Главна компонента полиуретанске пене (ПУ пене) је полиуретан. Сировине су углавном полиизоцијанати и полиоли. Додавањем одговарајућих адитива—од којих је најважнији низ адитива за пењење који се односе на пенушање— -У производу реакције се ствара велика количина пене, чиме се добија производ полиуретанске пене. Овај чланак ће укратко представити сировине и помоћна средства за пењење за производњу ПУ пене.

1. Полиизоцијанат
Полиизоцијанати који се најчешће користе у производњи полиуретанских пена су толуен диизоцијанат (ТДИ), полиметилен полифенил изоцијанат (ПАПИ), дифенилметан диизоцијанат (МДИ) и течни МДИ (Л-МДИ).

ТДИ се углавном користи у индустрији пенасте пластике за производњу флексибилне полиуретанске пене. МДИ је реактивнији од ТДИ и мање је испарљив. Неки течни модификовани МДИ се могу користити као замена за ТДИ у производњи флексибилне полиуретанске пене, као што је флексибилна полиуретанска пена високе густине и полукрута пена или микроћелијски полиуретански еластични материјали. производњу.

ПАПИ се такође назива сирови МДИ и полимерни МДИ. Просечна молекулска тежина типичних ПАПИ производа је највише у опсегу од 30 до 400, а његов масени удео НЦО је 31% до 32%. Просечна функционалност ПАПИ ниског вискозитета је углавном између 2,5 и 2,9.

У области пенасте пластике, ПАПИ и модификовани ПАПИ се углавном користе за производњу различитих чврстих полиуретанских пена, а мала количина се користи за производњу меких пена високе еластичности, пене за целу кожу и полукрутих пена. ПАПИ се може мешати са ТДИ да би се направила хладно очврснута пена високе еластичности. 2. Полиетар и полиестер полиол

1. Полиетар полиол
Полиетар полиоли који се користе за производњу флексибилне полиуретанске пене су углавном дуголанчани полиетри ниске функционалности. Функционалност полиетар полиола у формулацији меке пене је генерално 2~3, а просечна молекулска тежина је између 2000-6500. Полиетер триол се најчешће користи у мекој пени. Генерално, као почетни агенс се користи глицерин (глицерол), који се добија полимеризацијом са отварањем прстена 1,2-пропилен оксида или кополимеризован са малом количином етилен оксида. Молекуларна тежина генерално између 3000 ~ 7000.

Међу њима, полиетар високе реактивности се углавном користи за меку пену високе отпорности, а може се користити и за производе од пене као што је полукрута пена. Мала количина полиетар гликола се може користити као помоћни материјал и помешати са полиетер триолом у формулацијама меке пене. Полиетар полиоли са малом незасићеношћу и великом молекулском тежином могу се користити за производњу меких пена и смањење количине ТДИ.

Генерално, полиетар полиоли са високом функционалношћу и високом хидроксилном вредношћу се користе у чврстим формулацијама пене, тако да се може произвести довољно умрежавање и крутост. Хидроксилна вредност чврстог пенастог полиетар полиола је генерално 350~650мг КОХ/г, а просечна функционалност је изнад 3. Опште формулације тврде пене се углавном мешају са два полиетра, а просечна хидроксилна вредност је око 4000мг КОХ/г.

Полутврде формулације пене генерално користе део полиетера високе молекулске тежине, посебно полиетар полиола високе реактивности и део чврстих полиетера од пене ниске молекулске тежине високе функционалности.

2. Полиестер полиол
Обични алифатични полиестер полиоли ниског вискозитета као што је полидиетилен адипат диол са хидроксилном вредношћу од око 56 мг КОХ/г или благо разгранати полиестарски полиоли могу се користити за прављење полиестарске полиуретанске меке пене. Полиестер полиол има високу реактивност. Тренутно се полиестерска ПУ блок пена користи само у малом броју области као што су додаци за одећу.

Ароматични полиоли синтетизовани из двобазних киселина (као што су фтални анхидрид, терефтална киселина, итд.) и малих молекуларних диола (диетилен гликол, итд.) или полиола. Међу њима, висока хидроксилна вредност се може користити за производњу полиуретанске чврсте пене и полиола. Изоцијануратна крута пена. Нижа хидроксилна вредност фталног анхидридног полиестер алкохола се такође може користити за флексибилну пену високе отпорности, пену за целу кожу и полукруту пену и непенасте полиуретанске материјале.

3. Полимер полиол
Полимерни полиоли (калемљени полиетар полиоли) садрже чврсти стирен, акрилонитрил хомополимере и кополимере и графт полимере. Ови винил полимери делују као органска "пунила" за побољшање перформанси носивости.

Полимерни полиоли се могу користити за производњу флексибилне пене високе тврдоће, пене високе отпорности, топлотно обликоване меке пене, полукруте пене, пене са самослојном кожом, производа за реакционо бризгање (РИМ) итд., што може смањити дебљину производа. и смањити Густина пене смањује трошкове, такође може повећати отворену ћелију пенасте пластике и дати производу одређене перформансе успорења пламена.

Полиуреа полиол (ПХД дисперзија) је такође посебан полимер модификован полиол, који се може користити за меку пену високе еластичности, полукруту пену и меку пену. Тренутно постоји мало производа на тржишту.

Постоје и неки специјални полиоли који се користе у производњи полиуретанске пене, као што су полиоли биљног уља, полиестер полиоли колофонија и полимерни полиестер полиоли.

3. Помагала за пењење
Помагала за пењење су неопходна у производњи полиуретанске пене, укључујући катализаторе, стабилизаторе пене (стабилизаторе пене), средства за пењење, итд. Постоје и неки адитиви који су опциони и могу се користити када је потребно, као што су баријере. Средство за сагоревање, средство за продужавање ланца / средство за умрежавање, антиоксидант, стабилизатор светлости, омекшивач пене, отварач ћелија, пунило, паста у боји, антистатичко средство, стабилизатор хидролизе, стабилизатор за складиштење састава пене итд.

1. Средство за пењење
Вода је важан агенс за пењење у производњи полиуретанских материјала. То је хемијско средство за пењење. Гас угљен-диоксида који настаје реакцијом са изоцијанатом се шири, пени и учвршћује вискоеластичан пенасти материјал да би се добиле различите полиуретанске пене.

Пошто угљен-диоксид има високу топлотну проводљивост и јаку пропустљивост, физичка средства за пењење се морају користити за чврсте формулације полиуретанске пене које захтевају високе карактеристике топлотне изолације. Пошто почетна фаза мешања материјала у производњи круте пене генерише много топлоте у року од неколико десетина секунди, потребно му је средство за пењење да апсорбује део топлоте, а у исто време гасификација агенса за пену чини да се пена шири и пена.

У производњи флексибилне полиуретанске пене, да би се добила флексибилна пена мале густине без превише воде која би проузроковала да пена постане крута, генерално је неопходно контролисати количину воде и додати одговарајућу количину физичког пенивача као помоћног средства. средство за пењење.

ЦФЦ-11 (трихлорофлуорометан) је реализовао индустријску производњу касних 1920-их. Пошто ЦФЦ-11 има карактеристике незапаљивости, погодне тачке кључања, лаке гасификације, ниске топлотне проводљивости гаса, ниске токсичности, добре компатибилности са полиуретанским сировинама, некорозивног, ниске цене, једноставног процеса пене, итд. производња полиуретанске пене Веома идеално средство за дување у медијуму.

Од 1960-их до раних 1990-их, ЦФЦ-11 је био широко коришћен као агенс за дување полиуретанске пене. Међутим, седамдесетих година прошлог века научници су открили да ЦФЦ-11 који се емитује у атмосферу може полако да уништи озонски омотач, што је привукло пажњу еколога широм света. Главни типови средстава за напухавање који се тренутно користе као алтернативе ЦФЦ-11 су ХЦФЦ (хидрохлорофлуороугљеник), ХФЦ (хидрофлуороугљеник), ХЦ (алкан), течни ЦО2 и вода.

2. Стабилизатор пене
Приликом производње полиуретанске пене, стабилизатор пене (или стабилизатор пене) је незаобилазна компонента. Може повећати међусобну растворљивост сваке компоненте и играти улогу емулгујућих пенастих материјала, стабилизације пене и подешавања ћелија. Стабилизатори пене су сурфактанти, а постоје две врсте једињења која нису силицијум и органосилицијумска једињења.

Већина стабилизатора пене који се тренутно користе су полисилоксан оксиалкилен блок кополимери, који су полиетер модификовани силиконски сурфактанти, који се у индустрији понекад обично називају „силиконско уље“. Због широког спектра структурног састава ове врсте сурфактанта и доброг ефекта употребе, полиетер-модификовани силиконски сурфактанти су широко коришћени као стабилизатори пене у индустрији полиуретанске пене.

3. Отварач пора
Начин добијања полиуретанске пене отворених ћелија:

Користите одговарајући катализатор да бисте постигли потребну равнотежу између реакције гела и реакције пене. Када се пенасти материјал подигне на највишу тачку, чврстоћа филма ћелијског зида није довољна да затвори мехуриће унутра, а гас избија из зида и формира отворене ћелије. Структура пене;
Користите одговарајуће сировине полиетар полиола за формирање пене са отвореним ћелијама;
Када катализатор и главне сировине нису довољне за решавање проблема, мала количина отварача ћелија се користи за дисперговање урее формиране пеном воде да би се добила пена са одређеним односом отворених ћелија.

Отварач ћелија је посебна врста сурфактанта, која углавном садржи хидрофобне и хидрофилне сегменте или групе. Његова функција је да смањи површински напон пене, промовише руптуру ћелија и повећа брзину отворених ћелија полиуретанске пене. Побољшајте скупљање меких, полукрутих и крутих производа од пене узрокованих затвореним ћелијама.

Због високе густине умрежавања обичне круте полиуретанске пене, чврстоћа филма ћелијског зида у пени је висока и генерално је структура затворених ћелија. Међутим, додавањем агенса за отварање ћелија, може се произвести чврста полиуретанска пена отворених ћелија за смањење буке, у сврху као што је филтрирање.

Рани хидрофобни течни парафин, полибутадиен, диметил полисилоксан итд. могу се користити као стабилизатори пене и отварачи ћелија. Парафинске дисперзије и полиетилен оксид се такође могу користити као отварачи ћелија. Тренутно се као средства за отварање пора користе специјални хемијски састав кополиетра полиоксипропилен-етилен оксида, кополимера полиоксиалкилен-полисилоксана итд.

4. Омекшивач
Употреба омекшивача у производњи флексибилних полиуретанских пена формулисаних са високим садржајем воде може инхибирати крутост пене узроковану прекомерним групама урее. Модификатор за омекшавање пене има ефекат омекшавања. Употреба омекшивача може смањити количину изоцијаната, а тиме и тврдоћу пене. Користи се у производњи флексибилне полиуретанске пене. Комерцијални омекшивачи углавном садрже посебне полиетре, посебне полиоле и воду.