اخبار - "ایستگاه شارژ" صنعت فوم خلاصه فرمولاسیون فوم انعطاف پذیر پلی اورتان

1. معرفی

محصولات سری فوم نرم پلی اورتان عمدتاً شامل بلوک، پیوسته، اسفنجی، فوم با قابلیت ارتجاعی بالا (HR)، فوم خود پوست، فوم ارتجاعی آهسته، فوم میکروسلولار و فوم نیمه سفت و جاذب انرژی است.این نوع فوم هنوز حدود 50 درصد از کل محصول پلی اورتان را تشکیل می دهد.تنوع زیادی با کاربرد در حال گسترش، در زمینه های مختلف اقتصاد ملی درگیر شده است: لوازم خانگی، خودرو، بهسازی خانه، مبلمان، قطار، کشتی، هوا فضا و بسیاری از زمینه های دیگر.از زمان ظهور فوم نرم PU در دهه 1950، به ویژه پس از ورود به قرن بیست و یکم، جهشی در فناوری، تنوع و خروجی محصول وجود داشته است.نکات برجسته عبارتند از: فوم نرم PU سازگار با محیط زیست، یعنی محصول سبز پلی اورتان.فوم نرم PU با مقدار VOC کم؛فوم نرم PU با اتمیزاسیون کم؛فوم نرم PU کامل آب؛فوم نرم کامل سری MDI;مقاوم در برابر شعله، دود کم، فوم کامل سری MDI.انواع جدیدی از افزودنی ها مانند کاتالیزورهای واکنش پذیر با وزن مولکولی بالا، تثبیت کننده ها، بازدارنده های شعله و آنتی اکسیدان ها.پلی ال هایی با غیر اشباع کم و محتوای تک الکلی کم؛فوم نرم PU با چگالی فوق العاده کم با خواص فیزیکی عالی؛فرکانس رزونانس کم، فوم نرم PU با انتقال کم.پلی کربنات دیول، پلیε-کاپرولاکتون پلیول، پلی بوتادین دیول، پلی تتراهیدروفوران و سایر پلی ال های ویژه.فن آوری کف CO2 مایع، فن آوری کف کردن فشار منفی و غیره.به طور خلاصه، ظهور انواع جدید و فن آوری های جدید باعث توسعه بیشتر فوم نرم PU شده است.

2 اصل کف کردن

به منظور سنتز فوم نرم PU ایده آل که الزامات را برآورده می کند، لازم است که اصل واکنش شیمیایی سیستم فوم را درک کنید تا مواد خام اصلی و کمکی مناسب و فرآیندهای ساخت را انتخاب کنید.توسعه صنعت پلی اورتان تا به امروز دیگر در مرحله تقلید نیست، اما با توجه به الزامات عملکرد محصول نهایی، می توان از طریق ساختار مواد اولیه و تکنیک های مصنوعی به آن دست یافت.فوم پلی یورتان در تغییرات شیمیایی در طول فرآیند سنتز شرکت می کند و عوامل موثر بر خواص ساختاری فوم پیچیده هستند که نه تنها شامل واکنش شیمیایی بین ایزوسیانات، پلی اتر (استر) الکل و آب می شود، بلکه شامل شیمی کلوئیدی کف نیز می شود. .واکنش های شیمیایی شامل گسترش زنجیره، کف کردن و اتصال عرضی است.همچنین بر ساختار، عملکرد و وزن مولکولی مواد شرکت کننده در واکنش تأثیر می گذارد.واکنش کلی سنتز فوم پلی یورتان را می توان با فرمول زیر بیان کرد:

9b0722b7780190d3928a2b8aa99b1224.jpg

با این حال، وضعیت واقعی پیچیده تر است و پاسخ های مهم به شرح زیر خلاصه می شود:

01 گسترش زنجیره

ایزوسیانات های چند منظوره و الکل های پلی اتر (استر)، به ویژه ترکیبات دو عملکردی، گسترش زنجیره به شرح زیر انجام می شود:

07b0ec2de026c48dd018efaa5ccde5c1.jpg

در سیستم کف، مقدار ایزوسیانات به طور کلی بیشتر از ترکیب فعال حاوی هیدروژن است، یعنی شاخص واکنش بیشتر از 1، معمولاً 1.05 است، بنابراین پایان محصول نهایی زنجیره ای در فرآیند کف سازی است. باید یک گروه ایزوسیانات باشد

5ed385eebd04757bda026fcfb4da4961.jpg

واکنش گسترش زنجیره واکنش اصلی فوم PU است و کلید خواص فیزیکی است: استحکام مکانیکی، سرعت رشد، خاصیت ارتجاعی و غیره.

02 واکنش کف کردن

کف کردن در تهیه فوم های نرم بسیار مهم است، به ویژه در هنگام سنتز محصولات با چگالی کم.دو اثر کف کننده کلی وجود دارد: استفاده از گرمای واکنش برای تبخیر ترکیبات هیدروکربنی کم جوش مانند HCFC-141b، HFC-134a، HFC-365mfc، سیکلوپنتان و غیره برای دستیابی به اهداف کف کردن، و دیگری استفاده از آن است. آب و ایزوسیاناتواکنش شیمیایی مقدار زیادی گاز CO2 را تولید می کند:

04d3b707849aaf9b1ee6f1b8d19c1ce7.jpg

در غیاب کاتالیزور، سرعت واکنش آب با ایزوسیانات ها کند است.سرعت واکنش آمین ها و ایزوسیانات ها بسیار سریع است.به همین دلیل، هنگامی که آب به عنوان عامل کف‌ساز استفاده می‌شود، تعداد زیادی بخش سفت و ترکیبات اوره با قطبیت بالا به همراه می‌آورد که بر احساس، انعطاف‌پذیری و مقاومت حرارتی محصولات فوم تأثیر می‌گذارد.برای تولید فوم با خواص فیزیکی عالی و چگالی کم، باید وزن مولکولی الکل پلی اتر (استر) و نرمی زنجیره اصلی را افزایش داد.

03 عمل ژل

واکنش ژل را واکنش اتصال متقابل و پخت نیز می نامند.در فرآیند کف کردن، ژل شدن بسیار مهم است.ژل شدن خیلی زود یا خیلی دیر باعث افت کیفیت محصولات فوم یا تبدیل به مواد زائد می شود.ایده آل ترین حالت این است که گسترش زنجیره، واکنش کف کردن و واکنش ژل به حالت تعادل برسند، در غیر این صورت چگالی فوم خیلی زیاد می شود یا فوم فرو می ریزد.

در طول فرآیند کف کردن سه عمل ژل شدن وجود دارد:

1) ژل از ترکیبات چند منظوره

به طور کلی، ترکیبات با بیش از سه عملکرد می توانند برای تشکیل ترکیبات ساختار بدن واکنش نشان دهند.ما در تولید فوم های انعطاف پذیر پلی یورتان از پلی ال های پلی اتر با بیش از سه قابلیت استفاده می کنیم.اخیراً پلی ایزوسیانات‌ها با fn ≥ 2.5 نیز در توسعه کلیه سیستم‌های MDI برای بهبود ظرفیت باربری فوم‌های با چگالی کم استفاده می‌شوند.اینها اساس شکل گیری ساختارهای سه فاز متقاطع هستند:

42a37c3572152ae1f6c386b7bd177bf8.jpg

شایان ذکر است که وزن مولکولی بین نقاط اتصال عرضی به طور مستقیم منعکس کننده چگالی اتصال عرضی فوم است.یعنی چگالی اتصال عرضی زیاد، سختی محصول بالا و استحکام مکانیکی خوب است، اما نرمی فوم ضعیف است و انعطاف پذیری و ازدیاد طول کم است.وزن مولکولی (Mc) بین نقاط اتصال عرضی فوم نرم 2000-2500 و فوم نیمه سفت بین 700-2500 است.

۲) تشکیل اوره

هنگامی که آب به عنوان عامل کف کننده استفاده می شود، ترکیبات پیوند اوره مربوطه تولید می شود.هر چه آب بیشتر باشد، پیوندهای اوره بیشتر است.آنها بیشتر با ایزوسیانات اضافی در دمای بالا واکنش می دهند تا ترکیبات پیوند بیورت با ساختار سه فازی را تشکیل دهند:

896b42df0d91543a61d1e68f91c1d829.jpg

3) تشکیل آلوفانات نوع دیگری از واکنش پیوند متقابل این است که هیدروژن روی زنجیره اصلی یورتان بیشتر با ایزوسیانات اضافی در دمای بالا واکنش می دهد تا یک پیوند آلوفانات با ساختار سه فازی تشکیل دهد:

4a6fdae7620ef5333bd14c6973a26a37.jpg

تشکیل ترکیبات بیورت و ترکیبات آلوفانات برای سیستم های کف ساز ایده آل نیست زیرا این دو ترکیب پایداری حرارتی ضعیفی دارند و در دماهای بالا تجزیه می شوند.بنابراین کنترل دما و شاخص ایزوسیانات در تولید برای افراد بسیار مهم است

3 محاسبات شیمیایی

مواد مصنوعی پلی یورتان یک ماده مصنوعی پلیمری است که می تواند محصولات پلیمری را از مواد اولیه در یک مرحله سنتز کند، به این معنا که با تغییر مشخصات و نسبت ترکیبات مواد اولیه، می توان به طور مستقیم خواص فیزیکی محصولات را به صورت مصنوعی تنظیم کرد.بنابراین، نحوه اعمال صحیح اصل سنتز پلیمر و ایجاد یک فرمول محاسبه ساده برای بهبود کیفیت محصولات پلی یورتان بسیار مهم است.

01 مقدار معادل

مقدار به اصطلاح معادل (E) به وزن مولکولی (Mn) مربوط به عملکرد واحد (f) در یک مولکول ترکیبی اشاره دارد.

2a931ca68a4ace0f036e02a38adee698.jpg

به عنوان مثال، تعداد میانگین وزن مولکولی پلی اتر تریول 3000 است، سپس مقدار معادل آن:

e3295f1d515f5af4631209f7b49e1328.jpg

عامل اتصال متقابل MOCA که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد، یعنی 4،4'-متیلن بیس (2 کلروآمین)، دارای جرم مولکولی نسبی 267 است. اگرچه 4 هیدروژن فعال در مولکول وجود دارد، تنها 2 هیدروژن در واکنش ایزوسیانات شرکت می کنند.اتم، بنابراین عملکرد آن f=2

0618093a7188b53e5015fb4233cccdc9.jpg

در مشخصات محصول پلی اتر یا پلی استر پلیول، هر شرکت فقط داده های مقدار هیدروکسیل (OH) را ارائه می دهد، بنابراین محاسبه مستقیم مقدار معادل با مقدار هیدروکسیل عملی تر است:

8a7763766e4db49fece768a325b29a61.jpg

شایان ذکر است که اندازه گیری واقعی عملکرد محصول بسیار زمان بر است و واکنش های جانبی زیادی وجود دارد.اغلب، عملکرد واقعی پلی اتر تریول (استر) برابر با 3 نیست، اما بین 2.7 و 2.8 است.بنابراین توصیه می شود از فرمول (2 ) استفاده شود، یعنی مقدار هیدروکسیل نیز محاسبه شود!

02 نیاز به ایزوسیانات

تمام ترکیبات هیدروژن فعال می توانند با ایزوسیانات واکنش دهند.با توجه به اصل واکنش معادل، در سنتز PU، محاسبه دقیق مقدار ایزوسیانات مصرف شده توسط هر جزء در فرمول، یک روش معمول است:

a63972fdc4f16025842815cb1d008cfe.jpg

در فرمول: Ws - مقدار ایزوسیانات

Wp - دوز پلی استر یا پلی استر

Ep - پلی اتر یا پلی استر معادل

Es - معادل ایزوسیانات

نسبت مولی I2-NCO/-OH، یعنی شاخص واکنش

ρS - خلوص ایزوسیانات

همانطور که همه می دانیم، هنگام سنتز یک پیش پلیمر یا نیمه پیش پلیمر با مقدار NCO مشخص، مقدار ایزوسیانات مورد نیاز به مقدار واقعی پلی اتر و محتوای NCO مورد نیاز پیش پلیمر نهایی مربوط می شود.پس از جمع بندی:

83456fb6214840b23296d5ff084c4ab8.jpg

در فرمول: D——کسر جرمی گروه NCO در پیش پلیمر

42—— ارزش معادل NCO

در فوم های سیستم تمام MDI امروزی، MDI اصلاح شده با پلی اتر با وزن مولکولی بالا به طور کلی برای سنتز نیمه پیش پلیمرها استفاده می شود و NCO٪ آن بین 25 تا 29٪ است، بنابراین فرمول (4) بسیار مفید است.

فرمولی برای محاسبه وزن مولکولی بین نقاط اتصال عرضی مربوط به چگالی پیوند متقابل نیز توصیه می شود که در فرمولاسیون فرمولاسیون بسیار مفید است.چه الاستومر باشد یا یک فوم با قابلیت ارتجاعی بالا، خاصیت ارتجاعی آن مستقیماً با مقدار عامل پیوند متقابل مرتبط است:

b9fd1ca1ee9bebc558731d065ac3254b.jpg

در فرمول: Mnc-- عدد میانگین وزن مولکولی بین نقاط اتصال عرضی

به عنوان مثال——مقدار معادل عامل پیوند متقابل

Wg——میزان عامل پیوند متقابل

WV - مقدار پیش پلیمر

D——محتوای افسران

4 مواد اولیه

مواد اولیه پلی اورتان به سه دسته ترکیبات پلی ال، ترکیبات پلی ایزوسیانات و مواد افزودنی تقسیم می شوند.در این میان پلی ال ها و پلی ایزوسیانات ها مواد اولیه اصلی پلی یورتان هستند و عوامل کمکی ترکیباتی هستند که خواص ویژه محصولات پلی اورتان را تکمیل می کنند.

تمامی ترکیبات دارای گروه هیدروکسیل در ساختار ترکیبات آلی متعلق به ترکیبات پلی ال آلی هستند.در میان آنها، دو فوم پلی یورتان که بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد، پلی اتر پلی اتر و پلی استر پلی است.

ترکیب پلی ال

پلی اتر پلی ال

این یک ترکیب الیگومری با وزن مولکولی متوسط 1000 ~ 7000 است که بر اساس مواد اولیه صنعت پتروشیمی: پروپیلن اکسید و اتیلن اکساید و ترکیبات هیدروژن دار دو و سه عاملی به عنوان آغازگر استفاده می شود و کاتالیز می شود و پلیمریزه شده توسط KOH.

به طور کلی، وزن مولکولی پلی‌ال پلی‌اتر فوم نرم معمولی در محدوده 1500 تا 3000 است و مقدار هیدروکسیل بین 56 تا 110 میلی‌گرم KOH / گرم است.وزن مولکولی پلی اتر پلی اتر با انعطاف پذیری بالا بین 4500 تا 8000 و مقدار هیدروکسیل بین 21 تا 36 mgKOH/g است.

شایان ذکر است که چندین نوع بزرگ پلی‌اتر پلی‌اتر که در سال‌های اخیر توسعه یافته‌اند، برای بهبود خواص فیزیکی فوم انعطاف‌پذیر پلی‌اورتان و کاهش چگالی بسیار مفید هستند.

l پلی اتر پلی اتر (POP) پیوند شده با پلیمر، که می تواند ظرفیت باربری فوم نرم PU را بهبود بخشد، چگالی را کاهش دهد، درجه باز شدن را افزایش دهد و از انقباض جلوگیری کند.دوز دارو نیز روز به روز در حال افزایش است

l Polyurea polyether polyol (PHD): عملکرد پلی اتر شبیه پلیمر پلی اتر پلیول است که می تواند سختی، ظرفیت باربری و باز شدن محصولات فوم را بهبود بخشد.مقاومت در برابر شعله افزایش یافته است و فوم سری MDI خود خاموش شونده است و به طور گسترده در اروپا استفاده می شود.l پلی ال پلی اتر پلیمری درجه احتراق: این یک پلی اتر پلی اتر پیوندی پلیمری هیدروکربن معطر حاوی نیتروژن است که نه تنها می تواند باربری، سلول باز، سختی و سایر ویژگی های محصولات فوم را بهبود بخشد، بلکه باعث سنتز بالش های صندلی PU نیز می شود. از آن.دارای تاخیر در شعله بالا است: شاخص اکسیژن تا 28٪ یا بیشتر، انتشار دود کم ≤60٪ و سرعت پخش شعله پایین است.این یک ماده عالی برای اتومبیل، قطار و مبلمان برای ساخت بالشتک های صندلی است

l پلی اتر غیر اشباع کم: از آنجایی که از کمپلکس فلزی سیانید دوگانه (DMC) به عنوان کاتالیزور استفاده می کند، محتوای پیوندهای دوگانه غیراشباع در پلی اتر سنتز شده کمتر از 0.010mol/mg است، به این معنی که حاوی مونول ترکیب کم است. یعنی خلوص بالا منجر به انعطاف پذیری و خواص فشرده سازی بهتر فوم HR سنتز شده بر اساس آن و همچنین مقاومت پارگی و ضریب فرورفتگی خوب می شود.فوم بالشتک صندلی ماشین با فرکانس رزونانس کم، 6 هرتز با سرعت انتقال پایین به تازگی توسعه یافته بسیار خوب است.

l پلی بوتادین گلیکول هیدروژنه، این پلی ال اخیراً در محصولات فوم PU در خارج از کشور استفاده شده است تا خواص فیزیکی فوم را تا حد زیادی بهبود بخشد، به ویژه مقاومت در برابر آب و هوا، مجموعه فشرده سازی مقاومت در برابر رطوبت و گرما و سایر مشکلات برای چندین سال، به طوری که بالشتک صندلی ماشین و غیره در مناطق گرمسیری آفریقا استفاده می شود

l پلی‌ال‌های پلی‌اتر با محتوای اکسید اتیلن بالا، معمولاً پلی‌ال‌های پلی‌اتر با فعالیت بالا، به منظور بهبود واکنش‌پذیری پلی‌اترها، در طول سنتز 15 تا 20 درصد EO را به انتها اضافه می‌کنند.پلی اترهای فوق دارای محتوای EO تا 80٪ هستند، محتوای PO در مقابل، کمتر از 40٪ است.این کلید توسعه تمام فوم های نرم PU سری MDI است که باید مورد توجه افراد صنعت قرار گیرد.

l پلی اترهای پلی اتر با فعالیت کاتالیزوری: عمدتاً گروه های آمین سوم با خواص کاتالیزوری یا یون های فلزی را به ساختار پلی اتر وارد می کنند.هدف کاهش مقدار کاتالیزور در سیستم فوم، کاهش مقدار VOC و اتمیزه شدن کم محصولات فوم است.

l پلی ال پلی اتر پایانه آمینو: این پلی اتر دارای بیشترین فعالیت کاتالیزوری، زمان واکنش کوتاه، قالب گیری سریع، و استحکام محصول (به ویژه استحکام اولیه)، آزادسازی قالب، مقاومت در برابر دما و مقاومت در برابر حلال است.، دمای ساخت و ساز کاهش می یابد، دامنه گسترش می یابد، و یک نوع جدید امیدوار کننده است.

پلی استر پلیول

پلیول های پلی استر اولیه همگی به پلی استرهای مبتنی بر اسید آدیپیک اطلاق می شوند و بزرگترین بازار فوم میکروسلولار است که در زیره کفش استفاده می شود.در سال های اخیر، گونه های جدیدی یکی پس از دیگری ظاهر شده اند و کاربرد پلی استرهای پلی استر را در PUF گسترش داده اند.

l پلی استر پلی استر مبتنی بر اسید آدیپیک اصلاح شده با دی کربوکسیلیک آروماتیک: عمدتاً با جایگزینی جزئی اسید آدیپیک با اسید فتالیک یا ترفتالیک اسید، سنتز پلی استر پلیول، که می تواند استحکام اولیه محصول را بهبود بخشد و مقاومت در برابر رطوبت و سختی را بهبود بخشد و در عین حال هزینه ها را کاهش دهد. است

l پلی کربنات پلی ال: این نوع محصول می تواند مقاومت هیدرولیز، مقاومت در برابر آب و هوا، مقاومت در برابر دما و سختی محصولات فوم را تا حد زیادی بهبود بخشد و یک نوع امیدوارکننده است.

l پلی ε-کاپرولاکتون پلیول: فوم PU سنتز شده از آن دارای مقاومت عالی در برابر حرارت، مقاومت در برابر هیدرولیز و مقاومت در برابر سایش است و برخی محصولات با کارایی بالا باید از آن ساخته شوند.

l پلی ال پلی استر معطر: با استفاده جامع از محصولات پلی استر ضایعاتی در مراحل اولیه ایجاد شد و بیشتر در فوم سفت و سخت PU استفاده می شود.در حال حاضر به فوم نرم PU گسترش یافته است که همچنین شایسته توجه است

سایرین هر ترکیبی با هیدروژن فعال را می توان به PUF اعمال کرد.با توجه به تغییرات بازار و الزامات حفاظت از محیط زیست، استفاده کامل از محصولات روستایی و سنتز فوم نرم PU زیست تخریب پذیر ضروری است.

l پلی‌ال‌های مبتنی بر روغن کرچک: این محصولات قبلاً در PUF مورد استفاده قرار می‌گرفتند و بیشتر آنها از روغن کرچک خالص اصلاح نشده برای ساخت فوم‌های نیمه سخت ساخته می‌شدند.من پیشنهاد می کنم از فناوری ترانس استریفیکاسیون استفاده کنید و الکل های مختلف با وزن مولکولی بالا برای سنتز مشخصات مختلف به روغن کرچک وارد شوند.

مشتقات را می توان به انواع مختلف PUF نرم و سخت تبدیل کرد.

l پلی ال های سری روغن نباتی: اخیراً تحت تأثیر قیمت روغن، چنین محصولاتی به سرعت توسعه یافته اند.در حال حاضر، بیشتر محصولاتی که صنعتی شده اند، محصولات سری روغن سویا و روغن پالم هستند و از روغن پنبه دانه یا روغن حیوانی نیز می توان برای تولید محصولات سری استفاده کرد که می توان از آنها به طور جامع استفاده کرد، هزینه ها را کاهش داد و زیست تخریب پذیر و دوستدار محیط زیست است. .

پلی ایزوسیانات

دو نوع ایزوسیانات، TDI و MDI، معمولا در تولید فوم پلی یورتان انعطاف پذیر استفاده می شوند و هیبریدهای مشتق شده TDI/MDI نیز به طور گسترده در سری HR استفاده می شوند.با توجه به الزامات حفاظت از محیط زیست، صنعت خودرو نیازهای بسیار کمی برای ارزش VOC محصولات فوم دارد.بنابراین، محصولات MDI خالص، خام MDI و MDI اصلاح شده به طور گسترده در فوم نرم PU به عنوان محصولات اصلی نرم PU استفاده شده است.

ترکیب پلی ال

MDI مایع شده

4,4′-MDI خالص در دمای اتاق جامد است.MDI اصطلاحا مایع شده به MDI اطلاق می شود که به روش های مختلف اصلاح شده و در دمای اتاق مایع است.عملکرد MDI مایع را می توان برای فهمیدن اینکه MDI اصلاح شده توسط گروه متعلق به کدام گروه است استفاده کرد.

l MDI اصلاح شده با اورتان با عملکرد 2.0.

l MDI اصلاح شده با کربودی ایمید با عملکرد 2.0.

l MDI اصلاح شده با دیازتا سیکلوبوتانون ایمین، عملکرد 2.2 است.

l MDI اصلاح شده با اورتان و دیازتیدینمین با عملکرد 2.1.

اکثریت قریب به اتفاق این محصولات در محصولات قالب گیری مانند HR، RIM، فوم های خود پوسته و میکرو فوم ها مانند زیره کفش استفاده می شوند.

MDI-50

این ترکیبی از 4,4'-MDI و 2,4'-MDI است.از آنجایی که نقطه ذوب 2,4′-MDI کمتر از دمای اتاق، حدود 15 درجه سانتی گراد است، MDI-50 مایعی است که در دمای اتاق ذخیره می شود و استفاده از آن آسان است.به اثر بازدارندگی فضایی 2,4'-MDI توجه کنید که نسبت به بدنه 4,4' واکنش کمتری دارد و می تواند توسط یک کاتالیزور تنظیم شود.

درشت MDI یا PAPI

کارایی آن بین 2.5 تا 2.8 است و عموما در فوم های سفت و سخت استفاده می شود.در سال های اخیر با توجه به عوامل قیمتی در بازار فوم نرم نیز مورد استفاده قرار گرفته است، اما باید توجه داشت که به دلیل کارایی بالای آن باید از میزان اتصال عرضی در طراحی فرمول کاسته شود.عامل مشترک، یا افزایش نرم کننده داخلی.

کمکی

کاتالیزور

کاتالیزور تاثیر زیادی روی فوم پلی اورتان دارد و با آن می توان به تولید سریع در دمای اتاق دست یافت.دو دسته اصلی کاتالیزورها وجود دارد: آمین های سوم و کاتالیزورهای فلزی، مانند تری اتیلن دی آمین، پنتا متیل دی اتیلن تریامین، متیلیمیدازول، A-1 و غیره، همه متعلق به کاتالیزورهای آمین سوم هستند، در حالی که اکتوات قلع، دی اتیلن دی آمین، و غیره. اکتوات پتاسیم، بیسموت آلی و غیره کاتالیزورهای فلزی هستند.در حال حاضر، کاتالیزورهای مختلفی از نوع تاخیری، نوع سه‌شدن، نوع پیچیده و نوع کم VOC ایجاد شده‌اند که بر اساس انواع کاتالیزورهای فوق نیز ساخته شده‌اند.

به عنوان مثال، شرکت محصولات گازی سری Dabco، مواد اولیه اولیه تری اتیلن دی آمین است:

l Dabco33LV حاوی 33٪ تری اتیلن دی آمین / 67٪ دی پروپیلن گلیکول است.

l Dabco R8020 تری اتیلن دیامین حاوی 20٪ / DMEA80٪

l Dabco S25 تری اتیلن دی آمین حاوی 25٪ / بوتاندیول 75٪

l کاتالیزور تاخیری تری اتیلن دیامین/اسید Dabco8154

l Dabco EG تری اتیلن دیامین حاوی 33٪ / اتیلن گلیکول 67٪

l Trimerization سری Dabco TMR

حباب‌های مرکب Dabco 8264، کاتالیست‌های متعادل

l Dabco XDM کاتالیزور کم بو

تحت شرایط کاتالیزورهای متعدد، ابتدا باید ویژگی های کاتالیزورهای مختلف و اصول کار آنها را درک کنیم تا تعادل سیستم پلی یورتان یعنی تعادل بین سرعت کف کردن و سرعت ژل شدن را بدست آوریم.تعادل بین سرعت ژل شدن و سرعت کف کردن و سرعت کف کردن و تعادل سیالیت مواد و غیره.

کاتالیزورهای فلزی همه کاتالیزورهای ژل هستند.کاتالیزورهای معمولی از نوع قلع دارای اثر ژل قوی هستند، اما معایب آنها این است که در برابر هیدرولیز مقاوم نیستند و مقاومت در برابر پیری حرارتی ضعیفی دارند.ظهور اخیر کاتالیزورهای بیسموت آلی باید توجه را به خود جلب کند.این نه تنها عملکرد کاتالیزور قلع را دارد، بلکه دارای مقاومت خوبی در برابر هیدرولیز و مقاومت در برابر پیری حرارتی است که برای ترکیب مواد بسیار مناسب است.

تثبیت کننده فوم

نقش امولسیون کننده مواد فوم، تثبیت کف و تنظیم سلول را ایفا می کند و حلالیت متقابل هر جزء را افزایش می دهد که برای تشکیل حباب ها مفید است، اندازه و یکنواختی سلول را کنترل می کند و تعادل را افزایش می دهد. کشش کفدیواره ها برای حفظ سلول ها و جلوگیری از فروپاشی الاستیک هستند.اگرچه مقدار تثبیت کننده فوم کم است، اما تأثیر قابل توجهی بر ساختار سلولی، خواص فیزیکی و فرآیند تولید فوم انعطاف پذیر PU دارد.

در حال حاضر، الیگومرهای بلوک سیلیکون/پلی اکسی آلکیلن اتر مقاوم در برابر هیدرولیز در چین استفاده می شود.با توجه به کاربرد سیستم های فوم مختلف، نسبت بخش آبگریز به قطعه آب دوست متفاوت است و تغییر زنجیره زنجیره در انتهای ساختار بلوک متفاوت است.، برای تولید تثبیت کننده های سیلیکونی برای محصولات مختلف فوم.بنابراین، هنگام انتخاب یک تثبیت کننده فوم، باید عملکرد و عملکرد آن را درک کنید، آن را فراموش نکنید، از آن بی رویه استفاده نکنید و عواقب نامطلوب ایجاد کنید.به عنوان مثال، روغن سیلیکون فوم نرم را نمی توان روی فوم با قابلیت ارتجاعی بالا اعمال کرد، در غیر این صورت باعث انقباض کف می شود و روغن سیلیکون با انعطاف پذیری بالا را نمی توان برای جلوگیری از فوم نرم استفاده کرد، در غیر این صورت باعث فروپاشی کف می شود.

با توجه به نیازهای حفاظت از محیط زیست، صنایع خودروسازی و مبلمان به محصولاتی با اتمیزه شدن کم و ارزش VOC پایین نیاز دارند.شرکت های مختلف به طور متوالی تثبیت کننده های فوم با اتمیزاسیون کم و VOC کم تولید کرده اند، مانند Dabco DC6070 که توسط شرکت Gas Products راه اندازی شده است، که یک روغن سیلیکونی اتمیزه پایین برای سیستم TDI است.;Dabco DC2525 یک روغن سیلیکونی کم مه برای سیستم های MDI است.

عامل فوم ساز

عامل کف کننده برای فوم نرم PU عمدتاً آب است که توسط سایر عوامل کف کننده فیزیکی تکمیل می شود.در تولید فوم بلوک، با توجه به مقدار زیاد آب در محصولات با چگالی کم، اغلب بیش از 4.5 قسمت در هر 100 قسمت باعث افزایش دمای داخلی فوم به بیش از 170 تا 180 درجه سانتیگراد و در نتیجه احتراق خود به خودی می شود. فوم، و باید از یک عامل کف کننده هیدروکربنی کم جوش استفاده شود.یکی به کاهش چگالی کمک می کند و دیگری مقدار زیادی گرمای واکنش را حذف می کند.در روزهای اولیه از ترکیب آب/F11 استفاده می شد.به دلیل مسائل حفاظت از محیط زیست، F11 ممنوع شد.در حال حاضر، بیشتر محصولات انتقالی سری آب/دی کلرومتان و سری آب/HCFC-141b استفاده می شود.از آنجایی که محصولات سری دی کلرومتان اتمسفر را نیز آلوده می کنند، طبیعت انتقالی است، در حالی که محصولات سری HFC: HFC-245fa، -356mfc، و غیره یا محصولات سری سیکلوپنتان همگی دوستدار محیط زیست هستند، اما اولی گران و دومی قابل اشتعال است، بنابراین به منظور رفع نیازهای کاهش درجه حرارت، مردم فرآیندهای جدید، فناوری کف کردن فشار منفی، فناوری خنک کننده اجباری و فناوری CO2 مایع را برای حل مشکل معرفی کرده اند، هدف کاهش مقدار آب یا کاهش دمای داخلی است. از فوم.

من فناوری CO2 مایع را برای تولید حباب های بلوک توصیه می کنم که بیشتر برای شرکت های کوچک و متوسط مناسب است.در فناوری LCO2 4 قسمت LCO2 معادل 13 قسمت MC است.رابطه بین مصرف آب و CO2 مایع مورد استفاده برای تولید فوم با چگالی های مختلف چگالی فوم، کیلوگرم بر متر مکعب آب، قطعات در جرم LCO2، قطعات بر حسب جرم MC، قطعات به جرم

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

بازدارنده شعله

ضد اشتعال و جلوگیری از آتش سوزی همیشه دغدغه مردم است."الزامات و استانداردهای عملکرد احتراق محصولات و اجزای بازدارنده شعله در اماکن عمومی" GB20286-2006 که به تازگی منتشر شده است، الزامات جدیدی برای تاخیر در شعله دارد.برای فوم مقاوم در برابر شعله درجه 1 نیازمندی های پلاستیکی: الف)، حداکثر سرعت انتشار گرما ≤ 250KW/m2.ب) میانگین زمان سوختن ≤ 30 ثانیه، میانگین ارتفاع سوزان ≤ 250 میلی متر؛ج)، درجه چگالی دود (SDR) ≤ 75.د) درجه سمیت دود نه کمتر از سطح 2A2.

یعنی سه عامل را باید در نظر گرفت: بازدارنده شعله، دود کم و سمیت کم دود.به منظور ارائه الزامات بالاتر برای انتخاب مواد بازدارنده شعله، با توجه به استانداردهای فوق، من معتقدم که بهتر است انواعی را انتخاب کنید که بتوانند یک لایه کربن ضخیم تشکیل دهند و دود غیر سمی یا کم سمی را آزاد کنند.در حال حاضر، استفاده از مواد بازدارنده شعله با وزن مولکولی بالا مبتنی بر استر فسفات یا هیدروکربن های آروماتیک بدون هالوژن با انواع هتروسیکلیک مقاوم در برابر دمای بالا و غیره مناسب تر است. یا نیتروژن هتروسیکلیک بازدارنده شعله دارو درست است.

دیگر

سایر مواد افزودنی عمدتاً عبارتند از: بازکننده‌های منافذ، عوامل اتصال متقابل، آنتی اکسیدان‌ها، عوامل ضد مه‌گیر و غیره. هنگام انتخاب، تأثیر افزودنی‌ها بر عملکرد محصولات PU و همچنین سمیت، مهاجرت، سازگاری و غیره باید در نظر گرفته شود. سوال

5 محصول

به منظور درک بیشتر رابطه بین فرمول و عملکرد فوم نرم PU، چندین نمونه معرف برای مرجع معرفی شده است:

1. فرمول معمولی و خواص فوم نرم بلوک پلی اتر PU

پلی اتر تریول 100 pbw TDI80/20 46.0 pbw کاتالیزور ارگانوتین 0.4 pbw کاتالیزور آمین سوم 0.2 pbw تثبیت کننده فوم سیلیکون 1.0 pbw آب 3.6 pbw عامل هم کف کننده 0.0 ~ 12 pbm استحکام 0.12 pbm 3. Kg. ازدیاد طول، %220 استحکام پارگی، N/m 385 مجموعه فشاری، 50% 6 90% 6 بار کاویتاسیون، کیلوگرم (38cm×35.6cm×10cm) تغییر شکل 25% 13.6 65% 25.6 سقوط توپ برگشتی، % 38 در سال های اخیر، به منظور برآورده کردن نیازهای بازار، برخی از شرکت ها اغلب فوم با چگالی کم (10 کیلوگرم بر متر مکعب) تولید می کنند.هنگام تولید فوم انعطاف پذیر با چگالی فوق العاده کم، صرفاً افزایش عامل کف کننده و عامل کف کننده کمکی نیست.کاری که می توان انجام داد باید با یک سورفکتانت سیلیکونی نسبتاً با ثبات و یک کاتالیزور مطابقت داده شود.

فرمول مرجع فوم انعطاف پذیر فوق العاده کم چگالی کم: نام چگالی متوسط کم چگالی کم چگالی

جعبه پیوسته جعبه پیوسته جعبه پلی اتر پلی ال 100100100100100 آب 3.03.04.55.56.6 A-33 کاتالیست 0.20.20.20.250.18 سیلیکون سورفکتانت B-81101.01.21.110.93. 0.40 Agent 7.57.512.515.034.0 TDI80/2041.444.056.073 0.0103.0 چگالی، kg/m3 23.023.016.514.08.0

فرمول فوم استوانه ای: پلی اتر پلی اتر نوع EO/PO (OH:56) 100pbw Water 6.43pbw MC فوم کننده 52.5pbw سیلیکون سورفکتانت L-628 6.50pbw Catalyst A230 0.44pbw Stannous 0.44pbw Stannous 51pw0900. Sage 139pbw چگالی فوم، کیلوگرم بر متر مکعب 7.5

2. CO2 مایع هم کف کننده برای ساخت فوم با چگالی کم

پلی استر تریول (Mn3000) 100 100 آب 4.9 5.2 مایع CO2 2.5 3.3 سیلیکون سورفکتانت L631 1.5 1.75 B8404 آمین کاتالیزور A133 0.28 0.30 Stannous octoate114meF140D0. 80/20 چگالی فوم، kg/m3 16 16

فرمول معمولی به شرح زیر است: پلی اتر تریول (Mn3000) 100 pbw آب 4.0 pbw LCO2 4.0 ~ 5.5 pbw کاتالیست A33 0.25 pbw سیلیکون سورفکتانت SC155 1.35 pbw octoate Stannous 8.1010bw T190. m3 14.0 ~ 16.5

3. فوم نرم پلی اورتان با چگالی کم کامل MDI

فوم نرم قالب گیری PU به طور گسترده در تولید بالشتک صندلی ماشین استفاده می شود.کاهش تراکم بدون تأثیر بر خواص فیزیکی هدف توسعه است

فرمول: پلی اتر با فعالیت بالا (OH: 26~30mgKOH/g) 80pbw پلیمر پلی ال (OH: 23~27mgKOH/g) 20pbw عامل اتصال متقابل 0~3pbw آب 4.0pbw کاتالیزور آمین A-33 2.8pbw1. pbw شاخص MDI 90 pbw عملکرد: تراکم مرکز فوم 34.5 کیلوگرم در متر مکعب سختی ILD25% 15.0 کیلوگرم/314 سانتی‌متر مربع استحکام پارگی 0.8 کیلوگرم بر سانتی‌متر استحکام کششی 1.34 کیلوگرم در سانتی‌متر مربع طول کشیدگی 120 درصد 120 درصد بازگشت به عقب 13.5٪

4. بالشتک صندلی خودرو با چگالی کم و سازگار با محیط زیست کامل

همولوگ MDI خالص: M50—یعنی محصول 4,4'MDI 50% 2,4'MDI 50% می تواند در دمای اتاق کف شود، سیالیت را بهبود بخشد، چگالی محصول را کاهش دهد و وزن خودرو را کاهش دهد. بسیار امیدبخش.محصول:

فرمولاسیون: پلی‌ال پلی‌اتر فعال بالا (OH: 28mgKOH/g) 95pbw 310 کمکی* 5pbw Dabco 33LV 0.3pbw Dabco 8154 0.7pbw سیلیکون سورفکتانت B4113 0.6pbw 10p50pbw0. w 8

خواص فیزیکی: زمان کشش (s) 62 زمان خیز (s) 98 چگالی فوم آزاد، کیلوگرم بر متر مکعب 32.7 انحراف بار فشاری، kpa: 40% 1.5 کشیدگی، % 180 استحکام پارگی، N/m 220

توجه: *310 کمکی: میفروشم، اکستندر زنجیر مخصوص است.

5. انعطاف پذیری بالا، سواری راحت فوم PU

اخیراً، بازار خواستار آن شد که ویژگی‌های فیزیکی بالشتک‌های صندلی فوم بدون تغییر باقی بماند، اما مردم پس از رانندگی طولانی مدت خسته نشوند و بالشتک‌های صندلی باکیفیت بیماری حرکت را نداشته باشند.پس از تحقیقات، اندام های داخلی بدن انسان، به ویژه معده، فرکانس حدود 6 هرتز دارند.در صورت بروز رزونانس باعث تهوع و استفراغ می شود

به طور کلی، انتقال ارتعاش فوم با انعطاف پذیری بالا در 6 هرتز 1.1 ~ 1.3 است، به این معنی که وقتی وسیله نقلیه در حال کار است، ضعیف نمی شود بلکه افزایش می یابد و برخی از محصولات فرمول می توانند لرزش را به 0.8 ~ 0.9 کاهش دهند.اکنون یک فرمول محصول توصیه می شود و انتقال ارتعاش 6 هرتز آن در سطح 0.5 تا 0.55 است.

فرمولاسیون: پلی اتر پلی‌ال با فعالیت بالا (Mn6000) 100 pbw سورفکتانت سیلیکونی SRX-274C 1.0 pbw کاتالیزور آمین سوم، Minico L-1020 0.4 pbw کاتالیزور سوم آمین، Minico TMDA 0.15pb6%Po%Water. NDEX 100

خواص فیزیکی: چگالی کلی، کیلوگرم بر متر مکعب، 48.0، 25% ILD، کیلوگرم/314 سانتی متر مربع، 19.9 بازگشت، 74% 50% فشرده سازی

قدرت انقباض، (خشک) 1.9 (مرطوب) 2.5 6 هرتز انتقال ارتعاش 0.55

6. بازگشت آهسته یا فوم ویسکوالاستیک

فوم PU به اصطلاح آهسته برگشتی به فومی اطلاق می شود که بلافاصله پس از تغییر شکل فوم در اثر نیروی خارجی به شکل اولیه خود بازیابی نمی شود، اما به آرامی بدون تغییر شکل سطح باقیمانده ترمیم می شود.دارای بالشتک عالی، عایق صدا، آب بندی و سایر خواص است.می توان از آن در کنترل صدای موتورهای خودرو، پشتی فرش، اسباب بازی های کودکان و بالش های پزشکی استفاده کرد.

فرمول مثال: پلی اتر با فعالیت بالا (OH34) 40~60pbw پلیمر پلی اتر (OH28) 60~40 pbw Cross-Adhesive ZY-108* 80~100 pbw L-580 1.5 pbw Catalyst 1.8~2.5 pbw ~2.2.5 pbw Water indexw p6. * 1.05 pbw توجه: *ZY-108، ترکیبی از پلی‌اتر چند منظوره با وزن مولکولی کم** PM-200، ترکیبی از MDI-100 مایع، هر دو محصول Wanhua هستند. قدرت پارگی 18 ~ 15، KN/m 0.87 ~ 0.76 ازدیاد طول، % 90~130 نرخ بازگشت، % 9~7 زمان بازیابی، ثانیه 7~10

7. فوم میکروسلولار خود پوسته از نوع پلی اتر مقاوم در برابر خستگی میلیون بار

فوم را می توان روی زیره های PU و فرمان اعمال کرد

نمونه: 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 027 0.3 pbw 硅表面活性剂DC-193 0.3 pbw L1 412T 1.5 pbw Water 0.44 pbw اصلاح شده MDI Suprasec2433 71 pbw

خواص فیزیکی: چگالی فوم: حدود 0.5g∕cm3 انحراف کمربند β، KCS 35×50، بسیار خوب

8. بازدارنده شعله، دود کم، فوم ارتجاعی بالا

با توسعه سریع اقتصاد ملی، بخش‌های مختلف نیازمندی‌های بالاتر و بالاتری برای مقاوم‌سازی محصولات فوم، به ویژه هوانوردی، خودروها، خودروهای سواری پرسرعت و مبل‌های خانگی و غیره غیرسمی دارند.

با توجه به وضعیت فوق، نویسنده و همکارانش یک درجه مقاوم در برابر شعله (شاخص اکسیژن 28 تا 30٪) ایجاد کرده اند که تراکم دود بسیار پایینی دارد (مقدار بین المللی 74 است و این محصول فقط حدود 50 است) و فوم برگشتی بدون تغییر باقی می ماند.دود سفید تولید می کند.

فرمول مثال: YB-3081 پلی اتر مقاوم در برابر شعله 50 pbw پلی اتر با فعالیت بالا (OH34) 50 pbw سورفکتانت سیلیکونی B 8681 0.8~1.0 pbw آب 2.4~2.6 pbw DEOA 1.5~3 pbw DEOA 1.5~3 pbw DEOA 1.5~3 pbw 1.5~3 pbw1.

خواص فیزیکی: چگالی فوم، مقاومت فشاری ≥50 کیلوگرم بر متر مکعب، استحکام کششی 5.5 کیلو پاسکال، نرخ برگشتی 124 کیلو پاسکال، تغییر شکل فشاری ≥60 درصد، شاخص اکسیژن ≤8 75 درصد، تراکم دود ≥ 28 درصد OI ≥ 28 ≤50

9. آب عامل کف کننده است، فوم خود پوست کاملاً سازگار با محیط زیست است

عامل فوم HCFC-141b در کشورهای خارجی کاملاً ممنوع شده است.عامل کف کننده CP قابل اشتعال است.عامل کف کننده HFC-245fa و HFC-365mfc گران و غیرقابل قبول هستند.فوم چرم.در گذشته، کارگران PU در داخل و خارج از کشور فقط به اصلاح پلی اتر و ایزوسیانات توجه می کردند، بنابراین لایه سطحی فوم نامشخص و چگالی بالا بود.

مجموعه‌ای از فرمول‌ها در حال حاضر توصیه می‌شوند، که مشخصه‌های آن‌ها عبارتند از:

l پلی ال پلی اتر پایه بدون تغییر باقی می ماند و از Mn5000 یا 6000 معمولی استفاده می شود.·

l ایزوسیانات بدون تغییر باقی می ماند، می توان از C-MDI، PAPI یا MDI اصلاح شده استفاده کرد.

برای حل مشکل از افزودنی ویژه SH-140 استفاده کنید.·

فرمول پایه:

l پلی اتر تریول با فعالیت بالا Mn5000 65 pbw

l SH-140* 35pbw

l افزایش دهنده زنجیره: 1،4-بوتاندیول 5 pbw

l عامل اتصال متقابل: گلیسرول 1.7 pbw

l عامل باز کننده: K-6530 0.2~0.5pbw

l Catalyst A-2 1.2~1.3pbw

l خمیر رنگی به مقدار مناسب l آب 0.5pbw