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聚醚多元醇的各項指標對泡沫制品的相關影響

發布時間: 2018-01-10      瀏覽:531

1、 羥值

一般多元醇化合物的官能度大、羥值高,則制得的泡沫塑料硬度大,機械物理性能好,耐溫性能好。但與異氰酸酯等其他組分的互溶性差。

羥基化合物與異氰酸酯的反應是聚氨酯合成中最常見、最基礎的反應之一。羥基含量相同的情況下,官能度大的反應速率大,反應物的粘度增加快。官能度相同的情況下,羥值高的聚醚活性高與TDI的反應性加強,羥值低的聚醚活性低與TDI的反應性減弱。作為發泡過程中的兩大主反應:TDI與水的反應活性相當于它與仲醇的反應,因此聚醚羥值的波動會破壞發泡過程中TDI與聚醚及水的反應平衡。若羥值高,則TDI與聚醚的反應性增強,主反應增強。若羥值低,則TDI與水的反應增強,造成主反應速度跟不上發泡反應速度,易造成塌泡現象。

聚醚羥值的波動對泡沫制品有較大的影響,聚醚的羥值直接影響到TDI的加入量,若羥值高,則TDI用量增加,若用戶未對TDI的量進行調整,相當于TDI加入過少,造成泡沫裂紋、回彈性差、強度差、壓縮永久變形增大。反之,相當于TDI加入過多,會使泡沫形成大孔和閉孔、硬度增加、熟化時間長引起燒心。

2、不飽和度

聚醚反應溫度的高低及催化劑的多少直接影響聚醚產物的不飽和度,反應溫度高或催化劑含量高(聚醚鏈的活化中心數量多),則副反應增加,不飽和度增加。不飽和度增加說明反應過程中生成的醛類等不飽和物質增多,聚醚的端基形成不飽和雙鍵后就失去了反應活性,鏈增長終止,影響聚醚的平均分子量,使平均分子量降低,羥值升高,聚醚的官能度降低。官能度的高低直接影響著泡沫制品的性能,因此在生產控制中,不飽和度越低說明副反應越少,對泡沫制品的影響越小。

3、水分

水作為發泡劑是泡沫塑料中最重要的反應之一,少量的水可消耗大量的TDI,并產生大量的氣體、放出熱量。反應混合物中水濃度的增加可使反應速度加快。若聚醚中水分(計算TDI指數時將其忽略)增加,不但消耗大量的TDI使聚醚活性降低造成裂泡、塌泡,同時因反應中放出大量的CO[sub]2[/sub]及熱量,會減小泡沫制品的密度,若生成的熱量不能迅速移走,嚴重時會造成黃心甚至著火。若聚醚水分超標嚴重,生成脲鍵及CO[sub]2[/sub]的量增加,泡沫密度變小,泡沫制品變硬,同時放出大量的熱易造成燒心。若客戶在不知情的情況下進行使用,相當于增加了水量,但TDI及催化劑的用量未進行調整,易造成裂泡,超標嚴重時會出現塌泡現象。因此在聚醚的控制過程中水分越低好,有利于泡沫制品配方及性能的穩定。

4、酸值

AV可以羥值的形式表現,因此酸值高消耗TDI多,但由于量少可忽略不計。反應溫度高及催化劑濃度的增加會增加副反應,使酸值升高;酸值高在泡沫形成過程中消耗的胺類催化劑多,降低了反應活性,嚴重時會由于胺類催化劑消耗太多造成泡沫制品的收縮、閉孔。

5、分子量

大部分高聚物的性能隨分子量的增加而提高,如抗張強度、伸長率、熔點、硬度和玻璃化溫度等隨分子量的增加而上升,而溶解度相反。這種關系在分子量提高至一定值后變化就不顯著了。聚醚的分子量可由羥值、官能度計算而得。對于同一牌號,分子量的大小受不飽和鍵的影響,因此引起分子量變化的影響因素與不飽和度的影響因素類似,二者是一個相輔相成的關系,即同一牌號聚醚,不飽合度增加→分子量減小;不飽和度減少→分子量增加。

6、鉀離子

聚醚中殘余催化劑的存在將直接影響予聚體制備及聚氨酯制品的物理性能,因為鉀離子促進聚氨酯化學反應過程中生成剛性且交聯的脲基甲酸酯與縮二脲基,使泡沫制品變硬,彈性降低,嚴重時凝膠。同時鉀離子含量高,當作為原料與TDI進行發泡時,發泡熱量不能及時散發,造成泡沫燒心。

7、抗氧劑

為了提高泡沫制品的抗氧化能力,我們在聚醚生產和發泡過程中加入抗氧劑(可將泡沫制品的燃燒溫度提高至180℃以上,其加入量與加入的水量有關)。提高泡沫制品的燃燒溫度,避免了燒心現象的發生。

8、色值

色值是聚醚最直觀的表觀指標,色值的好壞能直接反應聚醚的質量。聚醚醚鍵上的碳原子極易氧化,尤其是在堿性介質中和較高溫度下,均會造成副反應的增加,生成不飽和鍵,若色值深,則相應的其他指標(如AV、不飽和度等指標)也會相應發生變化,同時造成泡沫制品的顏色相應發生變化。

                                                                                                                                                                

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