聚氨酯软泡发泡配方汇总_山东天庆科技发展有限公司_水性树脂

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聚氨酯软泡发泡配方汇总

发布时间：

2018-01-30

1、基本反应及数据
聚氨酯软泡的形成包括2个基本反应：发泡反应和聚合反应（也称凝胶反应）。
发泡反应：异氰酸酯与水反应生成双取代脲和二氧化碳的反应。反应式如下：
2R-N=C=O+HOH→R-NH-CO-NH-R+CO2↑
若使用ＴＤＩ，根据上反应式，得出１份水反应需９．６７份（约９．７份的ＴＤＩ）
放出的二氧化碳成为泡核，使反应混合物膨胀，得到具有开孔结构的泡沫。
聚合反应：聚醚中的羟基与异氰酸酯发生逐步聚合反应形成氨基甲酸酯的反应。反应式如下：
R=N=C=O+R′-OH→R-NH-COO—R′
若使用ＴＤＩ，根据上反应式，得出１００份羟值５６的聚醚反应需８．６８份（约８．７份的ＴＤＩ）

2、多元醇
国内块泡生产采用3官能度，分子量3000（羟值56）或3500（羟值48，用的少）的软泡聚醚。如我公司的JH-3031K、JH-3050D、JH-3500等。
3、多异氰酸酯
主要使用甲苯二异氰酸酯（TDI），ＴＤＩ工业品主要有３种：纯２，４ＴＤＩ（或称ＴＤＩ１００）、ＴＤＩ８０／２０、ＴＤＩ６５／３５。ＴＤＩ８０／２０生产成本最低，是工业应用最广用量最大的品种。
ＴＤＩ分子量为１７４，其中含有２个异氰酸酯团（-N=C=O）的分子量为８４，所以ＴＤＩ中异氰酸酯含量为４８．２８％。
ＴＤＩ用量对泡性能有很大影响，在泡沫配方中，ＴＤＩ过量程度以异氰酸酯指数表示，异氰酸酯指数是指实际用量与理论计算量的比值。在生产软泡时，一般指数为１０５－１１５（１００是等于理论计算量）（或写为１．０５－１．１５，１为理论计算量），在此范围内，ＴＤＩ指数增大，泡沫硬度增大，撕裂强度变小，拉伸强度变小，断裂伸长率变小。若ＴＤＩ指数过高，则会形成大孔和闭孔，熟化时间过长，还会引起泡沫烧心；ＴＤＩ指数过低，则易产生裂纹，回弹性差，强度差，压缩永久变形较大。
４、发泡剂
水与ＴＤＩ反应产生二氧化碳是软泡发泡中使用的主要发泡剂，增加配方中水量，将会提高脲的含量，加大泡沫硬度，降低泡沫密度，泡沫荷载能力下降。但是ＴＤＩ与水反应生产大量的热量，水用量过高，会使泡沫出现烧心或燃烧。
二氯甲烷是物理发泡剂，其沸点３９．８℃，是不燃性气体，可在发泡中气化，降低泡沫密度，硬度也下降。加入二氯甲烷的数量，即要防止泡沫发生烧心现象，又要保证不因二氯甲烷过多而代走过多热量影响泡沫熟化，同时要保证泡沫物性没有明显下降，因此二氯甲烷用量有个限制。
水与二氯甲烷的发泡效率（即产生相同体积的气体）有如下经验关系：
１份水＝９份二氯甲烷
发泡指数：即配方中，以１００份聚醚为基础配比，所用发泡剂的数量。
发泡指数＝水＋二氯甲烷／９
发泡指数与密度近似关系为１００/发泡指数，此为配方中未加填料时公式。当加填料时，密度要比此公式计算的大。

５、催化剂
催化剂的主要作用是调节发泡反应和凝胶反应的速度，使之处于良好的平衡状态。
三乙烯二胺（Ａ３３，含量３３％的二丙二醇或丙二醇溶液）是软泡生产中最重要的叔胺催化剂剂，它有６０％功效用于促进异氰酸酯与水反应，即发泡反应，４０％用于促进羟基与异氰酸酯反应，即凝胶反应。
双（２，２－二甲胺基乙基）醚（Ａ－１）是软泡通用型叔胺催化剂，它有８０％功效用于促进发泡反应，２０％用于促进凝胶反应。大多与三乙烯二胺合用。
胺催化剂用量不当对制品有很大影响，胺用量过多，将造成（１）反应时间短，起始粘度增加太快，发泡是冒烟大。（２）泡沫开裂。胺用量过少，将造成起发速度太慢，影响发泡高度。
辛酸亚锡是最常用的有机锡催化剂，它在含水及叔胺催化剂的聚醚混合物中极容易水解和氧化。
泡沫密度越低，辛酸亚锡的可调范围越窄，锡用量对泡沫影响如下：
用量太少：泡沫开裂。
用量太多：粘度增加快，泡沫形成闭孔而收缩，形成底皮和边皮。

６、泡沫稳定剂（又称硅油）
　　泡沫稳定剂可降低发泡体系混合料的表面张力，从而稳定泡孔，防止泡沫倒塌，并控制抛空的大小和均匀度。
将硅油用量由最低量提高到适当程度，可获得良好开孔的泡沫塑料。当用量偏高时泡沫闭孔率增加。其用量与密度关系如下：
泡沫密度（Ｋｇ／立方米）　　　　　　１００份聚醚硅油用量
　　３５　　　　　　　　　　　　　　　０．７－１．０
　　２５　　　　　　　　　　　　　　　０．８－１．２
　　　　２０　　　　　　　　　　　　　　　１．０－１．５
　　　　小于２０　　　　　　　　　　　　　１．５－２．０

７、其他影响因素
除配方外，工艺参数，环境等对泡沫性能有一定影响。
原料温度：在比较正常的环境温度（２０－２８度）下，原料温度控制在２５±３度，最好正负１度范围内。也有控制在２８－３０度范围的。
原料温度上升或降低对发泡和凝胶反应的速度影响不一样。温度升高，聚合反应增加值比发泡反应增加值要大的多。温度变化催化剂要调整。
对同一配方而言，使用相同数量的发泡剂，泡沫密度与海拔高度也有关，在海拔高的地区时，泡沫密度明显降低。

８、一些参考配方（来自相关资料，未经实验验证，供参考了解）