Glavna sestavina poliuretanske pene (PU pene) je poliuretan. Surovine so predvsem poliizocianati in polioli. Z dodajanjem ustreznih aditivov – med katerimi je najpomembnejši niz aditivov za penjenje, povezanih s penjenjem – - v produktu reakcije nastane velika količina pene, s čimer dobimo produkt iz poliuretanske pene. Ta članek na kratko predstavlja surovine in pripomočke za penjenje za proizvodnjo PU pene.

1. Poliizocianat
Najpogosteje uporabljeni poliizocianati pri proizvodnji poliuretanskih pen so toluen diizocianat (TDI), polimetilen polifenil izocianat (PAPI), difenilmetan diizocianat (MDI) in utekočinjeni MDI (L-MDI).

TDI se uporablja predvsem v industriji penaste plastike za proizvodnjo prožne poliuretanske pene. MDI je bolj reaktiven kot TDI in manj hlapen. Nekateri utekočinjeni modificirani MDI se lahko uporabljajo kot nadomestek za TDI pri proizvodnji prožne poliuretanske pene, kot so prožna poliuretanska pena visoke gostote in poltrda pena ali mikrocelični poliuretanski elastični materiali. proizvodnja.

PAPI se imenuje tudi surovi MDI in polimerni MDI. Povprečna molekulska masa tipičnih izdelkov PAPI je večinoma v območju od 30 do 400, njegov masni delež NCO pa je 31% do 32%. Povprečna funkcionalnost PAPI z nizko viskoznostjo je običajno med 2,5 in 2,9.

Na področju penaste plastike se PAPI in modificirani PAPI večinoma uporabljata za proizvodnjo različnih trdih poliuretanskih pen, majhna količina pa se uporablja za proizvodnjo visoko prožnih mehkih pen, pen za celotno kožo in poltrdih pen. PAPI lahko zmešate s TDI, da naredite hladno utrjeno peno z visoko odpornostjo. 2. Polieter in poliester poliol

1. Polieter poliol
Polieter polioli, ki se uporabljajo za proizvodnjo fleksibilnih poliuretanskih pen, so na splošno dolgoverižni polietri z nizko funkcionalnostjo. Funkcionalnost polieter poliola v formulaciji mehke pene je na splošno 2 ~ 3, povprečna molekulska masa pa je med 2000-6500. Polieter triol je najpogosteje uporabljen v mehki peni. Na splošno se kot iniciator uporablja glicerol (glicerol) in se pridobiva s polimerizacijo 1,2-propilen oksida z odpiranjem obroča ali kopolimerizacijo z majhno količino etilen oksida. Molekulska masa je na splošno med 3000 ~ 7000.

Med njimi se visokoreaktivni polieter uporablja predvsem za visokoodporno mehko peno in se lahko uporablja tudi za izdelke iz pene, kot je poltrda pena. Majhno količino polieter glikola lahko uporabimo kot pomožni material in ga mešamo s polieter triolom v formulacijah mehke pene. Polieter poliole z nizko nenasičenostjo in visoko molekulsko maso je mogoče uporabiti za proizvodnjo mehkih pen in zmanjšanje količine TDI.

Na splošno se polieter polioli z visoko funkcionalnostjo in visoko hidroksilno vrednostjo uporabljajo v formulacijah toge pene, tako da je mogoče ustvariti zadostno zamreženje in togost. Hidroksilna vrednost polieter poliola iz trde pene je na splošno 350 ~ 650 mg KOH/g, povprečna funkcionalnost pa je nad 3. Splošne formulacije trde pene so večinoma mešane z dvema polietroma, povprečna hidroksilna vrednost pa je približno 4000 mg KOH/g.

Poltoge penaste formulacije na splošno uporabljajo del polietrov z visoko molekulsko maso, zlasti visoko reaktivne polieter poliole in del visokofunkcionalnih trdih penastih polietrov z nizko molekulsko maso.

2. Poliester poliol
Običajni alifatski poliestrski polioli z nizko viskoznostjo, kot je polidietilen adipat diol s hidroksilno vrednostjo približno 56 mg KOH/g, ali rahlo razvejani poliestrski polioli se lahko uporabljajo za izdelavo poliestrske poliuretanske mehke pene. Poliester poliol ima visoko reaktivnost. Trenutno se poliestrska PU blok pena uporablja le na majhnem številu področij, kot so dodatki za oblačila.

Aromatični polioli, sintetizirani iz dibazičnih kislin (kot je ftalni anhidrid, tereftalna kislina itd.) in nizkomolekularnih diolov (dietilenglikol itd.) ali poliolov. Med njimi je mogoče visoko hidroksilno vrednost uporabiti za proizvodnjo poliuretanske trde pene in poliolov. Izocianuratna trda pena. Nižjo hidroksilno vrednost poliestrskega alkohola anhidrida ftalne kisline je mogoče uporabiti tudi za visoko prožno prožno peno, peno za polno kožo in poltogo peno ter nepeneče poliuretanske materiale.

3. Polimerni poliol
Polimerni polioli (cepljeni polieter polioli) vsebujejo tog stiren, homopolimere in kopolimere akrilonitrila ter cepljene polimere. Ti vinilni polimeri delujejo kot organska "polnila" za izboljšanje nosilnosti.

Polimerne poliole je mogoče uporabiti za izdelavo upogljivih pen z visoko trdoto, pen z visoko odpornostjo, toplotno oblikovanih mehkih pen, poltrdih pen, pen z lastno kožo, izdelkov za reakcijsko brizganje (RIM) itd., kar lahko zmanjša debelino izdelka in zmanjša Gostota pene zmanjša stroške, lahko tudi poveča odprto celico penaste plastike in da izdelku določeno učinkovitost zaviranja gorenja.

Polisečninski poliol (PHD disperzija) je tudi poseben polimer modificiran poliol, ki se lahko uporablja za visoko prožno mehko peno, poltogo peno in mehko peno. Trenutno je na trgu malo izdelkov.

Obstaja tudi nekaj posebnih poliolov, ki se uporabljajo pri proizvodnji poliuretanskih pen, kot so polioli rastlinskega olja, kolofonijski poliestrski polioli in polimerni poliestrski polioli.

3. Pripomočki za penjenje
Pri izdelavi poliuretanskih pen so nepogrešljivi pripomočki za penjenje, vključno s katalizatorji, stabilizatorji pene (stabilizatorji pene), penilnimi sredstvi itd. Obstajajo tudi nekateri dodatki, ki so neobvezni in jih je mogoče uporabiti po potrebi, kot so pregrade. Sredstvo za gorenje, sredstvo za podaljševanje verige/sredstvo za zamreževanje, antioksidant, stabilizator svetlobe, mehčalec pene, odpirač celic, polnilo, barvna pasta, antistatično sredstvo, stabilizator hidrolize, stabilizator za shranjevanje sestave pene itd.

1. Sredstvo za penjenje
Voda je pomembno sredstvo za penjenje pri proizvodnji poliuretanskih materialov. Je kemično sredstvo za penjenje. Plin ogljikov dioksid, ki nastane pri reakciji z izocianatom, razširi, speni in strdi viskoelastičen penast material, da dobimo različne poliuretanske pene.

Ker ima ogljikov dioksid visoko toplotno prevodnost in močno prepustnost, je treba uporabiti fizikalna sredstva za penjenje za formulacije trde poliuretanske pene, ki zahtevajo visoke lastnosti toplotne izolacije. Ker začetna stopnja mešanja materiala pri proizvodnji trde pene ustvari veliko toplote v nekaj desetih sekundah, potrebuje penilno sredstvo, da absorbira del toplote, hkrati pa uplinjanje penilnega sredstva povzroči, da se pena razširi in pena.

Pri proizvodnji prožnih poliuretanskih pen, da bi dobili prožne pene z nizko gostoto brez preveč vode, ki bi povzročila, da bi pena postala toga, je na splošno treba nadzorovati količino vode in dodati ustrezno količino fizikalnega sredstva za penjenje kot pomožnega sredstva. sredstvo za penjenje.

Industrijska proizvodnja CFC-11 (triklorofluorometan) se je začela v poznih dvajsetih letih prejšnjega stoletja. Ker ima CFC-11 značilnosti negorljivosti, primernega vrelišča, enostavnega uplinjanja, nizke toplotne prevodnosti plina, nizke toksičnosti, dobre združljivosti s poliuretanskimi surovinami, nekorozivnosti, nizke cene, preprostega postopka penjenja itd., je proizvodnja poliuretanske pene Zelo idealno sredstvo za razpenjanje v mediju.

Od šestdesetih do zgodnjih devetdesetih let prejšnjega stoletja se je CFC-11 pogosto uporabljal kot sredstvo za razpenjanje poliuretanskih pen. Vendar pa so v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja znanstveniki odkrili, da lahko CFC-11, ki se izpušča v ozračje, počasi uničuje ozonski plašč, kar je pritegnilo pozornost okoljevarstvenikov po vsem svetu. Glavne vrste razpenjalnikov, ki se trenutno uporabljajo kot alternativa CFC-11, so HCFC (hidroklorofluoroogljikovodik), HFC (hidrofluoroogljikovodik), HC (alkan), tekoči CO2 in voda.

2. Stabilizator pene
Pri izdelavi poliuretanske pene je stabilizator pene (ali stabilizator pene) nepogrešljiv sestavni del. Lahko poveča medsebojno topnost vsake komponente in igra vlogo emulgiranja penastih materialov, stabilizacije pene in prilagajanja celic. Stabilizatorji pene so površinsko aktivne snovi in ​​obstajata dve vrsti nesilicijevih spojin in organosilicijevih spojin.

Večina stabilizatorjev pene, ki se trenutno uporabljajo, so polisiloksanski oksialkilenski blok kopolimeri, ki so polietersko modificirane silikonske površinsko aktivne snovi, ki jih v industriji včasih običajno imenujemo "silikonsko olje". Zaradi širokega razpona strukturne sestave te vrste površinsko aktivnih snovi in ​​dobrega uporabnega učinka so polietersko modificirane silikonske površinsko aktivne snovi pogosto uporabljene kot stabilizatorji pene v industriji poliuretanske pene.

3. Odpirač por
Metoda pridobivanja odprtocelične poliuretanske pene:

Uporabite ustrezen katalizator, da dosežete potrebno ravnovesje med reakcijo gela in reakcijo penjenja. Ko se penasti material dvigne do najvišje točke, trdnost filma celične stene ni dovolj za zapiranje mehurčkov v notranjosti, plin pa izstopi iz stene in tvori odprte celice. Struktura pene;

Za oblikovanje pene z odprtimi celicami uporabite primerne surovine polieter poliol;

Kadar katalizator in glavne surovine ne zadoščajo za rešitev problema, se uporabi majhna količina odpirača celic za razpršitev sečnine, ki nastane s penjenje vode, da dobimo peno z določenim razmerjem odprtih celic.

Odpirač celic je posebna vrsta površinsko aktivne snovi, ki običajno vsebuje hidrofobne in hidrofilne segmente ali skupine. Njegova funkcija je zmanjšati površinsko napetost pene, pospešiti lomljenje celic in povečati stopnjo odprtih celic poliuretanske pene. Izboljšajte krčenje izdelkov iz mehke, poltrde in trde penaste plastike zaradi zaprtih celic.

Navadna trda poliuretanska pena ima visoko gostoto zamreženja in visoko trdnost filma celične stene v penjenju. Na splošno je zaprtocelična celična struktura. Vendar pa je mogoče z dodajanjem sredstva za odpiranje celic narediti trdo poliuretansko peno z odprtimi celicami za zmanjšanje hrupa, za namene, kot je filtriranje.

Zgodnji hidrofobni tekoči parafin, polibutadien, dimetil polisiloksan itd. se lahko uporabljajo kot stabilizatorji pene in odpiralci celic. Parafinske disperzije in polietilen oksid se lahko uporabljajo tudi kot odpirači celic. Trenutno se kot sredstva za odpiranje por uporabljajo posebna kemična sestava kopolietra polioksipropilen-etilen oksida, kopolimera polioksialkilen-polisiloksana itd.

4. Mehčalec
Uporaba mehčalcev pri proizvodnji prožnih poliuretanskih pen, formuliranih z visoko vsebnostjo vode, lahko zmanjša togost pene, ki jo povzročajo presežne skupine sečnine. Modifikator za mehčanje pene ima učinek mehčanja. Uporaba mehčalca lahko zmanjša količino izocianata in s tem zmanjša trdoto pene. Uporablja se pri izdelavi fleksibilne poliuretanske pene. Komercialni mehčalci običajno vsebujejo posebne polietre, posebne poliole in vodo.

Ningbo Zhongyuan Pigment Co., Ltd. je podjetje, specializirano za razvoj in proizvodnjo visokokakovostnihPU barvila, prevleke v kalupu, sredstva za odpiranje por in silikagel v prahu.