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《全水發(fā)泡硬質(zhì)聚氨酯泡沫的開發(fā)》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、2003年江蘇省復(fù)合材料科學(xué)技術(shù)與T程學(xué)術(shù)研討會論文集南京2003.5全水發(fā)泡硬質(zhì)聚氨酯泡沫的開發(fā)宋聰梅童俊羅振揚(yáng)(江蘇省化工研究所南京210024)摘要:探討了影全水發(fā)泡硬質(zhì)聚氨酯泡沫響性能的相關(guān)因素。研制了具有良好流動性的全水發(fā)泡硬質(zhì)聚氯酯泡沫組合聚醚。依此制備的硬質(zhì)聚氨酯泡沫具有良好的尺寸穩(wěn)定性、優(yōu)異的粘接性能和較低的導(dǎo)熱系數(shù).已達(dá)到或超過汽車、建筑行業(yè)對全氟泡沫的要求.具有廣闊的市場前景。關(guān)鍵詞:聚氨酯硬質(zhì)泡沫全水發(fā)泡聚醚多元醇PreparationofWarer—BIownRigidPolyure
2、thaneFoamsSongCongmei,TongJun,LuoZhenyang(JiangsuInstituteofChemicalIndustry,Nanjing210024)Abstract:Thewater-blownrigidpolyurethanefoamsystemswithgoodflowwereprepared.Therelatedfactorseffectiagonthefoamingpropertiesarediscussed.Therigidfoamhasgooddimension
3、alstability,excellentadhesionandlowerthermalconductivity.Thepropertiesoft-Iefoameaoreachorsurpassthespecificationrequirementforautomobileandconstructionindustry.Thewater-blownpolyurethanesystemproductshavegoodmarketprospect.Keywords:polyurethane,rigidfoam,
4、water-blown,polyetherpolyol1引言全水發(fā)泡硬質(zhì)聚氮酯泡沫技術(shù)實(shí)際上是以水和異氰酸醑反應(yīng)生成的coz氣體作發(fā)泡劑,其臭氧破壞效應(yīng)0DP值為零、無毒副作用、對設(shè)備的要求很低、可沿用CFC一1I體系的設(shè)備,是最具吸引力的CFC一11替代發(fā)泡技術(shù),具有廣闊的市場前景。但是。全水發(fā)泡體系與CFC—i1體系相比存在許多不足,諸如組合聚醚粘度比較大、泡沫與基材的粘接性差、導(dǎo)熱系數(shù)偏高,限制了全水發(fā)泡聚氨酯泡沫的推廣和應(yīng)用“I。針對全水發(fā)泡體系的特點(diǎn),我們通過聚醚分子結(jié)構(gòu)的調(diào)整、助劑的選擇,開發(fā)了
5、低粘度的聚醚及具有良好流動性的組合聚醚,以此制備的硬質(zhì)聚氨酯泡沫具有良好的尺寸穩(wěn)定性、粘接性和較低的導(dǎo)熱系數(shù)。2實(shí)驗(yàn)部分將聚醚多元醇、泡沫穩(wěn)定劑、催化劑、水等混合均勻,作為A組分;以多異氰酸酯作為B組分。發(fā)泡時,調(diào)節(jié)A料、B料及模具的溫度,按配方稱取A、B料,混合后攪拌5~10s,立即倒入模具使其自由發(fā)泡,待泡沫完全熟化后測定相關(guān)性能。3結(jié)果與討論3.1聚醚多元醇對全水發(fā)泡硬質(zhì)聚氨酯泡沫性能的影響由于全水發(fā)泡體系缺少大量的低粘度物理發(fā)泡劑的稀釋與溶解作用,采用現(xiàn)有高粘度硬泡聚醚的配方體系。其粘度大幅增加。混
6、合與乳化過程變得困難,反應(yīng)體系的流動性變差。水與二氧化碳反應(yīng)生成較多的脲鍵,使泡沫粘接性能下降;同時,由于二氧化碳從泡孔內(nèi)向外擴(kuò)散速率大2003年江蘇省復(fù)合材料科學(xué)技術(shù)與工程學(xué)術(shù)研討會論文集南京2003.5于空氣向泡孔內(nèi)的擴(kuò)散速率,使泡孔內(nèi)壓力降低,導(dǎo)致泡沫收縮,尺寸穩(wěn)定性降低?。因此,全水發(fā)泡硬質(zhì)聚氨酯泡沫技術(shù)的關(guān)鍵在于開發(fā)新型的低粘度、高活性、高支化度聚醚多元醇。表I為采用幾種聚醚多元醇配制的組合聚醚的粘度及其制得的泡沫塑料的物性。表I聚醚品種對全水發(fā)泡泡沫性能的影響以脂肪族聚醚多元醇TNR410為主體
7、聚醚的組合多元醇,其原液的粘度明顯偏大,在常溫及低溫環(huán)境下,發(fā)泡設(shè)備無法正常工作,需要對原液加熱以降低其粘度,并且,由表l可見,以TNR410合成的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料易吸水變形;以N635S合成的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料,其物性雖然符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),但以其為主體聚醚的組合多元醇的粘度嚴(yán)重超標(biāo),即使在夏季也需要對其進(jìn)行預(yù)熱才能滿足發(fā)泡設(shè)備的使用要求:采用自制的全水發(fā)泡聚醚多元醇PE600配制組合多元醇,不僅降低了組合多元醇的粘度,使其滿足普通發(fā)泡設(shè)備的使用要求,而且,以PE600合成的全水發(fā)泡硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料具有良好
8、的物理性能。3.2異氰酸酯指數(shù)對硬質(zhì)聚氨酯泡沫性能的影響在硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的合成中,異氰酸酯指數(shù)通常大于1.0,使反應(yīng)過程中有過量的異氰酸酯基團(tuán)與氨基甲酸酯進(jìn)行次級反應(yīng),生成脲基甲酸酯;同時異氰酸酯基團(tuán)自身之間進(jìn)行三聚反應(yīng),生成異氰脲酸酯,這兩種鏈段結(jié)構(gòu)的存在使硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料具有較高的壓縮強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定:由于水發(fā)泡體系硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料中已經(jīng)存在大量剛性的聚脲鏈段,隨著異氰酸酯指數(shù)的增加,泡沫塑料的脆性也相