A poliuretán rugalmas hab rugalmas poliuretán hab, amely egyfajta rugalmas poliuretán hab bizonyos rugalmassággal. Ez a leggyakrabban használt poliuretán termék a poliuretán termékekben. A poliuretán puha hab többnyire nyitott cellás szerkezetű, alacsony sűrűségű, jó rugalmas visszanyeréssel, hangelnyelő képességgel, szellőzéssel, hőmegőrzéssel és egyéb tulajdonságokkal. Főleg bútorok, matracok, járművek üléspárnák stb. párnázóanyagaként használják. A puha habot szűrőanyagként, hangszigetelő anyagként, ütésálló anyagként, dekorációs anyagként, csomagolóanyagként és hőszigetelő anyagként használják.
A rugalmas poliuretán hab különböző osztályozási szabványok szerint különböző típusokra osztható:
V. A lágyság és keménység mértéke, azaz a különböző terhelésálló teljesítmény szerint a poliuretán rugalmas hab szokásos rugalmas habokra, szuperlágy habokra, nagy terhelésű rugalmas habokra és nagy rugalmasságú rugalmas habokra osztható. amely nagy rugalmasságú rugalmas habszivacs és nagy terhelésű rugalmas hab A habot általában ülőpárnák, matracok stb.
B. A különböző gyártási folyamatok szerint a poliuretán lágyhab blokk-puha habra és öntött puha habra osztható. A Blokkos lágyhabot folyamatos eljárással állítják elő nagy térfogatú hab előállítására, majd a kívánt alakú habbá vágják. Az öntött puha hab egy habtermék, amely közvetlenül összekeveri az alapanyagokat, majd a formába fecskendezve résmódszerrel a kívánt formára habosítja.
Miért létezik olyan sok fajta rugalmas poliuretán hab és olyan sok alkalmazás? Ennek oka a gyártási alapanyagok változatossága, így az előállított rugalmas poliuretán habok tulajdonságai is eltérőek. Ezután a rugalmas poliuretán habokhoz felhasznált alapanyagok Milyen hatásai vannak a késztermék jellegének? A választ az alábbiakban adjuk meg.
1. Poliéter poliol
A rugalmas poliuretánhab előállításának fő nyersanyagaként a poliéter-poliol izocianáttal reagál, és uretánt képez, amely a habtermékek vázreakciója. Ha a poliéter-poliol mennyiségét növeljük, az egyéb nyersanyagok (izocianát, víz és katalizátor stb.) mennyisége csökken, ami könnyen repedést vagy összeesést okozhat a poliuretán rugalmas habtermékekben. Ha csökkentjük a poliéter-poliol mennyiségét, akkor a kapott rugalmas poliuretán hab termék kemény lesz, rugalmassága csökken, a kézérzet pedig rossz lesz.
Ezenkívül a poliéter-poliol átlagos funkcionalitása befolyásolja a kapott poliuretán rugalmas habanyag tulajdonságait is. Azonos funkcionalitás esetén minél nagyobb a poliéter-poliol molekulatömege, annál kisebb a reakcióképessége, de a kapott poliuretán rugalmas habtermékek szakítószilárdsága, nyúlása és rugalmassága jelentősen javul; ekvivalens értékben Azonos (molekulatömeg/funkcionalitás) esetén, ha a poliéter-poliol funkcionalitása megnő, a reakcióképesség fokozódik, a reakciósebesség viszonylag felgyorsul, a keletkező poliuretán térhálósodásának mértéke. nő, és a hab keménysége nő, de az anyag nyúlása nő. visszaesett. Ezért a Luoyang Tianjiang Chemical New Materials Co., Ltd. azt javasolta, hogy a poliuretán rugalmas habanyagok gyártásához olyan poliéter-poliolokat válasszunk, amelyek átlagos funkcionalitása meghaladja a 2,5-öt. Ha a poliéter-poliolok átlagos funkcionalitása túl alacsony, a kapott poliuretán habok A tömörítés utáni visszanyerés gyenge.
2. Habképző szer
A 21 g/cm3-nél nagyobb sűrűségű poliuretán tömbök gyártásánál általában csak vizet (kémiai habosítószert) használnak habosítószerként, és alacsony forráspontú anyagokat, például metilén-kloridot (MC) használnak a kis sűrűségű vagy ultrahangos készítményekben. - lágy készítmények. A vegyületek (fizikai habosítószerek) segédhabosítószerként működnek.
Habosítószerként a víz izocianáttal reagál, karbamidkötéseket hozva létre, és nagy mennyiségű CO2-t és hőt szabadít fel. Ez a reakció egy lánchosszabbító reakció. Minél több víz, annál kisebb a hab sűrűsége és annál erősebb a keménysége. Ugyanakkor a sejtoszlopok kisebbek és gyengébbek lesznek, ami csökkenti a teherbírást, hajlamos az összeomlásra, repedésre. Emellett nő az izocianát fogyasztása, és nő a hőleadás. Könnyű magégést okozni. Ha a víz mennyisége meghaladja az 5.{2}} részt, fizikai habosítószert kell hozzáadni, hogy a hő egy részét elnyelje és elkerülje a mag égését. Ha a víz mennyiségét csökkentjük, a katalizátor mennyisége ennek megfelelően csökken, de a kapott rugalmas poliuretánhab sűrűsége nő.
A kiegészítő habosítószer csökkenti a rugalmas poliuretán hab sűrűségét és keménységét. Mivel az elgázosítás során a segédhabosító a reakcióhő egy részét elnyeli, a térhálósodási sebesség lelassul, ezért szükséges a katalizátor mennyiségének megfelelő növelése; ugyanakkor, mivel a gázosítás a hő egy részét elnyeli, elkerülhető a magégés veszélye.
3. Toluol-diizocianát
A poliuretán hajlékony hab általában a T80-at választja, azaz két izomer 2, 4-TDI és 2,6-TDI keverékét (80±2) százalék és (20±2) százalék arányban. .
Az izocianát tényleges mennyisége {{0}}[0,1554×(a poliol polimer savértéke plusz hidroxilérték) plusz 9,667×víz százalék ]×izocianát index. Az izocianát index általában 1 között van szabályozva.03-1.10. Ha az izocianát index egy bizonyos tartományon belül nő, a hab keménysége nő, de egy bizonyos pont elérése után a keménység már nem növekszik jelentősen, miközben a szakítószilárdság, a szakítószilárdság és a nyúlás egyaránt csökken.
Ha az izocianát index túl magas, a felület hosszú ideig ragadós lesz, a habtest nyomómodulusa megnő, a habhálózat szerkezete durva lesz, a zárt cella megnő, a visszapattanási sebesség csökken, és néha a termék megreped. Ugyanakkor az el nem reagált TDI folyamatos reakciója miatt a fűtőérték nő, az exoterm idő és a kikeményedési idő megnyúlik, esetenként akár több óráig is. Ez a hab középső hőmérsékletét hosszú ideig magas hőmérsékleten tartja, ami könnyen kokszosodást és magégést okoz a poliuretán blokk közepén.
Ha az izocianát index túl alacsony, a hab mechanikai szilárdsága és rugalmassága csökken, így a hab hajlamos a finom repedésekre, ami végül a habosítási folyamat rossz megismételhetőségének problémájához vezet; Ezen túlmenően, ha az izocianát index túl alacsony, akkor a poliuretán hab kompressziós készlete nagyobb lesz, és a hab felülete hajlamos a nedvesség érzésére.
4. Katalizátor
A. Tercier amin katalizátor: Az A33-at (33 százalékos tömeghányadú trietilén-diamin oldatot) általában használják, és funkciója az izocianát és a víz reakciójának elősegítése, a hab sűrűségének és a buborék nyitási sebességének beállítása stb. ., elsősorban a habzási reakció elősegítésére.
Ha a tercier amin katalizátor mennyisége túl sok, akkor a poliuretán habtermékek széthasadnak, és pórusok vagy buborékok jelennek meg a habban; Ha a tercier amin katalizátor mennyisége túl kicsi, a kapott poliuretán hab összezsugorodik, zárt cellás lesz, és vastagabbá teszi a habterméket.
B. Fémorganikus katalizátor: A T-19-t általában szerves ón-oktoát katalizátorként használják; A T-19 egy nagy katalitikus aktivitású gélreakciókatalizátor, fő funkciója a gélreakció, azaz a későbbi reakció elősegítése.
Ha túl sok a szerves ónkatalizátor mennyisége, az túl gyors gélesedési sebességhez, viszkozitásnövekedéshez, a rugalmasság és a légáteresztő képesség megváltozásához vezet, és könnyen zárt cellás jelenséget okoz; Ha a szerves ónkatalizátor mennyisége túl kicsi, az páralecsapódást okoz. Nem elegendő ragasztó, ami a habosodási folyamat során repedésekhez, repedésekhez a hab szélén vagy tetején, valamint leváláshoz és sorjaképződéshez vezethet. Ha a szerves ónkatalizátor mennyiségét megfelelően növeljük, jó nyitott cellás poliuretán habot kapunk. A szerves ónkatalizátor mennyiségének további növelésével a hab fokozatosan feszesebbé válik, ami zsugorodást és zárt cellákat eredményez.
A tercier amin katalizátor mennyiségének csökkentése vagy a szerves ónkatalizátor mennyiségének növelése növelheti a polimer buborékfilm falának szilárdságát, ha nagy mennyiségű gáz képződik, ezáltal csökkentve az üregesedés vagy repedés jelenségét.
Az, hogy a poliuretánhab ideális nyitott cellás vagy zártcellás szerkezetű-e, elsősorban attól függ, hogy a gél reakciósebessége és a gáztágulási sebesség egyensúlyban van-e a poliuretánhab képződése során. Ezt az egyensúlyt a tercier amin katalizátor katalizátor és habstabilizáló és egyéb segédanyagok típusának és mennyiségének beállításával lehet elérni a készítményben.
5. Habstabilizátor (szilikonolaj)
A habstabilizátor egyfajta felületaktív anyag, amely a polikarbamidot jól eloszlathatja a habképző rendszerben, a "fizikai térhálósodási pont" szerepét tölti be, és nyilvánvalóan javíthatja a poliuretán habkeverék korai viszkozitását és elkerülheti a hab repedését.
Egyrészt a habstabilizátor emulgeáló hatású, ami javíthatja a habanyag komponensei közötti kölcsönös oldhatóságot. A keverési és keverési folyamat során a nyersanyagban diszpergált levegőt is könnyebben magozhatja, ami segít a finom buborékok képződésében, a habpórusok méretének beállításában, a sejtszerkezet szabályozásában és a habzási stabilitás javításában. Ezenkívül hatékonyan megelőzheti az olyan problémákat, mint a sejtek összeomlása és repedése, rugalmassá teszi a habfalat, és szabályozza a hab pórusméretét és egyenletességét. A Luoyang Tianjiang Chemical Industry szakemberei a következőképpen foglalták össze a habstabilizátorok funkcióit: stabilizálja a habot a habzás kezdeti szakaszában, megakadályozza a hab összeolvadását a habzás középső szakaszában, és a habzás későbbi szakaszában kösse össze a cellákat. Általában minél több habosítószert és POP-t használnak, annál több szilikonolajat használnak.
Ha túl sok a habstabilizátor mennyisége, akkor a későbbi szakaszban megnő a habfal rugalmassága, és a sejtek finomak lesznek és nem könnyen felszakadnak, de könnyen zárt cellákat okozhat; ha a habstabilizátor mennyisége túl kicsi, a hab az indítás után szétreped és összeesik. Hab, a hab pórusai nagyok, könnyen buborékolható és így tovább.
6. A hőmérséklet hatása
A poliuretán habzási reakciója fokozódik az anyag hőmérsékletének növekedésével, ami magégést és tűzveszélyt okozhat az érzékeny készítményekben. A poliol és izocianát komponensek hőmérsékletét általában állandóan szabályozzuk. Habosításkor a hab sűrűsége csökken, és ennek megfelelően nő az anyag hőmérséklete. Ugyanaz a képlet, ugyanaz az anyaghőmérséklet és nyáron magas hőmérséklet, a reakciósebesség felgyorsul, ami a hab sűrűségének és keménységének csökkenését, a nyúlás növekedését és a mechanikai szilárdság növekedését eredményezi. Nyáron az izocianát index megfelelően növelhető a keménységcsökkenés korrigálására.
7. A levegő páratartalmának hatása
A páratartalom növekedésével a keménység csökken a hab izocianát csoportjának a levegő nedvességével való reakciója miatt, így a habosítás során az izocianát mennyisége megfelelően növelhető. Ha túl nagy, akkor túl magas lesz a kikeményedési hőmérséklet, és gyomorégést okoz.
8. A légköri nyomás hatása
A habosítási folyamat során a környezet atmoszférikus nyomása bizonyos mértékben befolyásolja a kapott poliuretán habtermékek tulajdonságait is. Minél nagyobb a nyomás, annál nagyobb a késztermék sűrűsége; éppen ellenkezőleg, minél alacsonyabb a nyomás, annál kisebb a késztermék sűrűsége. Például ugyanazt a készítményt használva a nagyobb magasságban történő habzás kisebb sűrűségű habterméket eredményez.
Végezetül szeretnénk felhívni a figyelmet a következő pontokra:
V. A habosított műanyag termékek képződési folyamatában a gélreakció és a habosodási reakció egyszerre megy végbe, de a reakciók között kompetitív kapcsolat van. Általában a habosodási reakció sebessége nagyobb, mint a gélesedési reakció sebessége.
Gélreakció - Karbamát képződési reakció (azaz izocianátcsoportok reakciója hidroxilcsoportokkal).
Habzási reakció - olyan reakcióra vonatkozik, amelyben víz vesz részt, karbamid képződik és buborékok keletkeznek.
Az, hogy a poliuretánhab ideális nyitott cellás vagy zártcellás szerkezetű-e, elsősorban attól függ, hogy a gél sebessége és a gáztágulási sebesség egyensúlyban van-e a habképzés során. Ez az egyensúly a tercier amin katalizátorok és habstabilizátorok típusának és mennyiségének beállításával érhető el a készítményben.
B. A habképző rendszerben képződött buborékok száma és a habban lévő sejtek mérete a külső magképző szer hatásától függ. Minél több a magképző szer, annál több buborék keletkezik, és annál kisebbek a sejtek.
A gócképző szer olyan anyag, amely buborékképződést okozhat, például finom szilárd részecskéket a rendszerben, folyadékot, habstabilizátort vagy az anyagban eredetileg oldott finom buborékokat, beleértve a poliolokban és izocianátokban oldott levegőt vagy nitrogént, szén-dioxidot, habstabilizátort, szén. fekete és egyéb töltőanyagok. Ezek az anyagok azt okozhatják, hogy a gáz több buborékot hoz létre az anyagban, és minél stabilabbak a buborékok, annál finomabbak a pórusok.
C. A fejési idő hossza bizonyos mértékben befolyásolja a kész poliuretán hab tulajdonságait is. Minél hosszabb a fejési idő, annál inkább elősegíti a nagy buborékok növekedését. Ezért a nagy buborékok képződésének csökkentése érdekében a katalizátor mennyisége megfelelően növelhető, ami lerövidítheti a fejési időt, és a gélreakció és a buborékképző reakció közötti versengés miatt finomsejtes hab nyerhető.
