1. Perkenalan
Produk seri busa lembut poliuretan terutama mencakup busa blok, kontinu, spons, busa berketahanan tinggi (HR), busa kulit mandiri, busa berketahanan lambat, busa mikroseluler, dan busa penyerap energi semi-kaku.Busa jenis ini masih menyumbang sekitar 50% dari total produk poliuretan.Beraneka ragam dengan penerapan yang semakin luas, telah terlibat dalam berbagai bidang perekonomian nasional: peralatan rumah tangga, mobil, perbaikan rumah, furnitur, kereta api, kapal laut, dirgantara dan banyak bidang lainnya.Sejak munculnya busa lunak PU pada tahun 1950-an, terutama setelah memasuki abad ke-21, telah terjadi lompatan dalam teknologi, variasi, dan keluaran produk.Sorotannya adalah: Busa lembut PU ramah lingkungan, yaitu produk poliuretan ramah lingkungan;busa lembut PU nilai VOC rendah;busa lembut PU atomisasi rendah;busa lembut PU air penuh;busa lembut seri MDI penuh;tahan api, asap rendah, Busa seri MDI penuh;jenis aditif baru seperti katalis reaktif dengan berat molekul tinggi, stabilisator, penghambat api dan antioksidan;poliol dengan kandungan tak jenuh dan monoalkohol rendah;busa lembut PU dengan kepadatan sangat rendah dengan sifat fisik yang sangat baik;frekuensi resonansi rendah, busa lembut PU transfer rendah;polikarbonat diol, poliε-kaprolakton poliol, polibutadiena diol, polytetrahydrofuran dan poliol khusus lainnya;teknologi berbusa CO2 cair, teknologi berbusa tekanan negatif, dll.Singkatnya, munculnya varietas baru dan teknologi baru telah mendorong pengembangan lebih lanjut dari busa lunak PU.
2 Prinsip berbusa
Untuk mensintesis busa lunak PU ideal yang memenuhi persyaratan, perlu dipahami prinsip reaksi kimia sistem busa untuk memilih bahan baku utama dan tambahan serta proses pembuatan yang sesuai.Perkembangan industri poliuretan hingga saat ini tidak lagi dalam tahap peniruan, namun sesuai dengan kebutuhan kinerja produk akhir dapat dicapai melalui struktur bahan baku dan teknik sintetik.Busa poliuretan berpartisipasi dalam perubahan kimia selama proses sintesis, dan faktor-faktor yang mempengaruhi sifat struktural busa sangat kompleks, yang tidak hanya melibatkan reaksi kimia antara isosianat, alkohol polieter (ester) dan air, tetapi juga melibatkan kimia koloid dari busa. .Reaksi kimianya meliputi perpanjangan rantai, pembusaan, dan ikatan silang.Ini juga mempengaruhi struktur, fungsi dan berat molekul zat yang berpartisipasi dalam reaksi.Reaksi umum sintesis busa poliuretan dapat dinyatakan dengan rumus berikut:
9b0722b7780190d3928a2b8aa99b1224.jpg
Namun, situasi sebenarnya lebih rumit, dan tanggapan penting dirangkum sebagai berikut:
01 Perpanjangan rantai
Isosianat multifungsi dan alkohol polieter (ester), terutama senyawa difungsional, perpanjangan rantainya dilakukan sebagai berikut:
07b0ec2de026c48dd018efaa5ccde5c1.jpg
Dalam sistem berbusa, jumlah isosianat umumnya lebih besar daripada senyawa aktif yang mengandung hidrogen, yaitu indeks reaksi lebih besar dari 1, biasanya 1,05, sehingga ujung produk akhir rantai diperpanjang dalam proses berbusa seharusnya merupakan kelompok isosianat.
5ed385eebd04757bda026fcfb4da4961.jpg
Reaksi perpanjangan berantai adalah reaksi utama busa PU, dan merupakan kunci sifat fisik: kekuatan mekanik, laju pertumbuhan, elastisitas, dll.
02 Reaksi berbusa
Busa sangat penting dalam pembuatan busa lunak, terutama saat mensintesis produk dengan kepadatan rendah.Ada dua efek pembusaan umum: penggunaan panas reaksi untuk menguapkan senyawa hidrokarbon dengan titik didih rendah, seperti HCFC-141b, HFC-134a, HFC-365mfc, siklopentana, dll., untuk mencapai tujuan pembusaan, dan yang lainnya adalah menggunakan air dan isosianat.Reaksi kimia menghasilkan sejumlah besar gas CO2 yang berbusa:
04d3b707849aaf9b1ee6f1b8d19c1ce7.jpg
Tanpa adanya katalis, laju reaksi air dengan isosianat menjadi lambat.Laju reaksi amina dan isosianat cukup cepat.Oleh karena itu, ketika air digunakan sebagai bahan pembusa, ia membawa sejumlah besar segmen kaku dan senyawa urea dengan polaritas tinggi, yang mempengaruhi rasa, ketahanan, dan ketahanan panas produk busa.Untuk menghasilkan busa dengan sifat fisik yang sangat baik dan kepadatan rendah, perlu untuk meningkatkan berat molekul polieter (ester) alkohol dan kelembutan rantai utama.
03 Aksi gel
Reaksi gel disebut juga reaksi ikatan silang dan pengawetan.Dalam proses pembusaan, gelasi sangat penting.Gelasi yang terlalu dini atau terlambat akan menyebabkan kualitas produk busa menurun atau menjadi produk limbah.Keadaan yang paling ideal adalah perpanjangan rantai, reaksi pembusaan, dan reaksi gel mencapai kesetimbangan, jika tidak maka kepadatan busa akan terlalu tinggi atau busa akan runtuh.
Ada tiga tindakan pembentuk gel selama proses berbusa:
1) Gel senyawa multifungsi
Umumnya senyawa dengan lebih dari tiga fungsi dapat bereaksi membentuk senyawa struktur tubuh.Kami menggunakan polieter poliol dengan lebih dari tiga fungsi dalam produksi busa fleksibel poliuretan.Baru-baru ini, poliisosianat dengan fn ≥ 2,5 juga digunakan dalam pengembangan semua sistem MDI untuk meningkatkan kapasitas menahan beban busa berdensitas rendah.Ini adalah dasar untuk pembentukan struktur ikatan silang tiga fase:
42a37c3572152ae1f6c386b7bd177bf8.jpg
Perlu dicatat bahwa berat molekul antara titik ikatan silang secara langsung mencerminkan kepadatan ikatan silang busa.Artinya, kepadatan ikatan silangnya besar, kekerasan produknya tinggi, dan kekuatan mekaniknya bagus, tetapi kelembutan busanya buruk, serta ketahanan dan perpanjangannya rendah.Berat molekul (Mc) antara titik ikatan silang busa lunak adalah 2000-2500, dan busa semi kaku antara 700-2500.
2) Pembentukan urea
Ketika air digunakan sebagai bahan pembusa, senyawa ikatan urea yang sesuai akan dihasilkan.Semakin banyak air, semakin banyak ikatan urea.Mereka selanjutnya akan bereaksi dengan kelebihan isosianat pada suhu tinggi untuk membentuk senyawa ikatan biuret dengan struktur tiga fase:
896b42df0d91543a61d1e68f91c1d829.jpg
3) Pembentukan alofanat Jenis reaksi ikatan silang lainnya adalah hidrogen pada rantai utama uretana bereaksi lebih lanjut dengan isosianat berlebih pada suhu tinggi untuk membentuk ikatan alofanat dengan struktur tiga fase:
4a6fdae7620ef5333bd14c6973a26a37.jpg
Pembentukan senyawa biuret dan senyawa alofanat tidak ideal untuk sistem berbusa karena kedua senyawa ini mempunyai stabilitas termal yang buruk dan terurai pada suhu tinggi.Oleh karena itu, sangat penting bagi masyarakat untuk mengontrol suhu dan indeks isosianat dalam produksi.
3 Perhitungan kimia
Bahan sintetik poliuretan merupakan bahan sintetik polimer yang dapat mensintesis produk polimer dari bahan baku dalam satu langkah, artinya sifat fisik produk dapat langsung diatur secara artifisial dengan mengubah spesifikasi dan perbandingan komposisi bahan baku.Oleh karena itu, cara menerapkan prinsip sintesis polimer dengan benar dan menetapkan rumus perhitungan sederhana sangat penting untuk meningkatkan kualitas produk poliuretan.
01 Nilai setara
Yang disebut nilai ekuivalen (E) mengacu pada berat molekul (Mn) yang sesuai dengan fungsi satuan (f) dalam molekul senyawa;
2a931ca68a4ace0f036e02a38adee698.jpg
Misalnya, jumlah berat molekul rata-rata polieter triol adalah 3000, maka nilai ekuivalennya:
e3295f1d515f5af4631209f7b49e1328.jpg
Agen pengikat silang MOCA yang umum digunakan, yaitu 4,4′-metilen bis(2 kloroamin), memiliki massa molekul relatif 267. Meskipun terdapat 4 hidrogen aktif dalam molekul, hanya 2 hidrogen yang berpartisipasi dalam reaksi isosianat.atom, jadi fungsinya f=2
0618093a7188b53e5015fb4233cccdc9.jpg
Pada spesifikasi produk polieter atau poliester poliol, masing-masing perusahaan hanya menyediakan data nilai hidroksil (OH), sehingga lebih praktis jika langsung menghitung nilai ekuivalen dengan nilai hidroksil:
8a7763766e4db49fece768a325b29a61.jpg
Perlu diingat bahwa pengukuran fungsionalitas produk sebenarnya sangat memakan waktu, dan terdapat banyak reaksi samping.Seringkali, fungsi sebenarnya dari triol polieter (ester) tidak sama dengan 3, tetapi antara 2,7 dan 2,8.Oleh karena itu disarankan menggunakan rumus (2 ), yaitu dihitung nilai hidroksilnya juga!
02 Kebutuhan isosianat
Semua senyawa hidrogen aktif dapat bereaksi dengan isosianat.Berdasarkan prinsip reaksi ekivalen, praktik umum dalam sintesis PU adalah menghitung secara akurat jumlah isosianat yang dikonsumsi oleh setiap komponen dalam rumus:
a63972fdc4f16025842815cb1d008cfe.jpg
Dalam rumusnya: Ws—jumlah isosianat
Wp—dosis polieter atau poliester
Ep—polieter atau setara poliester
Es—setara isosianat
Rasio molar I2—NCO/-OH, yaitu indeks reaksi
ρS—kemurnian isosianat
Seperti kita ketahui bersama, pada saat mensintesis suatu prapolimer atau semi prapolimer dengan nilai NCO tertentu, jumlah isosianat yang dibutuhkan berkaitan dengan jumlah polieter sebenarnya dan kandungan NCO yang dibutuhkan oleh prapolimer akhir.Setelah merangkum:
83456fb6214840b23296d5ff084c4ab8.jpg
Dalam rumus: D—fraksi massa gugus NCO dalam prapolimer
42—— Nilai setara NCO
Dalam busa sistem semua-MDI saat ini, MDI termodifikasi polieter dengan berat molekul tinggi umumnya digunakan untuk mensintesis semi-prapolimer, dan% NCO-nya antara 25 dan 29%, sehingga rumus (4) sangat berguna.
Rumus untuk menghitung berat molekul antara titik-titik ikatan silang yang berkaitan dengan kepadatan ikatan silang juga direkomendasikan, yang sangat berguna dalam merumuskan formulasi.Baik itu elastomer atau busa berketahanan tinggi, elastisitasnya berhubungan langsung dengan jumlah zat pengikat silang:
b9fd1ca1ee9bebc558731d065ac3254b.jpg
Dalam rumusnya: Mnc—angka-berat molekul rata-rata antara titik-titik ikatan silang
Misalnya—Nilai setara dari agen penaut silang
Wg —— Jumlah agen pengikat silang
WV – jumlah prapolimer
D—konten NCO
4 bahan baku
Bahan baku poliuretan dibagi menjadi tiga kategori: senyawa poliol, senyawa poliisosianat dan aditif.Diantaranya, poliol dan poliisosianat merupakan bahan baku utama poliuretan, dan bahan pembantu adalah senyawa yang melengkapi sifat khusus produk poliuretan.
Semua senyawa dengan gugus hidroksil pada struktur senyawa organik termasuk dalam senyawa poliol organik.Diantaranya, dua busa poliuretan yang paling umum digunakan adalah polieter poliol dan poliester poliol.
senyawa poliol
Polieter poliol
Ini adalah senyawa oligomer dengan berat molekul rata-rata 1000~7000, yang didasarkan pada bahan baku industri petrokimia: propilen oksida dan etilen oksida, dan dua dan tiga senyawa fungsional yang mengandung hidrogen digunakan sebagai inisiator, dan dikatalisis dan dipolimerisasi oleh KOH..
Umumnya, berat molekul poliol polieter busa lunak biasa berada pada kisaran 1500~3000, dan nilai hidroksilnya antara 56~110mgKOH/g.Berat molekul polieter poliol berketahanan tinggi adalah antara 4500 dan 8000, dan nilai hidroksilnya antara 21 dan 36 mgKOH/g.
Perlu disebutkan bahwa beberapa varietas besar polieter poliol yang baru dikembangkan dalam beberapa tahun terakhir sangat bermanfaat untuk meningkatkan sifat fisik busa fleksibel poliuretan dan mengurangi kepadatannya.
l Polieter poliol (POP) yang dicangkokkan polimer, yang dapat meningkatkan daya dukung beban busa lunak PU, mengurangi kepadatan, meningkatkan derajat pembukaan, dan mencegah penyusutan.Dosisnya juga meningkat dari hari ke hari.
l Poliurea polieter poliol (PHD): Fungsi polieter mirip dengan polieter poliol polimer, yang dapat meningkatkan kekerasan, daya dukung, dan mendorong pembukaan produk busa.Ketahanan api meningkat, dan busa seri MDI dapat padam sendiri dan banyak digunakan di Eropa.l Polieter polieter tingkat pembakaran: Ini adalah polimer hidrokarbon aromatik yang mengandung nitrogen polieter polieter yang dicangkokkan, yang tidak hanya dapat meningkatkan ketahanan beban, sel terbuka, kekerasan dan karakteristik lain dari produk busa, tetapi juga membuat bantalan kursi PU disintesis dari itu.Ia memiliki ketahanan api yang tinggi: indeks oksigen setinggi 28% atau lebih, emisi asap rendah ≤60%, dan kecepatan penyebaran api yang rendah.Ini adalah bahan yang sangat baik untuk mobil, kereta api dan furnitur untuk membuat bantalan kursi.
l Poliol polieter tak jenuh rendah: Karena menggunakan kompleks logam sianida ganda (DMC) sebagai katalis, kandungan ikatan rangkap tak jenuh dalam polieter yang disintesis kurang dari 0,010 mol/mg, artinya mengandung monool Senyawa rendah, yaitu, kemurnian yang tinggi, menghasilkan ketahanan dan sifat kompresi yang lebih baik dari busa HR yang disintesis berdasarkan itu, serta kekuatan sobek dan faktor lekukan yang baik.Frekuensi resonansi rendah yang baru-baru ini dikembangkan, busa bantalan kursi mobil dengan tingkat transmisi rendah 6Hz sangat bagus.
l Polibutadiena glikol terhidrogenasi, poliol ini baru-baru ini digunakan dalam produk busa PU di luar negeri untuk meningkatkan sifat fisik busa, terutama ketahanan cuaca, set kompresi tahan lembab dan panas dan masalah lainnya selama bertahun-tahun, sehingga bantalan kursi mobil dll digunakan di daerah tropis Afrika.
l Polieter poliol dengan kandungan etilen oksida tinggi, umumnya poliol polieter aktivitas tinggi, untuk meningkatkan reaktivitas polieter, tambahkan 15~20% EO di bagian akhir selama sintesis.Polieter di atas memiliki kandungan EO hingga 80%, sedangkan kandungan PO sebaliknya lebih rendah dari 40%.Ini adalah kunci pengembangan semua busa lunak PU seri MDI, yang harus diperhatikan oleh orang-orang di industri.
l Polieter poliol dengan aktivitas katalitik: terutama memasukkan gugus amina tersier dengan sifat katalitik atau ion logam ke dalam struktur polieter.Tujuannya adalah untuk mengurangi jumlah katalis dalam sistem berbusa, mengurangi nilai VOC dan rendahnya atomisasi produk busa.
l Polieter polieter terminasi amino: Polieter ini memiliki aktivitas katalitik terbesar, waktu reaksi singkat, proses pencetakan cepat, dan sangat meningkatkan kekuatan produk (terutama kekuatan awal), pelepasan cetakan, ketahanan suhu, dan ketahanan pelarut., suhu konstruksi diturunkan, cakupannya diperluas, dan merupakan varietas baru yang menjanjikan.
poliester poliol
Poliol poliester awal semuanya mengacu pada poliol poliester berbasis asam adipat, dan pasar terbesarnya adalah busa mikroseluler, yang digunakan dalam sol sepatu.Dalam beberapa tahun terakhir, varietas baru bermunculan satu demi satu, memperluas penerapan poliol poliester dalam PUF.
l Poliol poliester berbasis asam adipat yang dimodifikasi asam dikarboksilat aromatik: terutama mensintesis poliol poliester dengan mengganti sebagian asam adipat dengan asam ftalat atau asam tereftalat, yang dapat meningkatkan kekuatan awal produk dan meningkatkan ketahanan terhadap kelembapan dan kekerasan, sekaligus mengurangi biaya.
l Polikarbonat poliol: Jenis produk ini dapat sangat meningkatkan ketahanan hidrolisis, tahan cuaca, tahan suhu dan kekerasan produk busa, dan merupakan varietas yang menjanjikan.
l Poli ε-kaprolakton poliol: Busa PU yang disintesis darinya memiliki ketahanan suhu yang sangat baik, ketahanan hidrolisis, dan ketahanan abrasi, dan beberapa produk berkinerja tinggi harus dibuat darinya.
l Poliol poliester aromatik: Dikembangkan melalui pemanfaatan komprehensif produk limbah poliester pada tahap awal, dan sebagian besar digunakan dalam busa kaku PU.Sekarang diperluas ke busa lembut PU, yang juga patut diperhatikan.
Lainnya Senyawa apa pun dengan hidrogen aktif dapat diaplikasikan pada PUF.Sesuai dengan perubahan pasar dan persyaratan perlindungan lingkungan, sangat penting untuk memanfaatkan sepenuhnya produk pedesaan dan mensintesis busa lunak PU yang dapat terurai secara hayati.
l Poliol berbahan dasar minyak jarak: Produk ini telah digunakan dalam PUF sebelumnya, dan sebagian besar dibuat dari minyak jarak murni yang tidak dimodifikasi untuk membuat busa semi-kaku.Saya menyarankan penggunaan teknologi transesterifikasi, dan berbagai alkohol dengan berat molekul tinggi dimasukkan ke dalam minyak jarak untuk mensintesis berbagai spesifikasi.
Turunannya, bisa dibuat menjadi berbagai PUF lunak dan keras.
l Poliol seri minyak nabati: Baru-baru ini dipengaruhi oleh harga minyak, produk tersebut telah berkembang pesat.Saat ini, sebagian besar produk yang telah diindustrialisasi adalah produk seri minyak kedelai dan minyak sawit, dan minyak biji kapas atau minyak hewani juga dapat digunakan untuk mengembangkan produk seri, yang dapat dimanfaatkan secara komprehensif, mengurangi biaya, serta bersifat biodegradable dan ramah lingkungan. .
poliisosianat
Dua jenis isosianat, TDI dan MDI, umumnya digunakan dalam produksi busa poliuretan fleksibel, dan hibrida turunan TDI/MDI juga banyak digunakan dalam seri HR.Karena persyaratan perlindungan lingkungan, industri otomotif memiliki persyaratan yang sangat rendah terhadap nilai VOC produk busa.Oleh karena itu, produk MDI murni, MDI mentah, dan produk modifikasi MDI telah banyak digunakan dalam busa lunak PU sebagai produk lunak PU utama.
senyawa poliol
MDI cair
4,4′-MDI murni berbentuk padat pada suhu kamar.Yang disebut MDI cair mengacu pada MDI yang telah dimodifikasi dengan berbagai cara dan berbentuk cair pada suhu kamar.Fungsi MDI cair dapat digunakan untuk memahami MDI modifikasi grup mana yang termasuk dalam MDI tersebut.
l MDI yang dimodifikasi uretan dengan fungsionalitas 2.0;
l MDI yang dimodifikasi karbodiimida dengan fungsi 2.0;
l MDI dimodifikasi dengan diazetacyclobutanone imine, fungsinya 2.2;
l MDI dimodifikasi dengan urethane dan diazetidinimine dengan fungsi 2.1.
Sebagian besar produk ini digunakan dalam produk cetakan seperti HR, RIM, busa self-skinning, dan busa mikro seperti sol sepatu.
MDI-50
Ini adalah campuran 4,4′-MDI dan 2,4′-MDI.Karena titik leleh 2,4′-MDI lebih rendah dari suhu ruangan, sekitar 15°C, MDI-50 adalah cairan yang disimpan pada suhu ruangan dan mudah digunakan.Perhatikan efek hambatan sterik dari 2,4′-MDI, yang kurang reaktif dibandingkan badan 4,4′ dan dapat diatur oleh katalis.
MDI Kasar atau PAPI
Fungsionalitasnya antara 2,5 dan 2,8, dan umumnya digunakan pada busa kaku.Dalam beberapa tahun terakhir, karena faktor harga, ini juga telah digunakan di pasar busa lunak, namun perlu dicatat bahwa karena fungsinya yang tinggi, jumlah ikatan silang dalam desain formula perlu dikurangi.Agen gabungan, atau tingkatkan pemlastis internal.
Bantu
katalisator
Katalis mempunyai pengaruh besar pada busa poliuretan, dan dengan itu, produksi cepat pada suhu kamar dapat dicapai.Ada dua kategori utama katalis: amina tersier dan katalis logam, seperti triethylenediamine, pentamethyldiethylenetriamine, methylimidazole, A-1, dll., semuanya termasuk dalam katalis amina tersier, sedangkan stannous octoate, diethylene diamine, dll. Dibutyltin laurate, potassium acetate , potasium oktoat, bismut organik, dll. adalah katalis logam.Saat ini, berbagai katalis tipe tertunda, tipe trimerisasi, tipe kompleks, dan tipe nilai VOC rendah telah dikembangkan, yang juga didasarkan pada jenis katalis di atas.
Misalnya, perusahaan produk gas seri Dabco, bahan baku dasarnya adalah triethylenediamine:
l Dabco33LV mengandung 33% triethylenediamine/67% dipropilen glikol
l Dabco R8020 Triethylenediamine mengandung 20%/DMEA80%
l Dabco S25 triethylenediamine mengandung 25%/butanediol 75%
l Dabco8154 triethylenediamine/katalis tertunda asam
l Dabco EG Triethylenediamine mengandung 33%/ Etilen Glikol 67%
l Trimerisasi seri Dabco TMR
l Dabco 8264 Gelembung Majemuk, Katalis Seimbang
l Katalis bau rendah Dabco XDM
Dalam kondisi banyak katalis, pertama-tama kita harus memahami karakteristik berbagai katalis dan prinsip kerjanya untuk mendapatkan keseimbangan sistem poliuretan, yaitu keseimbangan antara kecepatan berbusa dan kecepatan gelasi;keseimbangan antara kecepatan gelasi dan laju pembusaan, serta kecepatan pembusaan dan keseimbangan fluiditas material, dll.
Katalis logam semuanya adalah katalis tipe gel.Katalis tipe timah konvensional memiliki efek gel yang kuat, namun kelemahannya adalah tidak tahan terhadap hidrolisis dan memiliki ketahanan penuaan termal yang buruk.Kemunculan katalis bismut organik baru-baru ini harus menarik perhatian.Tidak hanya berfungsi sebagai katalis timah, tetapi juga memiliki ketahanan hidrolisis yang baik dan ketahanan terhadap penuaan panas, yang sangat cocok untuk bahan peracikan.
penstabil busa
Ini memainkan peran pengemulsi bahan busa, menstabilkan busa dan menyesuaikan sel, dan meningkatkan kelarutan timbal balik setiap komponen, yang berguna untuk pembentukan gelembung, mengontrol ukuran dan keseragaman sel, dan meningkatkan keseimbangan ketegangan busa.Dindingnya elastis untuk menahan sel dan mencegah keruntuhan.Meskipun jumlah penstabil busa sedikit, namun memiliki dampak yang signifikan terhadap struktur sel, sifat fisik, dan proses pembuatan busa fleksibel PU.
Saat ini, oligomer blok silikon/polioksialkilena eter yang tahan hidrolisis digunakan di Cina.Karena penerapan sistem busa yang berbeda, rasio segmen hidrofobik/segmen hidrofilik berbeda, dan perubahan mata rantai pada ujung struktur blok juga berbeda., untuk memproduksi stabilisator silikon untuk berbagai produk busa.Oleh karena itu dalam memilih foam stabilizer harus dipahami fungsi dan fungsinya, jangan sampai lupa, jangan sembarangan menggunakannya, dan menimbulkan akibat yang merugikan.Misalnya, minyak silikon busa lunak tidak dapat diaplikasikan pada busa dengan ketahanan tinggi, jika tidak maka akan menyebabkan penyusutan busa, dan minyak silikon dengan ketahanan tinggi tidak dapat diterapkan untuk memblokir busa lunak, jika tidak maka akan menyebabkan busa runtuh.
Karena kebutuhan perlindungan lingkungan, industri otomotif dan furnitur memerlukan produk dengan atomisasi rendah dan nilai VOC rendah.Berbagai perusahaan berturut-turut mengembangkan atomisasi rendah dan penstabil busa bernilai VOC rendah, seperti Dabco DC6070 yang diluncurkan oleh Perusahaan Produk Gas, yang merupakan minyak silikon atomisasi rendah untuk sistem TDI.;Dabco DC2525 adalah oli silikon rendah kabut untuk sistem MDI.
bahan pembusa
Bahan pembusa untuk busa lunak PU sebagian besar adalah air, ditambah dengan bahan pembusa fisik lainnya.Dalam produksi busa blok, mengingat banyaknya air dalam produk dengan kepadatan rendah, seringkali melebihi 4,5 bagian per 100 bagian akan menyebabkan suhu internal busa meningkat, melebihi 170~180 °C, yang mengakibatkan pembakaran spontan dari busa tersebut. busa, dan bahan pembusa hidrokarbon dengan titik didih rendah harus digunakan.Yang satu membantu mengurangi kepadatan, dan yang lainnya menghilangkan sejumlah besar panas reaksi.Pada awalnya digunakan kombinasi air/F11.Karena masalah perlindungan lingkungan, F11 dilarang.Saat ini, sebagian besar produk seri air/diklorometana transisi dan seri air/HCFC-141b digunakan.Karena produk seri diklorometana juga mencemari atmosfer, maka sifatnya peralihan, sedangkan produk seri HFC: HFC-245fa, -356mfc, dll. atau produk seri siklopentana semuanya ramah lingkungan, tetapi yang pertama mahal dan yang terakhir mudah terbakar, jadi Untuk memenuhi kebutuhan pengurangan derajat suhu, masyarakat telah memperkenalkan proses baru, teknologi berbusa tekanan negatif, teknologi pendinginan paksa dan teknologi CO2 cair untuk mengatasi masalah tersebut, tujuannya adalah untuk mengurangi jumlah air atau mengurangi suhu internal. dari busa.
Saya merekomendasikan teknologi CO2 cair untuk produksi gelembung blok, yang lebih cocok untuk usaha kecil dan menengah.Dalam teknologi LCO2, 4 bagian LCO2 setara dengan 13 bagian MC.Hubungan antara konsumsi air dan CO2 cair yang digunakan untuk menghasilkan busa dengan kepadatan berbeda Massa jenis busa, kg/m3 air, sebagian berdasarkan massa LCO2, sebagian berdasarkan massa setara MC, sebagian berdasarkan massa
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
tahan api
Tahan api dan pencegahan kebakaran selalu menjadi perhatian masyarakat."Persyaratan dan Standar Kinerja Pembakaran Produk dan Komponen Tahan Api di Tempat Umum" yang baru dirilis di negara saya GB20286-2006 memiliki persyaratan baru untuk ketahanan api.Untuk busa tahan api kelas 1 Persyaratan plastik: a), laju pelepasan panas puncak ≤ 250KW/m2;b), waktu pembakaran rata-rata ≤ 30 detik, tinggi pembakaran rata-rata ≤ 250mm;c), tingkat kepadatan asap (SDR) ≤ 75;d), tingkat toksisitas asap Tidak kurang dari tingkat 2A2.
Artinya: tiga faktor harus dipertimbangkan: tahan api, rendah asap, dan toksisitas asap rendah.Untuk mengedepankan persyaratan yang lebih tinggi dalam pemilihan penghambat api, menurut standar di atas, saya yakin yang terbaik adalah memilih varietas yang dapat membentuk lapisan karbon tebal dan mengeluarkan asap tidak beracun atau rendah racun.Saat ini, lebih cocok menggunakan penghambat api dengan berat molekul tinggi berbasis fosfat ester, atau hidrokarbon aromatik bebas halogen dengan varietas heterosiklik tahan suhu tinggi, dll. Dalam beberapa tahun terakhir, negara-negara asing telah mengembangkan busa fleksibel PU tahan api grafit yang diperluas, atau penghambat api heterosiklik nitrogen Obatnya benar.
lainnya
Bahan tambahan lainnya terutama meliputi: pembuka pori, bahan pengikat silang, antioksidan, bahan anti kabut, dll. Saat memilih, pengaruh bahan tambahan terhadap kinerja produk PU harus dipertimbangkan, serta toksisitasnya, migrasi, kompatibilitasnya, dll. . pertanyaan.
5 produk
Untuk lebih memahami hubungan antara formula dan kinerja busa lunak PU, beberapa contoh representatif diperkenalkan untuk referensi:
1. Rumus dan sifat khas busa lunak blok polieter PU
Polieter triol 100pbw TDI80/20 46.0pbw Katalis organotin 0.4pbw Katalis amina tersier 0.2pbw Penstabil busa silikon 1.0pbw Air 3.6pbw Bahan pembusa bersama 0~12pbw Sifat: Kepadatan busa, kg/m3 22.4 Kekuatan tarik, kpa 96.3 Pemanjangan, % 220 Kekuatan sobek, N/m 385 Set kompresi, 50% 6 90% 6 Beban kavitasi, kg (38cm×35.6cm×10cm) Deformasi 25% 13.6 65% 25.6 Bola jatuh memantul, % 38 Dalam beberapa tahun terakhir, untuk memenuhi memenuhi kebutuhan pasar, beberapa perusahaan seringkali memproduksi busa dengan kepadatan rendah (10kg/m3).Saat memproduksi busa fleksibel dengan kepadatan sangat rendah, tidak hanya meningkatkan bahan pembusa dan bahan pembusa tambahan.Apa yang dapat dilakukan juga harus diimbangi dengan surfaktan silikon dan katalis yang memiliki stabilitas relatif tinggi.
Produksi formula referensi busa fleksibel dengan kepadatan sangat rendah dengan kepadatan rendah: beri nama kepadatan sedang dengan kepadatan rendah kepadatan sangat rendah
Kotak kontinyu kotak kontinyu kotak polieter poliol 100100100100100 Air 3.03.04.55.56.6 Katalis A-33 0.20.20.20.250.18 Surfaktan silikon B-81101.01.21.11.93.8 Stannous oktoat 0.250.280.350.360.40 Agen 7.57 .512.515.034.0 TDI80/2041.444.056.073 .0103.0 Massa jenis, kg/m3 23.023.016.514.08.0
Formula busa silinder: Polieter poliol tipe EO/PO (OH:56) 100pbw Air 6,43pbw Bahan pembusa MC 52,5pbw Surfaktan silikon L-628 6,50pbw Katalis A230 0,44pbw Stannous octoate D19 0,85pbw Indeks TDI80/20 0,99 Dosis 139pbw Kepadatan busa, kg/m3 7,5
2. Bahan pembusa bersama CO2 cair untuk membuat busa dengan kepadatan rendah
Triol polieter (Mn3000) 100 100 Air 4,9 5,2 CO2 cair 2,5 3,3 Surfaktan silikon L631 1,5 1,75 B8404 Katalis amina A133 0,28 0,30 Stannous oktoat 0,14 0,17 Tahan api DE60F 0 114 TDI 80/20 Massa jenis busa, kg/m 3 16 16
Rumus tipikalnya adalah sebagai berikut: Polieter triol (Mn3000) 100pbw Air 4.0pbw LCO2 4.0~5.5pbw Katalis A33 0.25pbw Surfaktan silikon SC155 1.35pbw Stannous octoate D19 0.20pbw TDI80/20 indeks 110 Kepadatan busa, kg/ m3 14.0~16.5
3. Busa lembut poliuretan kepadatan rendah MDI penuh
Busa cetakan PU lembut banyak digunakan dalam produksi bantalan kursi mobil.Pengurangan kepadatan tanpa mempengaruhi sifat fisik adalah tujuan pembangunan.
Rumus: Polieter aktivitas tinggi (OH: 26~30mgKOH/g) 80pbw Polimer poliol (OH: 23~27mgKOH/g) 20pbw Bahan pengikat silang 0~3pbw Air 4.0pbw Katalis amina A-33 2.8pbw Aktivitas permukaan minyak silikon Agen B8716 1.0 pbw Indeks MDI 90pbw Kinerja: Kepadatan pusat busa 34,5kg/m3 Kekerasan ILD25% 15,0kg/314cm2 Kekuatan sobek 0,8kg/cm Kekuatan tarik 1,34kg/cm2 Pemanjangan 120% Laju pantulan 62% Set kompresi permanen (Kering) 5,0% (Basah) 13,5%
4. Kepadatan rendah, bantalan kursi kendaraan MDI penuh yang ramah lingkungan
Homolog MDI murni: M50—yaitu, produk dari 4,4′MDI 50% 2,4′MDI 50%, dapat berbusa pada suhu kamar, meningkatkan fluiditas, mengurangi kepadatan produk, dan mengurangi bobot kendaraan, yaitu sangat menjanjikan.Produk:
Formulasi: Polieter poliol aktif tinggi (OH: 28mgKOH/g) 95pbw 310 Tambahan* 5pbw Dabco 33LV 0.3pbw Dabco 8154 0.7pbw Surfaktan silikon B4113 0.6pbw A-1 0.1pbw Air 3.5pbw Indeks sianat M50 50pbw 8
Sifat fisik: Waktu tarik (s) 62 Waktu naik (s) 98 Massa jenis busa bebas, kg/m3 32,7 Lendutan beban kompresi, kpa: 40% 1,5 Perpanjangan, % 180 Kekuatan sobek, N/m 220
Catatan: *310 Tambahan: Saya menjualnya, ini adalah pemanjang rantai khusus.
5. Busa PU berketahanan tinggi dan nyaman dikendarai
Baru-baru ini, pasar menuntut agar sifat fisik bantalan kursi busa tetap tidak berubah, namun orang tidak akan lelah dan mabuk perjalanan dengan bantalan kursi berkualitas tinggi setelah berkendara dalam waktu lama.Berdasarkan penelitian, organ dalam tubuh manusia khususnya lambung memiliki frekuensi sekitar 6Hz.Jika terjadi resonansi akan menyebabkan mual dan muntah.
Secara umum, transmisi getaran busa berketahanan tinggi pada 6Hz adalah 1,1~1,3, artinya, saat kendaraan berjalan, tidak melemah tetapi meningkat, dan beberapa produk formula dapat mengurangi getaran hingga 0,8~0,9.Formulasi produk sekarang direkomendasikan, dan transmisi getaran 6Hz-nya berada pada level 0,5~0,55.
Formulasi: Polieter poliol aktivitas tinggi (Mn6000) 100pbw Surfaktan silikon SRX-274C 1.0pbw Katalis amina tersier, Minico L-1020 0.4pbw Katalis amina tersier, Minico TMDA 0.15pbw Air 3.6pbw Prapolimer isosianat (NCO%= 29.7%) INDEX 100
Sifat fisik: Massa jenis keseluruhan, kg/m3 48,0 25%ILD, kg/314cm2 19,9 Pantulan, % 74 50% kompresi
Kekuatan Penyusutan, (Kering) 1,9 (Basah) 2,5 6Hz Transmisi Getaran 0,55
6. Busa rebound lambat atau busa viskoelastik
Yang disebut busa PU pantulan lambat mengacu pada busa yang tidak segera dikembalikan ke bentuk aslinya setelah busa mengalami deformasi oleh gaya eksternal, tetapi dipulihkan secara perlahan tanpa sisa deformasi permukaan.Ini memiliki bantalan yang sangat baik, isolasi suara, penyegelan dan sifat lainnya.Dapat digunakan dalam pengendalian kebisingan mesin mobil, alas karpet, mainan anak-anak, dan bantal medis.
Contoh rumus: Polieter aktivitas tinggi (OH34) 40~60pbw Polimer polieter (OH28) 60~40 pbw Perekat silang ZY-108* 80~100 pbw L-580 1,5 pbw Katalis 1,8~2,5 pbw Air 1,6~2,2 pbw Indeks isosianat* * 1,05 pbw Catatan: *ZY-108, senyawa polieter berbobot molekul rendah multifungsi ** PM-200, campuran MDI-100 cair, keduanya merupakan produk Wanhua Sifat: Kepadatan busa, kg/ m3 150~165 Kekerasan, Pesisir A 18~15 Kekuatan sobek, kN/m 0,87~0,76 Perpanjangan, % 90~130 Laju pantulan, % 9~7 Waktu pemulihan, detik 7~10
7. Busa mikroseluler berkulit sendiri tipe polieter tahan terhadap kelelahan fleksibel jutaan kali
Busanya bisa diaplikasikan pada sol PU dan roda kemudi
Persyaratan: 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 催化剂Dabco EG 1.8 pbw A-1 0.3 pbw Dabco1027 0.3 pbw 硅表面活性剂DC-193 0,3 pbw L1 412T 1,5 pbw Air 0,44 pbw MDI Modifikasi Suprasec2433 71 pbw
Sifat fisik: Kepadatan busa: defleksi sabuk β sekitar 0,5g∕cm3, KCS 35～50, sangat bagus
8. Tahan api, asap rendah, busa berketahanan tinggi
Dengan pesatnya perkembangan perekonomian nasional, berbagai departemen memiliki persyaratan yang semakin tinggi untuk produk busa tahan api, terutama penerbangan, mobil, mobil penumpang berkecepatan tinggi, dan sofa rumah tangga, dll.
Mengingat situasi di atas, penulis dan rekannya telah mengembangkan tingkat tahan api (indeks oksigen 28~30%), yang memiliki kepadatan asap yang sangat rendah (nilai internasional adalah 74, dan produk ini hanya sekitar 50), dan pantulan busa tetap tidak berubah.Menghasilkan asap putih.
Contoh rumus: YB-3081 polieter tahan api 50 pbw Polieter aktivitas tinggi (OH34) 50 pbw Surfaktan silikon B 8681 0,8~1,0 pbw Air 2,4~2,6 pbw DEOA 1,5~3 pbw Katalis A-1 dsb. 0,6~1,1 pbw indeks isosianat 1,05
Sifat fisik: Massa jenis busa, kg/m3 ≥50 Kuat tekan, kPa 5,5 Kuat tarik, kPa 124 Laju pantulan, % ≥60 Deformasi kompresi, 75% ≤8 Indeks oksigen, OI% ≥ 28 Kerapatan asap ≤50
9. Air adalah bahan pembusa, semua busa kulit yang ramah lingkungan
Bahan pembusa HCFC-141b telah sepenuhnya dilarang di luar negeri.Bahan pembusa CP mudah terbakar.Bahan pembusa HFC-245fa dan HFC-365mfc mahal dan tidak dapat diterima.Busa kulit.Dulu pekerja PU dalam dan luar negeri hanya memperhatikan modifikasi polieter dan isosianat, sehingga lapisan permukaan busa tidak jelas dan kepadatannya tinggi.
Serangkaian rumus sekarang direkomendasikan, yang ditandai dengan:
l Polieter poliol dasar tetap tidak berubah, dan Mn5000 atau 6000 konvensional digunakan.·
l Isosianat tetap tidak berubah, C-MDI, PAPI atau MDI yang dimodifikasi dapat digunakan.
l Gunakan aditif khusus SH-140 untuk mengatasi masalah tersebut.·
Rumus dasar:
l Triol polieter aktivitas tinggi Mn5000 65pbw
l SH-140* 35pbw
l Pemanjang rantai: 1,4-butanediol 5pbw
l Agen pengikat silang: gliserol 1,7pbw
l Agen pembuka: K-6530 0,2~0,5pbw
l Katalis A-2 1.2~1.3pbw
l Tempel warna sesuai jumlah l Air 0,5pbw
l MR-200 45pbw
Catatan: *SH-140 adalah produk kami.
Sifat fisik: kepadatan keseluruhan busa adalah 340~350kg/m3
Produk: permukaan halus, kerak bening, kepadatan rendah.
Waktu posting: 12 Agustus-2022