催化剂

催化剂

胺:一般用A33其作用是促进异氰酸酯和水的反应,调整泡沫密度、气泡开孔率等,主要是促进发泡反应。

胺多:泡沫制品出现劈裂,泡沫中有孔或泡眼

胺少:泡沫出现收缩、闭孔,发出的泡沫制品底厚。

锡:一般用辛酸亚锡T-9;T-19是催化活性很高的凝胶反应催化剂,主要是促进凝胶反应,即后期反应。

锡多:胶化快,粘度增加,回弹性差,透气性差,造成闭孔现象。若适当提高其用量可获得松弛的良好开孔泡沫塑料,进一步增大用量使泡沫逐渐变得紧密,以致收缩、闭孔。

锡少:凝胶不足,发泡过程造成劈裂。边缘或顶部有开裂,并有脱坯、毛边现象。

减少胺或增加锡都可以在气体大量发生时增加聚合物气泡膜壁强度,从而减少中空或开裂现象。

聚氨酯泡沫塑料是否具有理想的开孔或闭孔结构,主要取决于泡沫形成过程中的凝胶反应速度和气体]膨胀速度是否平衡。此平衡可通过调节配方中的叔胺催化剂以及泡沫稳定及等助剂的种类和用量实现。

催化剂插图

泡沫稳定剂(硅油)

泡沫稳定剂是一类表面活性剂,可使聚脲在发泡体系中良好分散,起着“物理交联点”的作用,并能明显提高泡沫混合物的早期粘度,避免裂泡。其一方面具有乳化作用,使泡沫物料各组分间的互溶性增强,另一方面加入有机硅表面活性剂后可降低液体的表面张力r,气体分散时所需增加的自由能减少,使分散在原料中的空气在搅拌混合过程中更易成核,有助于细小气泡的产生,调整泡沫气孔大小,控制泡孔结构,提高发泡稳定性;防止泡孔瘪泡、破裂,使泡沫壁具有弹性,控制泡沫孔径和均匀度。其在发泡初期稳定泡沫,在发炮中期防止泡沫的并泡,在发泡后期使泡孔连通。一般发泡剂、POP用量越多硅油用量越大。

用量多:使后期泡沫壁弹性增加,不宜破裂,泡孔细。造成闭孔。

用量少:泡沫破裂,起发后塌泡,孔径较大,容易并泡。

催化剂插图1

温度的影响

聚氨酯的发泡反应随着物料温度的上升而加快,在敏感的配方中将会引起烧芯和着火的危险。一般控制多元醇和异氰酸酯组分的温度不变。发泡时泡沫密度降低料温相应提高。同样配方,料温相同夏季气温高,反应速度加快,导致泡沫密度、硬度下降,伸长率增加,机械强度增加。夏季可适当提高TDI指数以纠正硬度的下降。

空气湿度的影响

湿度增加,由于泡沫中的异氰酸酯基部分与空气中的水分反应,造成硬度下降,所以发泡时可适当增加TDI用量。过大时会造成熟化温度过高引起烧心。

大气压的影响

同样配方,在海拔高的地方发泡,泡沫制品密度小。

催化剂插图2

注:

在泡沫塑料形成过程中,凝胶反应与发泡反应同在发生,但各

反应间存在竞争,一般发泡反应速度大于凝胶反应速度。

凝胶反应—氨基甲酸酯的形成反应,(与-OH的反应)

发泡反应—指有水参加的反应,生成脲并产生气泡

成核剂—引起气泡形成的物质,如体系中微细固体颗粒、液体

泡沫稳定剂或是本来溶解在物料中的细微气泡等;包括溶解在多元醇和异氰酸酯中的空气或氮气、二氧化碳、泡沫稳定剂、炭黑等填料。可是气体在物料中产生更多的气泡;稳定及越多生成的泡孔就越细。

发泡体系中形成的气泡数量和泡沫塑料中泡孔的大小取决于外加成核剂的作用;成核剂多,气泡多,泡孔小。

当温度升高时,气体在液体中溶解度降低,因而会有更多的气泡形成或使先前的起跑长大。乳白时间长,有利于大气泡的生长。

增加催化剂量,可缩短乳白时间,由于凝胶反应和气泡形成的竞争反应可得到细孔泡沫。

泡沫是否具有理想的开孔或闭孔结构,主要取决于泡沫形成过程中的凝胶速度和气体膨胀速度是否平衡。这一平衡可以通过调节配方中的叔胺催化剂以及泡沫稳定剂等助剂的种类和用量来实现

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