 mm;c), duman yoğunluğu derecesi (SDR) ≤ 75;d), duman zehirlilik derecesi 2A2 seviyesinden az değil.
Yani üç faktör dikkate alınmalıdır: alev geciktirici, düşük duman ve düşük duman toksisitesi.Yukarıdaki standartlara göre alev geciktiricilerin seçiminde daha yüksek gereksinimler ortaya koymak için, kalın bir karbon tabakası oluşturabilen ve toksik olmayan veya düşük toksik duman çıkarabilen çeşitlerin seçilmesinin en iyisi olduğuna inanıyorum.Şu anda, fosfat ester bazlı yüksek moleküler ağırlıklı alev geciktiricilerin veya yüksek sıcaklık dirençli heterosiklik çeşitlere sahip halojen içermeyen aromatik hidrokarbonların vb. kullanılması daha uygundur. Son yıllarda yabancı ülkeler genişletilmiş grafit alev geciktirici PU esnek köpük geliştirdi, veya nitrojen heterosiklik alev geciktirici İlaç doğrudur.
diğer
Diğer katkı maddeleri temel olarak şunları içerir: gözenek açıcıları, çapraz bağlama maddeleri, antioksidanlar, buğulanmayı önleyici maddeler vb. Seçerken, katkı maddelerinin PU ürünlerinin performansı üzerindeki etkisinin yanı sıra toksisitesi, migrasyonu, uyumluluğu vb. de dikkate alınmalıdır. . soru.
5 ürün
PU yumuşak köpüğün formülü ve performansı arasındaki ilişkiyi daha iyi anlamak için referans amacıyla birkaç temsili örnek sunulmuştur:
1. Blok polieter PU yumuşak köpüğün tipik formülü ve özellikleri
Polieter triol 100pbw TDI80/20 46.0pbw Organotin katalizörü 0.4pbw Tersiyer amin katalizörü 0.2pbw Silikon köpük stabilizatörü 1.0pbw Su 3.6pbw Yardımcı köpük maddesi 0~12pbw Özellikler: Köpük yoğunluğu, kg/m3 22.4 Çekme mukavemeti, kpa 96.3 Uzama, % 220 Yırtılma mukavemeti, N/m 385 Sıkıştırma seti, %50 6 %90 6 Kavitasyon yükü, kg (38cm×35.6cm×10cm) Deformasyon %25 13.6 %65 25.6 Düşen topun geri tepmesi, % 38 Son yıllarda, Pazarın ihtiyaçları doğrultusunda bazı işletmeler sıklıkla düşük yoğunluklu (10kg/m3) köpük üretmektedir.Ultra düşük yoğunluklu esnek köpük üretirken, amaç sadece köpük oluşturucu maddeyi ve yardımcı köpük oluşturucu maddeyi arttırmak değildir.Yapılabileceklerin aynı zamanda nispeten yüksek stabiliteye sahip bir silikon yüzey aktif madde ve bir katalizörle de eşleştirilmesi gerekir.
Düşük yoğunluklu ultra düşük yoğunluklu esnek köpük üretimi referans formülü: adı orta yoğunluklu düşük yoğunluklu ultra düşük yoğunluklu
Sürekli kutu sürekli kutu kutu polieter poliol 100100100100100 Su 3.03.04.55.56.6 A-33 katalizör 0.20.20.20.250.18 Silikon yüzey aktif madde B-81101.01.21.11.93.8 Kalay oktoat 0.250.280.350.360.40 Ajan 7.57.512.515.034.0 TDI80/2041.444.056.073 .0103.0 Yoğunluk, kg/m3 23.023.016.514.08.0
Silindirik köpük formülü: EO/PO tipi polieter poliol (OH:56) 100pbw Su 6,43pbw MC köpürtücü madde 52,5pbw Silikon yüzey aktif madde L-628 6,50pbw Katalizör A230 0,44pbw Kalay oktoat D19 0,85pbw TDI80/20 indeks 0,99 Dozaj 1 39pbw Köpük yoğunluğu, kg/m3 7,5
2. Düşük yoğunluklu köpük yapmak için sıvı CO2 birlikte köpürtücü madde
Polieter triol (Mn3000) 100 100 Su 4,9 5,2 Sıvı CO2 2,5 3,3 Silikon yüzey aktif madde L631 1,5 1,75 B8404 Amin katalizör A133 0,28 0,30 Kalay oktoat 0,14 0,17 Alev geciktirici DE60F 0 114 TDI 80/20 Köpük yoğunluğu, kg/m3 16 16
Tipik formül aşağıdaki gibidir: Polieter triol (Mn3000) 100pbw Su 4,0pbw LCO2 4,0~5,5pbw Katalizör A33 0,25pbw Silikon yüzey aktif madde SC155 1,35pbw Kalay oktoat D19 0,20pbw TDI80/20 indeksi 110 Köpük yoğunluğu, kg/m3 14. 0~16,5
3. Tam MDI düşük yoğunluklu poliüretan yumuşak köpük
Yumuşak PU kalıplanmış köpük, araba koltuğu minderlerinin üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır.Fiziksel özellikleri etkilemeden yoğunluğun azaltılması geliştirmenin hedefidir.
Formül: Yüksek aktiviteli polieter (OH: 26~30mgKOH/g) 80pbw Polimer poliol (OH: 23~27mgKOH/g) 20pbw Çapraz bağlama maddesi 0~3pbw Su 4.0pbw Amin katalizörü A-33 2.8pbw Silikon yağı Ajan B8716'nın yüzey aktivitesi 1.0 pbw MDI endeksi 90pbw Performans: Köpük merkez yoğunluğu 34,5kg/m3 Sertlik ILD25% 15,0kg/314cm2 Yırtılma mukavemeti 0,8kg/cm Çekme mukavemeti 1,34kg/cm2 Uzama %120 Geri tepme oranı %62 Kalıcı sıkıştırma seti (Kuru) %5,0 (Islak) %13,5
4. Düşük yoğunluklu, tam MDI çevre dostu araç koltuk minderi
Saf MDI'nın homologu: M50 - yani 4,4'MDI %50 2,4'MDI %50 ürünü, oda sıcaklığında köpürtülebilir, akışkanlığı geliştirebilir, ürün yoğunluğunu azaltabilir ve araç ağırlığını azaltabilir; çok umut verici.Ürün:
Formülasyon: Yüksek aktif polieter poliol (OH: 28 mgKOH/g) 95pbw 310 Yardımcı* 5pbw Dabco 33LV 0,3pbw Dabco 8154 0,7pbw Silikon yüzey aktif madde B4113 0,6pbw A-1 0,1pbw Su 3,5pbw Siyanat indeksi M50 50pbw 8
Fiziksel özellikler: Çekme süresi (s) 62 Yükselme süresi (s) 98 Serbest köpük yoğunluğu, kg/m3 32,7 Sıkıştırma yükü sapması, kpa: %40 1,5 Uzama, % 180 Yırtılma mukavemeti, N/m 220
Not: *310 Yardımcı: Satıyorum, özel zincir uzatıcıdır.
5. Yüksek esneklik, konforlu sürüş PU köpük
Son zamanlarda pazar, köpüklü koltuk minderlerinin fiziksel özelliklerinin değişmeden kalmasını, ancak uzun süreli sürüş sonrasında insanların yorulmamasını ve yüksek kaliteli koltuk minderlerinin hareket tutmamasını talep etti.Araştırmalar sonucunda insan vücudunun iç organlarının, özellikle midenin, 6Hz civarında bir frekansa sahip olduğu ortaya çıktı.Rezonans meydana gelirse bulantı ve kusmaya neden olur.
Genel olarak yüksek dirençli köpüğün 6Hz'deki titreşim geçirgenliği 1.1~1.3'tür, yani araç çalışırken zayıflamaz ama artar ve bazı formül ürünleri titreşimi 0.8~0.9'a düşürebilir.Artık bir ürün formülasyonu öneriliyor ve 6Hz titreşim iletimi 0,5~0,55 seviyesinde.
Formülasyon: Yüksek aktiviteli polieter poliol (Mn6000) 100pbw Silikon yüzey aktif madde SRX-274C 1.0pbw Tersiyer amin katalizörü, Minico L-1020 0.4pbw Tersiyer amin katalizörü, Minico TMDA 0.15pbw Su 3.6pbw İzosiyanat prepolimeri (%NCO%= %29.7) INDEX 100
Fiziksel özellikler: Toplam yoğunluk, kg/m3 48,0 %25 ILD, kg/314cm2 19,9 Geri tepme, % 74 %50 sıkıştırma
Büzülme Dayanımı, (Kuru) 1,9 (Islak) 2,5 6Hz Titreşim Geçirgenliği 0,55
6. Yavaş geri tepme veya viskoelastik köpük
Yavaş geri tepmeli PU köpük olarak adlandırılan köpük, köpüğün dış kuvvet tarafından deforme edilmesinden hemen sonra orijinal şekline geri dönmeyen, ancak artık yüzey deformasyonu olmadan yavaş yavaş eski haline dönen köpüğü ifade eder.Mükemmel yastıklama, ses yalıtımı, sızdırmazlık ve diğer özelliklere sahiptir.Otomobil motorlarının gürültü kontrolünde, halı altlıklarında, çocuk oyuncaklarında ve tıbbi yastıklarda kullanılabilir.
Örnek formül: Yüksek aktiviteli polieter (OH34) 40~60 pbw Polimer polieter (OH28) 60~40 pbw Çapraz yapışkan ZY-108* 80~100 pbw L-580 1,5 pbw Katalizör 1,8~2,5 pbw Su 1,6~2,2 pbw İzosiyanat indeksi* * 1,05 pbw Not: *ZY-108, çok işlevli düşük moleküler ağırlıklı polieter bileşiği** PM-200, sıvılaştırılmış MDI-100 karışımı, her ikisi de Wanhua ürünüdür Özellikler: Köpük yoğunluğu, kg/ m3 150~165 Sertlik, Shore A 18~15 Yırtılma mukavemeti, kN/m 0,87~0,76 Uzama, % 90~130 Geri tepme oranı, % 9~7 İyileşme süresi, saniye 7~10
7. Milyonlarca kez esneme yorulmasına dayanıklı polieter tipi kendinden derili mikro hücresel köpük
Köpük PU tabanlara ve direksiyon simidlerine uygulanabilir.
Model: DaltocelF-435 31,64 pbw Arcol34-28 10,0 pbw DaltocelF-481 44,72 pbw Arcol2580 3,0 pbw 6,0 pbw Dabco EG 1,8 pbw A-1 0,3 pbw Dabco102 7 0,3 pbw DC-193 0,3 pbw L1 412T 1,5 pbw Su 0,44 pbw Modifiye MDI Suprasec2433 71 pbw
Fiziksel özellikler: Köpük yoğunluğu: yaklaşık 0,5g∕cm3 β-kayış sapması, KCS 35~50, çok iyi
8. Alev geciktirici, düşük duman, yüksek esnekliğe sahip köpük
Ulusal ekonominin hızla gelişmesiyle birlikte, çeşitli departmanlar, özellikle havacılık, otomobiller, yüksek hızlı binek otomobiller ve ev tipi kanepeler vb. olmak üzere köpük ürünlerinin alev geciktiriciliğine yönelik giderek daha yüksek gereksinimlere sahip oluyor.
Yukarıdaki durum göz önüne alındığında, yazar ve meslektaşları çok düşük duman yoğunluğuna sahip (uluslararası değer 74 ve bu ürün sadece 50 civarında) bir alev geciktirici kalite (oksijen indeksi %28~30) geliştirdiler ve köpük geri tepmesi değişmeden kalır.Beyaz duman üretir.
Örnek formül: YB-3081 alev geciktirici polieter 50 pbw Yüksek aktiviteli polieter (OH34) 50 pbw Silikon yüzey aktif madde B 8681 0,8~1,0 pbw Su 2,4~2,6 pbw DEOA 1,5~3 pbw Katalizör A-1 vb. 0,6~1,1 pbw izosiyanat indeksi 1,05
Fiziksel özellikler: Köpük yoğunluğu, kg/m3 ≥50 Basınç dayanımı, kPa 5,5 Çekme dayanımı, kPa 124 Geri tepme oranı, % ≥60 Sıkıştırma deformasyonu, %75 ≤8 Oksijen indeksi, %OI ≥ 28 Duman yoğunluğu ≤50
9. Su köpürtücü maddedir, tamamı çevre dostu, kendinden derili köpüktür
HCFC-141b köpürtücü madde yabancı ülkelerde tamamen yasaklanmıştır.CP köpük maddesi yanıcıdır.HFC-245fa ve HFC-365mfc köpürtücü maddeler pahalıdır ve kabul edilemez.Deri köpük.Geçmişte, yurt içi ve yurt dışındaki PU işçileri yalnızca polieter ve izosiyanatın modifikasyonuna dikkat ediyorlardı, bu nedenle köpüğün yüzey katmanı belirsizdi ve yoğunluğu yüksekti.
Artık aşağıdakilerle karakterize edilen bir dizi formül önerilmektedir:
l Temel polieter poliol değişmeden kalır ve geleneksel Mn5000 veya 6000 kullanılır.·
l İzosiyanat değişmeden kalır, C-MDI, PAPI veya değiştirilmiş MDI kullanılabilir.
l Sorunu çözmek için özel SH-140 katkı maddesini kullanın.·
Temel formül:
l Yüksek aktiviteli polieter triol Mn5000 65pbw
lSH-140* 35pbw
l Zincir genişletici: 1,4-butandiol 5pbw
l Çapraz bağlama maddesi: gliserol 1.7pbw
lAçıcı madde: K-6530 0.2~0.5pbw
l Katalizör A-2 1.2~1.3pbw
l Uygun miktarda renk macunu l Su 0.5pbw
lMR-200 45pbw
Not: *SH-140 bizim ürünümüzdür.
Fiziksel özellikler: köpüğün toplam yoğunluğu 340~350kg/m3'tür
Ürünler: pürüzsüz yüzey, temiz kabuk, düşük yoğunluk.
Gönderim zamanı: Ağu-12-2022