1. Кіріспе
Полиуретанды жұмсақ көбік сериясының өнімдеріне негізінен блоктық, үздіксіз, губка, жоғары серпімді көбік (HR), өздігінен теріден жасалған көбік, баяу серпімді көбік, микроклеткалық көбік және жартылай қатты энергия сіңіретін көбік кіреді.Көбіктің бұл түрі әлі де жалпы полиуретанды өнімнің шамамен 50% құрайды.Қолдану аясы кеңейетін үлкен алуан, ол халық шаруашылығының әртүрлі салаларында: тұрмыстық техника, автомобильдер, үйді жақсарту, жиһаз, пойыздар, кемелер, аэроғарыш және басқа да көптеген салаларда қатысты.1950 жылдары PU жұмсақ көбік пайда болғаннан бері, әсіресе 21 ғасырға кіргеннен кейін, технологияда, әртүрлілікте және өнім шығаруда секіріс болды.Ерекшеліктері: Экологиялық таза PU жұмсақ көбік, атап айтқанда жасыл полиуретан өнімі;төмен VOC мәні PU жұмсақ көбік;аз атомизацияланған PU жұмсақ көбік;толық су PU жұмсақ көбік;толық MDI сериялы жұмсақ көбік;жалынға төзімді, төмен түтін, толық MDI сериясы Көбік;реактивті жоғары молекулалы катализаторлар, тұрақтандырғыштар, жалынға қарсы заттар және антиоксиданттар сияқты қоспалардың жаңа түрлері;қанықпауы төмен және құрамында моноспирт аз болатын полиолдар;тамаша физикалық қасиеттері бар ультра төмен тығыздықты PU жұмсақ көбік;төмен резонанстық жиілік , төмен тасымалдағыш PU жұмсақ көбік;поликарбонатты диол, полиε-капролактонды полиол, полибутадиендиол, политетрагидрофуран және басқа да арнайы полиолдар;сұйық СО2 көбіктену технологиясы, теріс қысыммен көбіктену технологиясы және т.б. .Бір сөзбен айтқанда, жаңа сорттар мен жаңа технологиялардың пайда болуы PU жұмсақ көбіктің одан әрі дамуына ықпал етті.
2 Көбік түзу принципі
Талаптарға сәйкес келетін мінсіз PU жұмсақ көбікті синтездеу үшін тиісті негізгі және қосалқы шикізат пен өндіріс процестерін таңдау үшін көбік жүйесінің химиялық реакция принципін түсіну қажет.Бүгінгі күнге дейін полиуретан өнеркәсібінің дамуы еліктеу сатысында емес, бірақ соңғы өнімнің өнімділік талаптарына сәйкес оған шикізат құрылымы мен синтетикалық техника арқылы қол жеткізуге болады.Полиуретанды көбік синтез процесінде химиялық өзгерістерге қатысады, ал көбіктің құрылымдық қасиеттеріне әсер ететін факторлар күрделі, бұл изоцианат, полиэфир (эфир) спирті мен су арасындағы химиялық реакцияны ғана емес, сонымен қатар көбік түзудің коллоидты химиясын қамтиды. .Химиялық реакцияларға тізбекті ұзарту, көбік түзу және айқас байланыстыру жатады.Ол сондай-ақ реакцияға қатысатын заттардың құрылымына, функционалдығына және молекулалық салмағына әсер етеді.Полиуретанды көбік синтезінің жалпы реакциясын келесі формуламен көрсетуге болады:
9b0722b7780190d3928a2b8aa99b1224.jpg
Дегенмен, нақты жағдай күрделірек және маңызды жауаптар келесідей жинақталған:
01 Тізбекті ұзарту
Көпфункционалды изоцианаттар мен полиэфир (эфир) спирттері, әсіресе екі функционалды қосылыстар, тізбекті ұзарту келесі түрде жүзеге асырылады:
07b0ec2de026c48dd018efaa5ccde5c1.jpg
Көбік түзу жүйесінде изоцианат мөлшері негізінен құрамында белсенді сутегі бар қосылыс мөлшерінен көп, яғни реакция индексі 1-ден жоғары, әдетте 1,05, сондықтан көбік түзу процесінде тізбекті ұзартылған соңғы өнімнің соңы. изоцианаттар тобы болуы керек
5ed385eebd04757bda026fcfb4da4961.jpg
Тізбекті ұзарту реакциясы PU көбіктің негізгі реакциясы болып табылады және ол физикалық қасиеттердің кілті болып табылады: механикалық беріктік, өсу жылдамдығы, серпімділік және т.б.
02 Көбік түзу реакциясы
Жұмсақ көбіктерді дайындауда көбік түзудің маңызы өте зор, әсіресе тығыздығы төмен өнімдерді синтездеу кезінде.Көбік түзудің екі жалпы әсері бар: көбік түзу мақсатына жету үшін HCFC-141b, HFC-134a, HFC-365mfc, циклопентан және т.б. сияқты төмен қайнайтын көмірсутекті қосылыстарды буландыру үшін реакциялық жылуды пайдалану, екіншісі - пайдалану. су және изоцианат.Химиялық реакция СО2 газының көп мөлшерін көбіктендіреді:
04d3b707849aaf9b1ee6f1b8d19c1ce7.jpg
Катализатор болмаған жағдайда судың изоцианаттармен реакция жылдамдығы баяу.Аминдер мен изоцианаттардың реакция жылдамдығы өте жылдам.Осы себепті, суды көбіктендіргіш ретінде пайдаланған кезде, ол көбік өнімдерінің сезіміне, серпімділігіне және ыстыққа төзімділігіне әсер ететін жоғары полярлығы бар қатты сегменттер мен мочевина қосылыстарының үлкен санын әкеледі.Өте жақсы физикалық қасиеттері және төмен тығыздығы бар көбік алу үшін полиэфир (эфир) спиртінің молекулалық салмағын және негізгі тізбектің жұмсақтығын арттыру қажет.
03 Гель әрекеті
Гель реакциясы сонымен қатар айқаспалы байланыс және қатаю реакциясы деп аталады.Көбік түзу процесінде гельдену өте маңызды.Тым ерте немесе тым кеш гельдену көбік өнімдерінің сапасының төмендеуіне немесе қалдық өнімдерге айналуына әкеледі.Ең идеалды күй - бұл тізбектің ұзаруы, көбік түзу реакциясы және гель реакциясы тепе-теңдікке жетеді, әйтпесе көбік тығыздығы тым жоғары болады немесе көбік құлап кетеді.
Көбік түзу процесінде үш гельдік әрекет бар:
1) Көп функциялы қосылыстардың гельдері
Әдетте, үш функционалдығы бар қосылыстар дене құрылымының қосылыстарын түзе алады.Полиуретанды иілгіш көбіктерді өндіруде үштен астам функционалдығы бар полиэфир полиолдарын қолданамыз.Соңғы уақытта fn ≥ 2,5 полиизоцианаттар да тығыздығы төмен көбіктердің көтергіштік қабілетін жақсарту үшін барлық MDI жүйелерін әзірлеуде қолданылады.Бұл үш фазалы кросс-байланысты құрылымдардың қалыптасуына негіз болып табылады:
42a37c3572152ae1f6c386b7bd177bf8.jpg
Айта кету керек, тоғысқан нүктелер арасындағы молекулалық салмақ көбіктің көлденең байланысының тығыздығын тікелей көрсетеді.Яғни, айқаспалы байланыс тығыздығы үлкен, бұйымның қаттылығы жоғары, ал механикалық беріктігі жақсы, бірақ көбіктің жұмсақтығы нашар, серпімділігі мен созылуы төмен.Жұмсақ көбіктің айқасатын нүктелерінің арасындағы молекулалық массасы (Мк) 2000-2500, ал жартылай қатты көбік 700-2500 аралығында.
2) Мочевина түзілуі
Суды көбік түзетін агент ретінде пайдаланған кезде сәйкес несепнәр байланысы қосылыстары түзіледі.Су неғұрлым көп болса, соғұрлым мочевина байланысы болады.Олар одан әрі жоғары температурада артық изоцианатпен әрекеттесіп, үш фазалы құрылымы бар биуреттік байланыс қосылыстарын түзеді:
896b42df0d91543a61d1e68f91c1d829.jpg
3) Аллофанаттың түзілуі Кросс-байланыс реакциясының тағы бір түрі: уретанның негізгі тізбегіндегі сутегі одан әрі жоғары температурада артық изоцианатпен әрекеттесіп, үш фазалы құрылымы бар алофанатты байланыс түзеді:
4a6fdae7620ef5333bd14c6973a26a37.jpg
Биуреттік қосылыстар мен аллофанат қосылыстарының түзілуі көбік түзу жүйелері үшін өте қолайлы емес, өйткені бұл екі қосылыс нашар термиялық тұрақтылыққа ие және жоғары температурада ыдырайды.Сондықтан адамдар үшін өндірісте температура мен изоцианат индексін бақылау өте маңызды
3 Химиялық есептеулер
Полиуретанды синтетикалық материал – шикізаттан полимерлі өнімдерді бір сатыда синтездей алатын полимерлі синтетикалық материал, яғни шикізаттың спецификациясы мен құрамдық қатынасын өзгерту арқылы өнімнің физикалық қасиеттерін тікелей жасанды түрде реттеуге болады.Сондықтан полиуретан өнімдерінің сапасын жақсарту үшін полимер синтезінің принципін қалай дұрыс қолдану және қарапайым есептеу формуласын құру өте маңызды.
01 Эквивалентті мән
Эквивалентті шама (E) деп аталатын қосылыс молекуласындағы бірлік функционалдығына (f) сәйкес келетін молекулалық салмақты (Mn) білдіреді;
2a931ca68a4ace0f036e02a38adee698.jpg
Мысалы, полиэфир триолының орташа молекулалық массасы 3000 болса, оның эквиваленттік мәні:
e3295f1d515f5af4631209f7b49e1328.jpg
Жиі қолданылатын MOCA кросс-байланыстыру агенті, атап айтқанда 4,4′-метилен бис(2 хлорамин), салыстырмалы молекулалық массасы 267. Молекулада 4 белсенді сутек болғанымен, изоцианат реакциясына тек 2 сутек қатысады.атом, сондықтан оның функционалдығы f=2
0618093a7188b53e5015fb4233cccdc9.jpg
Полиэфир немесе полиэфирлі полиол өнімінің спецификациясында әрбір компания тек гидроксил мәні (OH) деректерін береді, сондықтан гидроксил мәні бар эквивалентті мәнді тікелей есептеу тиімдірек болады:
8a7763766e4db49fece768a325b29a61.jpg
Еске сала кетейік, өнімнің функционалдығын нақты өлшеу өте көп уақытты қажет етеді және көптеген жанама реакциялар бар.Көбінесе триол полиэфирінің (эфирдің) нақты функционалдығы 3-ке тең емес, бірақ 2,7 мен 2,8 арасында болады.Сондықтан (2 ) формуланы қолдану ұсынылады, яғни гидроксил мәні де есептеледі!
02 Изоцианатқа қойылатын талаптар
Барлық белсенді сутегі қосылыстары изоцианатпен әрекеттесе алады.Эквивалентті реакция принципіне сәйкес, формуладағы әрбір компонент тұтынатын изоцианат мөлшерін дәл есептеу ПУ синтезінде кең таралған тәжірибе:
a63972fdc4f16025842815cb1d008cfe.jpg
Формулада: Ws—изоцианат мөлшері
Wp — полиэфир немесе полиэфир дозасы
Ep—полиэфир немесе полиэфир баламасы
Es — изоцианатты эквивалент
I2—NCO/-OH молярлық қатынасы, яғни реакция индексі
ρS — изоцианаттың тазалығы
Бәрімізге белгілі, белгілі бір NCO мәні бар преполимерді немесе жартылай преполимерді синтездеу кезінде талап етілетін изоцианат мөлшері полиэфирдің нақты санына және соңғы преполимерге қажет NCO мазмұнына байланысты.Қорытындылаудан кейін:
83456fb6214840b23296d5ff084c4ab8.jpg
Формуладағы: D—— преполимердегі NCO тобының массалық үлесі
42—— КЕҰ-ның баламалы мәні
Бүгінгі барлық MDI жүйесінің көбіктерінде жоғары молекулалық салмақты полиэфирмен модификацияланған MDI әдетте жартылай преполимерлерді синтездеу үшін пайдаланылады және оның NCO% 25 және 29% арасында, сондықтан (4) формула өте пайдалы.
Көлденең байланыс тығыздығына байланысты айқаспалы нүктелер арасындағы молекулалық салмақты есептеуге арналған формула да ұсынылады, бұл формулаларды құрастыруда өте пайдалы.Ол эластомер немесе жоғары серпімді көбік болсын, оның икемділігі көлденең байланыстырушы заттың мөлшеріне тікелей байланысты:
b9fd1ca1ee9bebc558731d065ac3254b.jpg
Формулада: Mnc—— айқас нүктелер арасындағы сандық-орташа молекулалық салмақ
Мысалы——Айқас байланыстырушы агенттің баламалы мәні
Wg——Айқас байланыстырушы агент мөлшері
WV – преполимер мөлшері
D——NCO мазмұны
4 шикізат
Полиуретанды шикізат үш санатқа бөлінеді: полиол қосылыстары, полиизоцианаттар қосылыстары және қоспалар.Олардың ішінде полиолдар мен полиизоцианаттар полиуретанның негізгі шикізаты болып табылады, ал көмекші заттар полиуретанды өнімдердің ерекше қасиеттерін толықтыратын қосылыстар болып табылады.
Органикалық қосылыстардың құрылымында гидроксил топтары бар барлық қосылыстар органикалық полиолды қосылыстарға жатады.Олардың ішінде ең жиі қолданылатын екі полиуретанды көбік - полиэфир полиолдары және полиэфирлі полиолдар.
полиол қосылысы
Полиэфирлі полиол
Бұл орташа молекулалық салмағы 1000~7000 болатын олигомерлі қосылыс, ол мұнай-химия өнеркәсібінің шикізаты: пропилен оксиді мен этилен оксиді және инициаторлар ретінде құрамында екі және үш функционалды сутегі бар қосылыстар қолданылады және катализденеді және KOH арқылы полимерленген..
Әдетте, қарапайым жұмсақ көбік полиэфир полиолының молекулалық салмағы 1500 ~ 3000 диапазонында, ал гидроксил мәні 56 ~ 110 мгKOH / г арасында.Серпімділігі жоғары полиэфир полиолының молекулалық салмағы 4500 мен 8000 арасында, ал гидроксил мәні 21 мен 36 мгKOH/г арасында.
Соңғы жылдары жаңадан жасалған полиэфир полиолдарының бірнеше ірі сорттары полиуретанды икемді көбіктің физикалық қасиеттерін жақсарту және тығыздығын азайту үшін өте пайдалы екенін атап өткен жөн.
l ПУ жұмсақ көбіктің жүк көтеру қабілетін жақсартатын, тығыздығын төмендететін, ашылу дәрежесін арттыратын және шөгуді болдырмайтын полимерлі егілген полиэфир полиол (POP).Дозасы да күн санап артып келеді
l Полиуреа полиэфир полиолы (PHD): Полиэфир функциясы қаттылықты, көтеру қабілетін жақсартатын және көбік өнімдерінің ашылуына ықпал ететін полимерлі полиэфир полиолына ұқсас.Жалынға төзімділік артып, MDI сериялы көбік өздігінен сөнеді және Еуропада кеңінен қолданылады.l Жану дәрежесіндегі полимер полиэфир полиолы: бұл азот бар хош иісті көмірсутекті полимер егілген полиэфир полиол, ол көбік өнімдерінің жүк көтергіштігін, ашық жасушасын, қаттылығын және басқа сипаттамаларын жақсартып қана қоймайды, сонымен қатар PU орындық жастықтарын синтездеуге мүмкіндік береді. одан.Оның жоғары жалынға төзімділігі бар: оттегі индексі 28% немесе одан да жоғары, төмен түтін шығару ≤60% және жалынның төмен таралу жылдамдығы.Бұл автомобильдерге, пойыздарға және жиһаздарға арналған орындық жастықтарын жасау үшін тамаша материал
l Төмен қанықпаған полиэфирлі полиол: катализатор ретінде қос цианидті металл кешенін (DMC) пайдаланатындықтан, синтезделген полиэфирдегі қанықпаған қос байланыстардың мөлшері 0,010 моль/мг-ден аз, яғни оның құрамында моноол бар Төмен қосылыс, яғни жоғары тазалық, оның негізінде синтезделген HR көбіктің жақсы серпімділік пен қысу жиынтығының қасиеттеріне, сондай-ақ жақсы жыртылу күші мен шегініс факторына әкеледі.Жақында әзірленген төмен резонанстық жиілік, 6 Гц төмен беріліс жылдамдығы автокөлік орындық жастығының көбігі өте жақсы.
l Гидрогенделген полибутадиен гликоль, бұл полиол көбіктің физикалық қасиеттерін, әсіресе ауа-райына төзімділігін, ылғалға және ыстыққа төзімді сығымдау жиынтығын және көптеген жылдар бойы басқа проблемаларды айтарлықтай жақсарту үшін шетелде PU көбік өнімдерінде қолданылды, осылайша автомобиль орындық жастығы т.б. Африканың тропикалық аймақтарында қолданылады.
l Құрамында этилен оксиді жоғары полиэфир полиолдары, әдетте жоғары белсенді полиэфир полиолдары, полиэфирлердің реактивтілігін жақсарту үшін синтез кезінде соңына 15~20% EO қосады.Жоғарыда көрсетілген полиэфирлер EO мазмұны 80% дейін, PO мазмұны Керісінше, ол 40% -дан төмен.Бұл барлық MDI сериялы PU жұмсақ көбіктерінің дамуының кілті, бұл саладағы адамдар назар аударуы керек.
l Каталитикалық белсенділігі бар полиэфир полиолдары: негізінен полиэфир құрылымына каталитикалық қасиеттері бар үшінші реттік амин топтарын немесе металл иондарын енгізеді.Мақсаты – көбік түзу жүйесіндегі катализатордың мөлшерін азайту, VOC мәнін және көбік өнімдерінің төмен атомизациясын азайту.
l Аминомен аяқталатын полиэфир полиолы: Бұл полиэфир ең үлкен каталитикалық белсенділікке, қысқа реакция уақытына, тез қалыпсыздануға және өнімнің айтарлықтай жақсартылған беріктігіне (әсіресе ерте беріктікке), зең шығаруға, температураға төзімділікке және еріткіштерге төзімділікке ие., құрылыс температурасы төмендейді, қолдану аясы кеңейеді және бұл перспективалы жаңа сорт.
полиэфир полиол
Ерте полиэфир полиолдарының барлығы адипин қышқылына негізделген полиэфир полиолдарына жатады, ал ең үлкен нарық - аяқ киім табанында қолданылатын микроклеткалық көбік.Соңғы жылдары жаңа сорттар бірінен соң бірі пайда болды, бұл полиэфир полиолдарын PUF-де қолдануды кеңейтеді.
l Хош иісті дикарбон қышқылымен модификацияланған адипин қышқылы негізіндегі полиэфир полиолы: негізінен адипин қышқылын фталин қышқылымен немесе терефтал қышқылымен ішінара ауыстыру арқылы полиэфирлі полиолды синтездейді, бұл өнімнің ерте беріктігін жақсартады және шығындарды азайта отырып, ылғалға төзімділігі мен қаттылығын жақсартады. ?
l Поликарбонатты полиол: Өнімнің бұл түрі көбік өнімдерінің гидролизге төзімділігін, ауа-райына төзімділігін, температураға төзімділігін және қаттылығын айтарлықтай жақсарта алады және перспективалы сорт болып табылады.
l Poly ε-капролактонды полиол: Одан синтезделген PU көбік тамаша температураға, гидролизге және тозуға төзімділікке ие және одан кейбір жоғары өнімді өнімдер жасалуы керек.
l Хош иісті полиэфирлі полиол: Ол бастапқы кезеңде полиэфир өнімдерінің қалдықтарын кешенді пайдалану арқылы әзірленген және ол негізінен PU қатты көбікте қолданылады.Енді ол PU жұмсақ көбікке дейін созылды, ол да назар аударуға тұрарлық
Басқалары PUF үшін белсенді сутегі бар кез келген қосылыстарды қолдануға болады.Нарықтағы өзгерістерге және қоршаған ортаны қорғау талаптарына сәйкес ауылдық өнімдерді толық пайдалану және биоыдырайтын PU жұмсақ көбік синтездеу қажет.
l Кастор майы негізіндегі полиолдар: Бұл өнімдер бұрын PUF-де қолданылған және олардың көпшілігі жартылай қатты көбік жасау үшін өзгертілмеген таза кастор майынан жасалған.Мен трансэтерификация технологиясын қолдануды ұсынамын, ал әртүрлі спецификацияларды синтездеу үшін кастор майына әртүрлі жоғары молекулалық спирттер енгізіледі.
Туындыларды әртүрлі жұмсақ және қатты PUF жасауға болады.
l Өсімдік майының полиолдары: Жақында мұнай бағасының әсерінен мұндай өнімдер тез дамыды.Қазіргі уақытта индустрияландырылған өнімдердің көпшілігі соя майы және пальма майы сериясы өнімдері болып табылады, мақта майы немесе жануар майы да кешенді түрде пайдалануға, шығындарды азайтуға және биологиялық ыдырайтын және экологиялық таза өнімдерді жасау үшін пайдаланылуы мүмкін. .
полиизоцианат
Иілгіш полиуретанды көбік өндірісінде изоцианаттардың екі түрі, TDI және MDI әдетте қолданылады, ал алынған TDI/MDI гибридтері де HR серияларында кеңінен қолданылады.Қоршаған ортаны қорғау талаптарына байланысты автомобиль өнеркәсібі көбік өнімдерінің VOC мәніне өте төмен талаптар қояды.Сондықтан таза MDI, шикі MDI және MDI модификацияланған өнімдер PU жұмсақ көбікте негізгі PU жұмсақ өнімдері ретінде кеңінен қолданылды.
полиол қосылысы
Сұйытылған MDI
Таза 4,4′-MDI бөлме температурасында қатты күйде болады.Сұйытылған MDI деп аталатын әртүрлі тәсілдермен өзгертілген және бөлме температурасында сұйық күйде болатын MDI-ге қатысты.Сұйытылған MDI функционалдығын оның қай топқа модификацияланған MDI жататынын түсіну үшін пайдалануға болады.
l 2,0 функционалдығы бар уретанмен модификацияланған MDI;
l 2,0 функционалдығы бар карбодиимидпен модификацияланған MDI;
l MDI диазетациклобутанон иминмен модификацияланған, функционалдығы 2,2;
l Уретан мен диазетидиниминмен модификацияланған MDI функционалдығы 2.1.
Бұл өнімдердің басым көпшілігі HR, RIM, өздігінен былғарыданатын көбіктер және аяқ киімнің табаны сияқты микро көбіктері сияқты пішінделген өнімдерде қолданылады.
MDI-50
Бұл 4,4′-MDI және 2,4′-MDI қоспасы.2,4′-MDI балқу температурасы бөлме температурасынан төмен, шамамен 15°C болғандықтан, MDI-50 бөлме температурасында сақталатын сұйықтық және оны пайдалану оңай.2,4′-MDI стерикалық кедергі әсеріне назар аударыңыз, ол 4,4′ денеге қарағанда аз реактивті және катализатор арқылы реттелуі мүмкін.
Дөрекі MDI немесе PAPI
Оның функционалдығы 2,5 пен 2,8 арасында және ол әдетте қатты көбіктерде қолданылады.Соңғы жылдары, баға факторларына байланысты, ол жұмсақ көбік нарығында да қолданылды, бірақ оның жоғары функционалдығына байланысты формуланы жобалауда кросс-байланыс мөлшерін азайту қажет екенін атап өткен жөн.Бірлескен агент немесе ішкі пластификаторды көбейтіңіз.
Көмекші
катализатор
Катализатор полиуретанды көбікке үлкен әсер етеді және онымен бөлме температурасында жылдам өндіріске қол жеткізуге болады.Катализаторлардың екі негізгі категориясы бар: үшіншілік аминдер және металл катализаторлары, мысалы, триэтилендиамин, пентаметилдиэтилентриамин, метилимидазол, А-1 және т.б., барлығы үшінші реттік амин катализаторларына жатады, ал калий октоат, диэтилендиамин және т.б. , калий октоаты, органикалық висмут және т.б. металл катализаторы болып табылады.Қазіргі уақытта әртүрлі кешіктірілген типті, тримеризациялық типті, күрделі типті және төмен VOC мәнді типті катализаторлар әзірленді, олар да жоғарыда аталған катализатор түрлеріне негізделген.
Мысалы, Dabco сериялы газ өнімдері компаниясы, негізгі шикізат триэтилендиамин болып табылады:
l Dabco33LV құрамында 33% триэтилендиамин/67% дипропиленгликоль бар
l Dabco R8020 Триэтилендиамин құрамында 20%/DMEA80%
l Dabco S25 триэтилендиамин құрамында 25%/бутандиол 75%
l Dabco8154 триэтилендиамин/қышқылды кешіктірілген катализатор
l Dabco EG Триэтилендиамин құрамында 33%/ этиленгликоль 67%
l Dabco TMR сериясының тримеризациясы
l Dabco 8264 Құрама көпіршіктер, теңгерілген катализаторлар
l Dabco XDM төмен иіс катализаторы
Көптеген катализаторлар жағдайында полиуретанды жүйенің тепе-теңдігін алу үшін алдымен әртүрлі катализаторлардың сипаттамаларын және олардың жұмыс принциптерін түсіну керек, яғни көбіктену жылдамдығы мен гельдеу жылдамдығы арасындағы тепе-теңдікті;гельдену жылдамдығы мен көбіктену жылдамдығы арасындағы тепе-теңдік және көбіктену жылдамдығы мен материалдың өтімділігінің тепе-теңдігі және т.б.
Металл катализаторларының барлығы гель түріндегі катализаторлар.Кәдімгі қалайы типті катализаторлар күшті гельдік әсерге ие, бірақ олардың кемшіліктері гидролизге төзімді емес және термиялық қартаюға төзімділігі нашар.Органикалық висмут катализаторларының жақында пайда болуы назар аударуы керек.Ол қалайы катализаторының функциясына ие ғана емес, сонымен қатар жақсы гидролизге төзімділік пен жылулық қартаюға төзімділікке ие, бұл материалдарды біріктіру үшін өте қолайлы.
көбік тұрақтандырғыш
Ол көбік материалын эмульгациялау, көбікті тұрақтандыру және ұяшықты реттеу рөлін атқарады және көпіршіктердің пайда болуына көмектесетін әрбір компоненттің өзара ерігіштігін арттырады, жасушаның өлшемі мен біркелкілігін бақылайды және тепе-теңдікке ықпал етеді. көбік кернеуі.Қабырғалары жасушаларды ұстап тұру және құлауды болдырмау үшін серпімді.Көбік тұрақтандырғышының мөлшері аз болғанымен, ол PU икемді көбіктің жасуша құрылымына, физикалық қасиеттеріне және өндіру процесіне айтарлықтай әсер етеді.
Қазіргі уақытта Қытайда гидролизге төзімді силикон/полиоксиалкилен эфир блоктарының олигомерлері қолданылады.Әртүрлі көбік жүйелерін қолдануға байланысты гидрофобты сегменттің/гидрофильді сегменттің қатынасы әртүрлі, ал блок құрылымының соңында тізбекті буынның өзгеруі әртүрлі., әртүрлі көбік өнімдері үшін кремний тұрақтандырғыштарын өндіру.Сондықтан, көбік тұрақтандырғышты таңдағанда, оның қызметі мен қызметін түсіну керек, оны ұмытпау керек, оны бейтарап пайдаланбаңыз және жағымсыз салдар тудырмаңыз.Мысалы, жұмсақ көбікті силикон майын икемділігі жоғары көбікке жағу мүмкін емес, әйтпесе ол көбіктің шөгуіне себеп болады, ал жұмсақ көбікті жабу үшін жоғары серпімді силикон майын жағу мүмкін емес, әйтпесе көбіктің құлауына себеп болады.
Қоршаған ортаны қорғау қажеттіліктеріне байланысты автомобиль және жиһаз өнеркәсібі атомизациясы төмен және VOC мәні төмен өнімдерді қажет етеді.Әртүрлі компаниялар TDI жүйесіне арналған газ өнімдері компаниясы шығарған Dabco DC6070 сияқты төмен тозаңдану және төмен VOC мәні бар көбік тұрақтандырғыштарын дәйекті түрде әзірледі.;Dabco DC2525 - MDI жүйелеріне арналған төмен тұманды силикон майы.
көбік түзетін агент
PU жұмсақ көбік үшін көбік түзетін агент негізінен басқа физикалық көбіктендіргіштермен толықтырылған су болып табылады.Көбік блоктарын өндіруде, тығыздығы төмен өнімдердегі судың көп мөлшерін ескере отырып, көбінесе 100 бөлікке 4,5 бөліктен асатын көбіктің ішкі температурасы 170 ~ 180 ° C-тан жоғары көтеріледі, нәтижесінде көбік өздігінен жанады. көбікті және төмен қайнайтын көмірсутекті көбік түзетін затты пайдалану керек.Біреуі тығыздықты азайтуға көмектеседі, ал екіншісі реакция жылуының көп мөлшерін жояды.Алғашқы күндерде су/F11 комбинациясы қолданылды.Қоршаған ортаны қорғау мәселелеріне байланысты F11-ге тыйым салынды.Қазіргі уақытта өтпелі су/дихлорметан сериясы өнімдерінің және су/HCFC-141b серияларының көпшілігі қолданылады.Дихлорометан сериясының өнімдері де атмосфераны ластайтындықтан, бұл өтпелі сипатқа ие, ал HFC сериялы өнімдер: HFC-245fa, -356mfc және т.б. немесе циклопентан сериялы өнімдердің барлығы экологиялық таза, бірақ біріншісі қымбат, ал екіншісі жанғыш, сондықтан Температураның дәрежесін төмендету қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін адамдар мәселені шешу үшін жаңа процестерді, теріс қысымды көбіктену технологиясын, мәжбүрлі салқындату технологиясын және сұйық CO2 технологиясын енгізді, мақсаты судың мөлшерін азайту немесе ішкі температураны төмендету болып табылады. көбіктен.
Мен шағын және орта кәсіпорындар үшін қолайлы блок көпіршіктерін өндіру үшін сұйық CO2 технологиясын ұсынамын.LCO2 технологиясында LCO2 4 бөлігі MC 13 бөлігіне тең.Әртүрлі тығыздықтағы көбіктерді алу үшін қолданылатын су шығыны мен сұйық СО2 арасындағы байланыс Көбік тығыздығы, кг/м3 су, LCO2 массалық бөліктері, массалық эквивалент MC бөліктері, массалық бөліктер
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
отқа төзімді
Жалынға қарсы және өрттің алдын алу - адамдарды үнемі алаңдататын мәселе.менің елімде жаңадан шыққан «Қоғамдық орындардағы жалынға төзімді өнімдер мен компоненттердің жану өнімділігіне қойылатын талаптар мен стандарттар» GB20286-2006 отқа төзімділікке жаңа талаптарды қойды.Жалынға төзімді 1-дәрежелі көбік үшін Пластмассаға қойылатын талаптар: a), ең жоғары жылу шығару жылдамдығы ≤ 250КВт/м2;б), орташа жану уақыты ≤ 30с, орташа жану биіктігі ≤ 250мм;c), түтіннің тығыздығының дәрежесі (SDR) ≤ 75;d), түтінге уыттылық дәрежесі 2А2 деңгейінен төмен емес.
Яғни: үш факторды ескеру керек: отқа төзімділік, төмен түтін және төмен түтін уыттылығы.Жоғарыда көрсетілген стандарттар бойынша жалынға қарсы құралдарды таңдауға жоғары талаптар қою үшін қалың көміртекті қабат түзіп, улы емес немесе аз улы түтін шығаратын сорттарды таңдаған дұрыс деп есептеймін.Қазіргі уақытта фосфатты эфир негізіндегі жоғары молекулалық салмақты отқа төзімді заттарды немесе жоғары температураға төзімді гетероциклді сорттары бар галогенсіз хош иісті көмірсутектерді және т.б. қолдану қолайлырақ. Соңғы жылдары шет елдерде кеңейтілген графит жалынға төзімді ПУ икемді көбік, немесе азотты гетероциклді жалынға қарсы дәрілік зат дұрыс.
басқа
Басқа қоспаларға негізінен мыналар жатады: кеуекті ашатын заттар, айқас байланыстырғыштар, антиоксиданттар, тұманға қарсы агенттер және т.б. Таңдау кезінде қоспалардың PU өнімдерінің жұмысына әсерін, сондай-ақ оның уыттылығын, миграциясын, үйлесімділігін және т.б. .сұрақ.
5 өнім
PU жұмсақ көбіктің формуласы мен өнімділігі арасындағы байланысты одан әрі түсіну үшін анықтама үшін бірнеше өкілдік мысалдар келтірілген:
1. Блокты полиэфир ПУ жұмсақ көбіктің типтік формуласы мен қасиеттері
Полиэфир триол 100pbw TDI80/20 46,0pbw Органотинді катализатор 0,4pbw Үшінші реттік амин катализаторы 0,2pbw кремний көбік тұрақтандырғышы 1,0pbw Су 3,6pbw Бірлескен көбік түзетін агент 0~12pbw Қасиеттері: Көбік 26,3 м/к. ұзақтық, % 220 Жыртылу күші, Н/м 385 Сығымдау жинағы, 50% 6 90% 6 Кавитациялық жүктеме, кг (38см×35,6см×10см) Деформация 25% 13,6 65% 25,6 Шардың құлауы, % 38 Соңғы жылдары талаптарды қанағаттандыру үшін нарықтың қажеттілігін ескере отырып, кейбір кәсіпорындар жиі төмен тығыздықтағы (10кг/м3) көбік шығарады.Ультра төмен тығыздықтағы икемді көбік шығарғанда, көбік түзетін агент пен көмекші көбік түзетін затты көбейту ғана емес.Не істеуге болады, сонымен қатар салыстырмалы түрде жоғары тұрақты кремний беттік белсенді затпен және катализатормен сәйкес келуі керек.
Төмен тығыздықты ультра төмен тығыздықты икемді көбік анықтамалық формуласын өндіру: орташа тығыздықты төмен тығыздықты ультра төмен тығыздықты атаңыз
Үздіксіз қорап үздіксіз қорап қорап полиэфир полиол 100100100100100 Су 3.03.04.55.56.6 A-33 катализатор 0.20.20.20.250.18 Кремний беттік белсенді зат B-81101.01.21.11.9030.30. .40 Агент 7.57.512.515.034.0 TDI80/2041.444.056.073 .0103.0 Тығыздығы, кг/м3 23.023.016.514.08.0
Цилиндрлік көбік формуласы: EO/PO типті полиэфир полиол (OH:56) 100pbw Су 6,43pbw MC көбік түзетін агент 52,5pbw кремний беттік белсенді зат L-628 6,50pbw Catalyst A230 0,44pbw Stannous octoate D.44pbw Stannous octoate D.0909b. шалфей 139pbw Көбік тығыздығы, кг/м3 7,5
2. Төмен тығыздықтағы көбікті жасау үшін сұйық СО2 қос көбік түзгіш
Полиэфир триолы (Mn3000) 100 100 Су 4,9 5,2 Сұйық СО2 2,5 3,3 Силикон беттік-белсенді зат L631 1,5 1,75 B8404 Амин катализаторы A133 0,28 0,30 Тұрақты октоат T re01404me 0,1404ме 80/20 Көбік тығыздығы , кг/м3 16 16
Типтік формула келесідей: Полиэфир триол (Mn3000) 100pbw Су 4,0pbw LCO2 4,0~5,5pbw Catalyst A33 0,25pbw кремний беттік белсенді зат SC155 1,35pbw Тұрақты октоат D19b0002кг Фондылық T010000, 0.2 кг. / м3 14,0~16,5
3. Толық MDI төмен тығыздықты полиуретанды жұмсақ көбік
Жұмсақ PU қалыпталған көбік автомобиль орындықтарының жастықшаларын өндіруде кеңінен қолданылады.Физикалық қасиеттерге әсер етпей, тығыздықты азайту дамудың мақсаты болып табылады
Формула: Жоғары белсенділік полиэфир (OH: 26~30mgKOH/г) 80pbw Полимер полиол (OH: 23~27mgKOH/г) 20pbw Айқастырғыш агент 0~3pbw Су 4,0pbw Амин катализаторы A-33 2,8pbw Аминдік катализатор A-33 2,8pbw Кілем майы A17 беттік белсенділігі B17. pbw MDI индексі 90pbw Өнімділік: Көбік ортасының тығыздығы 34,5кг/м3 Қаттылық ILD25% 15,0кг/314см2 Жыртылу күші 0,8кг/см Созылу күші 1,34кг/см2 Созылу 120% Қайта оралу жылдамдығы 62% (Тұрақты қысу)0%5. 13,5%
4. Төмен тығыздық, толық MDI қоршаған ортаға зиянсыз көлік орындық жастығы
Таза MDI гомологы: M50—яғни, 4,4′MDI 50% 2,4′MDI 50% өнімі, бөлме температурасында көбіктендірілуі мүмкін, сұйықтықты жақсартады, өнімнің тығыздығын азайтады және көлік салмағын азайтады, бұл өте перспективалы.өнім:
Құрамы: Белсенділігі жоғары полиэфирлі полиол (OH: 28mgKOH/г) 95pbw 310 Көмекші* 5pbw Dabco 33LV 0,3pbw Dabco 8154 0,7pbw кремний беттік белсенді зат B4113 0,6pbw A-15pbw Water M50bw. w 8
Физикалық қасиеттері: Сызу уақыты (лар) 62 Көтерілу уақыты (лар) 98 Бос көбік тығыздығы, кг/м3 32,7 Сығылу жүктемесінің ауытқуы, кпа: 40% 1,5 Созылу, % 180 Жыртылу күші, Н/м 220
Ескерту: *310 Көмекші: Мен оны сатамын, бұл арнайы тізбек ұзартқыш.
5. Жоғары серпімділік, ыңғайлы жүруге арналған PU көбік
Жақында нарық көбік орындық жастықтарының физикалық қасиеттерінің өзгеріссіз қалуын талап етті, бірақ адамдар ұзақ уақыт жүргізуден кейін шаршамайды және қозғалыс ауруы жоғары сапалы орындық жастықтары.Зерттеуден кейін адам ағзасының ішкі мүшелері, әсіресе асқазан, шамамен 6 Гц жиілікке ие.Егер резонанс пайда болса, ол жүрек айнуын және құсуды тудырады
Әдетте, 6 Гц жиілікте жоғары серпімді көбіктің діріл өткізгіштігі 1,1 ~ 1,3 құрайды, яғни көлік жұмыс істеп тұрған кезде ол әлсіремейді, бірақ жоғарылайды және кейбір формула өнімдері дірілді 0,8 ~ 0,9 дейін төмендетуі мүмкін.Өнімнің формуласы енді ұсынылады және оның 6 Гц діріл беруі 0,5~0,55 деңгейінде.
Дайындау: Жоғары белсенді полиэфир полиол (Mn6000) 100pbw кремний беттік-белсенді зат SRX-274C 1,0pbw Үшіншілік амин катализаторы, Minico L-1020 0,4pbw үшіншілік амин катализаторы, Minico TMDA 0,15pbw алдын ала изополю% 37N.EXb су 3.7N.EX. 100
Физикалық қасиеттері: Жалпы тығыздық, кг/м3 48,0 25%ILD, кг/314см2 19,9 Ребound, % 74 50% қысу
Шөгу күші, (құрғақ) 1,9 (ылғалды) 2,5 6 Гц Діріл өткізгіштігі 0,55
6. Баяу көтерілу немесе тұтқыр серпімді көбік
Баяу көтерілетін PU көбік деп аталатын көбік сыртқы күш әсерінен деформацияланғаннан кейін бірден бастапқы пішініне қалпына келмейтін, бірақ беттің қалдық деформациясынсыз баяу қалпына келетін көбікке жатады.Ол тамаша жастықты, дыбыс оқшаулау, тығыздау және басқа да қасиеттерге ие.Оны автомобиль қозғалтқыштарының шуды бақылауда, кілем төсеніштерін, балалар ойыншықтарын және медициналық жастықтарды қолдануға болады.
Мысал формула: Жоғары белсенділік полиэфир (OH34) 40~60pbw Полимерлі полиэфир (OH28) 60~40 pbw Кросс-адгезив ZY-108* 80~100 pbw L-580 1,5 pbw Катализатор 1,8~2,5 pbw2 Изок.п.б. су. * 1,05 pbw Ескертпе: *ZY-108, көп функционалды төмен молекулалық полиэфир қоспасы** PM-200, сұйылтылған MDI-100 қоспасы, екеуі де Ванхуа өнімдері. A 18~15 Жыртылу күші, кН/м 0,87~0,76 Созылу, % 90~130 Қайта оралу жылдамдығы, % 9~7 Қалпына келтіру уақыты, секунд 7~10
7. Миллион рет шаршауға төзімді полиэфирлі микроклеткалы көбік
Көбік PU табандары мен рульдік дөңгелектерге қолданылуы мүмкін
Мысалы: 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 乙二醇6,0 pbw 催化 10,64 pbw A18bb 催化 10,00 pbw 7 0,3 pbw 硅表面活性剂DC-193 0,3 pbw L1 412T 1,5 pbw Су 0,44 pbw модификацияланған MDI Suprasec2433 71 pbw
Физикалық қасиеттері: Көбік тығыздығы: шамамен 0,5г∕см3 β-белдік ауытқуы, KCS 35～50, өте жақсы
8. Отқа төзімді, аз түтін, жоғары серпімді көбік
Халық шаруашылығының қарқынды дамуымен әртүрлі бөлімдер көбік өнімдерінің, әсіресе авиацияның, автомобильдердің, жоғары жылдамдықтағы жолаушылар вагондарының және тұрмыстық дивандардың, т.б. отқа төзімділігіне жоғары және жоғары талаптар қояды. Уытты емес.
Жоғарыда келтірілген жағдайды ескере отырып, автор мен әріптестер түтіннің тығыздығы өте төмен (халықаралық мәні 74, ал бұл өнім тек 50-ге жуық) бар отқа төзімділік дәрежесін (оттегі индексі 28~30%) әзірледі және көбіктің көтерілуі өзгеріссіз қалады.Ақ түтін шығарады.
Мысал формула: YB-3081 жалынға төзімді полиэфир 50 пбв Жоғары белсенділік полиэфир (OH34) 50 пбв Силикон беттік активті зат B 8681 0,8~1,0 пбв Су 2,4~2,6 пбв DEOA 1,5~3 пбв Катализатор A01.x.б.б. катализатор A01.w т.б.
Физикалық қасиеттері: Көбік тығыздығы, кг/м3 ≥50 Қысуға төзімділік, кПа 5,5 Созылу беріктігі, кПа 124 Қайтару жылдамдығы, % ≥60 Қысу деформациясы, 75% ≤8 Оттегі индексі, OI% ≥ 28 Түтін тығыздығы 50
9. Су – көбік түзетін зат, барлығы экологиялық таза көбік
HCFC-141b көбік түзетін агент шет елдерде толығымен тыйым салынған.CP көбік түзетін агент жанғыш.HFC-245fa және HFC-365mfc көбік түзетін агент қымбат және қабылданбайды.Былғары көбік.Бұрын үйде және шетелде PU жұмысшылары полиэфир мен изоцианаттың модификациясына ғана назар аударды, сондықтан көбіктің беткі қабаты анық емес және тығыздығы жоғары болды.
Енді мыналармен сипатталатын формулалар жинағы ұсынылады:
l Негізгі полиэфир полиолы өзгеріссіз қалады және әдеттегі Mn5000 немесе 6000 пайдаланылады.·
l Изоцианат өзгеріссіз қалады, C-MDI, PAPI немесе модификацияланған MDI қолдануға болады.
l Мәселені шешу үшін арнайы SH-140 қоспасын пайдаланыңыз.·
Негізгі формула:
l Жоғары белсенді полиэфир триол Mn5000 65pbw
l SH-140* 35pbw
l Тізбекті ұзартқыш: 1,4-бутандиол 5pbw
l Айқастырғыш агент: глицерин 1,7pbw
l Ашушы агент: K-6530 0,2~0,5pbw
l Катализатор A-2 1,2~1,3pbw
l Түс пастасы тиісті мөлшерде l Су 0,5pbw
l MR-200 45pbw
Ескертпе: *SH-140 - бұл біздің өнім.
Физикалық қасиеттері: көбіктің жалпы тығыздығы 340~350кг/м3
Өнімдер: беті тегіс, қыртысы мөлдір, тығыздығы төмен.
Жіберу уақыты: 12 тамыз 2022 ж