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聚氨酯硬泡的原料体系和特点、用途
发布时间:2015.01.26 新闻来源:九川网络 浏览次数:

聚氨酯硬泡的原料体系和特点、用途
聚氨酯硬泡是由聚醚(或聚酯)多元醇机、多异氰酸酯再发泡剂、催化剂、泡沫稳定剂等助剂反应下而制的得。原料体系与其他聚氨酯制品(包括也聚氨酯软泡),用于制造聚氨酯硬泡的聚醚通常是高官能度聚醚多元醇,异氰酸酯组分以粗MDI 、PAPI为主。
1、多元醇用于硬泡配方的聚醚多元醇一般是高官能读度、高羟值(低分子量)聚氧化丙多元醇,俗称“硬泡聚醚”,其羟值一般为350~650mgKOH/g,官能度一般在3~8之间,按聚醚起始剂的不同,可分为甘油聚醚、山梨醇聚醚、季戊四醇聚醚、蔗糖聚醚、淀粉聚醚、胺类聚醚等。为了提高聚氨酯泡沫的耐燃性,可采用含卤磷元素起始剂,和成含磷含卤素的助燃硬泡聚醚多元醇。为了满足对聚酯多元醇的官能度性能要求性能特点及预算成本的问题,可采用混合起始剂合成聚醚多元醇。为了调节物性,可以把硬泡中的聚醚多元醇或者是聚醚混合物的平均官能度一般在3、4以上。                                               
2、以甘油为起始剂的硬泡聚醚多元醇,羟值一般为450~550mgKOH/g,分子量在300~400范围内。可使的的发泡料具有较好的流动性。
3、以多胺化合物如甲苯二胺、乙二胺、二亚乙基三胺、等化合物与氧化烯烃聚合所制得的聚醚多元醇,由于分子结构中存在的叔氨基,本身具有一定的催化活性。它们与多异氰酸酯的反应活性较高,可减少胺催化剂的用量,可用于快速的固化发泡成型的场合,如喷涂发泡等。(胺类)反应活性高,一般宜与其他聚醚多元醇掺合。聚醚的官能度越高,制得的聚氨酯硬泡的性能优点及尺寸稳定性就更好。
4、硬质聚氨酯出通用的聚醚多元醇之外,还可以在聚醚制备时采用特殊原料,例如:采用芳香族或杂环多元醇双酚A。苯酚-甲醛低聚混合物、甲苯二胺、苯胺-甲醛低聚物、三(羟乙基)异氰脲酸酯等化合物作起始剂合成聚醚多元醇。这类的聚醚所制备的聚氨酯硬泡具有较高的耐热性,耐压性、阻燃性和尺寸稳定性。
5、芳香族聚酯多元醇可用于聚氨酯硬泡和聚异氰脲酸酯硬泡,常用的芳香族聚酯多元醇有苯酐类聚酯、少量采用聚酯废旧料再生的低成本芳香族聚酯多元醇。以芳香族二胺类化合物为起始剂的聚醚多元醇,发泡后期固化较快,制备的泡沫塑料强度高、泡沫细密、热导率低。
目前在国内,也有少量由天然松香酯化而成的松香聚酯多元醇、用于聚氨酯硬泡的生产。
聚氨酯硬泡配方在选用多元醇中要根据泡沫制品的用途、性能要求:和原料的性价比、配方的工艺性能等。总之,聚氨酯硬泡的发泡可分为:1、酸酯(多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)及粗MDI、聚合MDI..。2、聚氨酯硬泡一般是物理发泡剂多使用戊烷发泡剂,特殊场合使用HFC-245fa,五氟丙烷、和HFC-365mic(1,1,1,3,3-五氟丁烷)这两种零ODP发泡剂,高密度的用全水发泡。
3泡沫稳定剂一般的是聚二甲基氧烷与聚氧化烯烃的嵌段共聚物。目前大多数的泡沫稳定剂以si—C型为主。应用于硬泡的有机蛙稳定剂,除了起到泡沫稳定,均化作用外,还有提高泡孔的闭孔利。少量的泡沫稳定剂用于开孔硬泡。
4、催化剂在硬泡聚氨酯常用的叔胺催化剂有:N,N-二甲基环已胺、四甲基亚乙基二胺、四甲基丁二胺、N,N’-二甲基哌嗪、三亚乙基二胺、三乙醇胺和二甲基乙醇胺、二甲咔胺、N-乙基吗啡啉、五甲基二亚乙基三胺及三乙胺等。
5、根据聚氨酯硬泡制品的不同用途与需要,还可以在配方中加入阻燃剂、开孔剂、发烟抑制剂、防老剂、防霉剂、增韧剂、增强剂等助剂。用于过滤材料、吸音材料、可热成型硬泡、隔热板,保温板的等硬泡,需添加开孔剂以提高制品开孔率。建筑、交通等方面的硬泡需添加阻燃剂与烟抑制剂,以提高硬泡制品的耐火性能。
聚氨酯硬泡在聚氨酯制品中的用量仅次于聚氨酯软泡。主要用于保温隔热用途,如冰箱冷柜等绝热保温层填充材料,热水、蒸汽、加热原油及化工输送管道的保温,建筑层面墙面的保温隔热,冷库、隔热等。高密度的聚氨酯硬泡以及玻璃纤维增强硬泡具有较高的强度,可用于仿木制品、结构板材、车船部件、仿木家具等。超低密度的硬泡用作包装材料等。硬泡聚氨酯具有绝热效果好、重量轻、比强度大、耐化学品性优良以及隔音效果好等特点,最突出的是其保温隔热性能比岩棉等天然保温材料及发泡聚苯乙烯等合成保温材料的有意,已成为一类重要的合成树脂绝热材料。聚氨酯硬泡在聚氨酯制品中的用量仅次于聚氨酯软泡。可以根据不同的使用要求,通过改变配方,原料规格,能分别制成不同密度、硬度、耐热性能、阻燃性能的硬泡制品。硬质的密度可在很大的范围内调整,密度可10kg/m3,高至到几乎实心体的1100/m3左右。低密度聚氨酯硬泡密度在28~50kg/m3。.聚氨酯硬泡技术、原料在未来的发展会越科技环保,多元化。

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