De professionele fabrikant van PU-kleurpasta introduceert de grondstoffen en schuimadditieven van polyurethaanschuim

Het hoofdbestanddeel van polyurethaanschuim (PU-schuim) is polyurethaan. De grondstoffen zijn voornamelijk polyisocyanaten en polyolen. Door het toevoegen van geschikte additieven - waarvan de belangrijkste een reeks schuimadditieven is die verband houden met schuimen - wordt een grote hoeveelheid schuim gegenereerd in het reactieproduct, waardoor een polyurethaanschuimproduct wordt verkregen. Dit artikel introduceert kort de grondstoffen en schuimhulpmiddelen voor de productie van PU-schuim.

1. Polyisocyanaat
De meest gebruikte polyisocyanaten bij de productie van polyurethaanschuimen zijn tolueendiisocyanaat (TDI), polymethyleenpolyfenylisocyanaat (PAPI), difenylmethaandiisocyanaat (MDI) en vloeibaar gemaakt MDI (L-MDI).

TDI wordt voornamelijk gebruikt in de schuimplasticindustrie om flexibel polyurethaanschuim te produceren. MDI is reactiever dan TDI en minder volatiel. Sommige vloeibaar gemaakte gemodificeerde MDI kunnen worden gebruikt als vervanging voor TDI bij de productie van flexibel polyurethaanschuim, zoals flexibel polyurethaanschuim met hoge dichtheid en halfstijf schuim of microcellulaire elastische polyurethaanmaterialen. vervaardiging.

PAPI wordt ook ruw MDI en polymeer MDI genoemd. Het gemiddelde molecuulgewicht van typische PAPI-producten ligt meestal tussen 30 en 400, en de NCO-massafractie bedraagt ​​31% tot 32%. De gemiddelde functionaliteit van PAPI met lage viscositeit ligt doorgaans tussen 2,5 en 2,9.

Op het gebied van schuimkunststoffen worden PAPI en gemodificeerd PAPI voornamelijk gebruikt voor de productie van verschillende soorten hard polyurethaanschuim, en een kleine hoeveelheid wordt gebruikt voor de productie van zacht schuim met hoge veerkracht, schuim voor de hele huid en halfhard schuim. PAPI kan worden gemengd met TDI om koudgehard schuim met hoge veerkracht te maken. 2. Polyether en polyesterpolyol

1. Polyetherpolyol
Polyetherpolyolen die worden gebruikt voor de productie van flexibele polyurethaanschuimen zijn over het algemeen polyethers met een lange keten en een lage functionaliteit. De functionaliteit van polyetherpolyol in de zachte schuimformulering is over het algemeen 2-3, en het gemiddelde molecuulgewicht ligt tussen 2000-6500. Polyethertriol wordt het meest gebruikt in zacht schuim. Over het algemeen wordt glycerol (glycerol) als initiator gebruikt en dit wordt verkregen door ringopeningspolymerisatie van 1,2-propyleenoxide of gecopolymeriseerd met een kleine hoeveelheid ethyleenoxide. Het molecuulgewicht ligt over het algemeen tussen 3000 ~ 7000.

Onder hen wordt polyether met hoge reactiviteit voornamelijk gebruikt voor zacht schuim met hoge veerkracht, en kan het ook worden gebruikt voor schuimproducten zoals halfhard schuim. Een kleine hoeveelheid polyetherglycol kan als hulpmateriaal worden gebruikt en met polyethertriol worden gemengd in zachte schuimformuleringen. Polyetherpolyolen met een lage onverzadiging en een hoog molecuulgewicht kunnen worden gebruikt om zachte schuimen te produceren en de hoeveelheid TDI te verminderen.

In het algemeen worden polyetherpolyolen met een hoge functionaliteit en een hoog hydroxylgetal gebruikt in stijve schuimformuleringen, zodat voldoende verknoping en stijfheid kan worden geproduceerd. De hydroxylwaarde van hardschuimpolyetherpolyol is over het algemeen 350 ~ 650 mg KOH/g, en de gemiddelde functionaliteit is hoger dan 3. De algemene hardschuimformuleringen worden meestal gemengd met twee polyethers, en de gemiddelde hydroxylwaarde is ongeveer 4000 mg KOH/g.

Halfstijve schuimformuleringen gebruiken in het algemeen een deel van polyethers met een hoog molecuulgewicht, vooral polyetherpolyolen met een hoge reactiviteit, en een deel van hoogfunctionele, laagmoleculaire polyethers van hard schuim.

2. Polyesterpolyol
Gewone alifatische polyesterpolyolen met een lage viscositeit, zoals polydiethyleenadipaatdiol met een hydroxylwaarde van ongeveer 56 mg KOH/g of licht vertakte polyesterpolyolen, kunnen worden gebruikt om zacht polyesterpolyurethaanschuim te maken. Polyesterpolyol heeft een hoge reactiviteit. Momenteel wordt polyester PU-blokschuim slechts op een klein aantal gebieden gebruikt, zoals kledingaccessoires.

Aromatische polyolen gesynthetiseerd uit dibasische zuren (zoals ftaalzuuranhydride, tereftaalzuur, enz.) en kleinmoleculaire diolen (diethyleenglycol, enz.) of polyolen. Onder hen kan het hoge hydroxylgetal worden gebruikt om hard polyurethaanschuim en polyolen te produceren. Isocyanuraat hardschuim. De lagere hydroxylwaarde van ftaalzuuranhydridepolyesteralcohol kan ook worden gebruikt voor flexibel schuim met hoge veerkracht, schuim voor de hele huid en halfhard schuim, en niet-schuimende polyurethaanmaterialen.

3. Polymeerpolyol
Polymeerpolyolen (geënte polyetherpolyolen) bevatten stijve styreen-, acrylonitril-homopolymeren en -copolymeren en entpolymeren. Deze vinylpolymeren werken als organische "vulstoffen" om de belastbaarheid te verbeteren.

Polymeerpolyolen kunnen worden gebruikt voor de productie van flexibel schuim met hoge hardheid, schuim met hoge veerkracht, door hitte gevormd zacht schuim, halfhard schuim, schuim met zelfhuid, reactie-injectievormproducten (RIM), enz., waardoor de productdikte kan worden verminderd. en verminderen De schuimdichtheid verlaagt de kosten, kan ook de open cel van het schuimplastic vergroten en het product een bepaalde vlamvertragende prestatie geven.

Polyureapolyol (PHD-dispersie) is ook een speciaal polymeergemodificeerd polyol, dat kan worden gebruikt voor zacht schuim met hoge veerkracht, halfhard schuim en zacht schuim. Er zijn momenteel weinig producten op de markt.

Er worden ook enkele speciale polyolen gebruikt bij de productie van polyurethaanschuimen, zoals polyolen van plantaardige olie, polyesterharspolyolen en polymeerpolyesterpolyolen.

3. Schuimhulpmiddelen
Schuimhulpmiddelen zijn onmisbaar bij de vervaardiging van polyurethaanschuimen, waaronder katalysatoren, schuimstabilisatoren (schuimstabilisatoren), schuimmiddelen enz. Er zijn ook enkele additieven die optioneel zijn en kunnen worden gebruikt wanneer dat nodig is, zoals barrières. Brandmiddel, ketenverlenger/vernettingsmiddel, antioxidant, lichtstabilisator, schuimverzachter, celopener, vulmiddel, kleurpasta, antistatisch middel, hydrolysestabilisator, opslagstabilisator voor schuimsamenstelling, enz.

1. Schuimmiddel
Water is een belangrijk schuimmiddel bij de productie van polyurethaanmaterialen. Het is een chemisch schuimmiddel. Het kooldioxidegas dat wordt gegenereerd door de reactie met isocyanaat zet uit, schuimt en stolt het visco-elastische schuimmateriaal, waardoor verschillende polyurethaanschuimen worden verkregen.

Omdat kooldioxide een hoge thermische geleidbaarheid en sterke permeabiliteit heeft, moeten fysische schuimmiddelen worden gebruikt voor harde polyurethaanschuimformuleringen die hoge thermische isolatie-eigenschappen vereisen. Omdat de beginfase van het materiaalmengen bij de productie van hardschuim binnen tientallen seconden veel warmte genereert, is het nodig dat het schuimmiddel een deel van de warmte absorbeert, en tegelijkertijd zorgt de vergassing van het schuimmiddel ervoor dat het schuim uitzet en schuim.

Om flexibele schuimen met een lage dichtheid te verkrijgen zonder dat teveel water ervoor zorgt dat het schuim stijf wordt, is het bij de productie van flexibel polyurethaanschuim in het algemeen noodzakelijk om de hoeveelheid water te controleren en een geschikte hoeveelheid fysisch schuimmiddel toe te voegen als hulpstof. schuimmiddel.

CFC-11 (Trichloorfluormethaan) realiseerde eind jaren twintig een industriële productie. Omdat CFC-11 de kenmerken heeft van onbrandbaarheid, geschikt kookpunt, gemakkelijke vergassing, lage thermische geleidbaarheid van gas, lage toxiciteit, goede compatibiliteit met polyurethaangrondstoffen, niet-corrosief, lage prijs, eenvoudig schuimproces, enz., is het productie van polyurethaanschuim. Zeer ideaal blaasmiddel in het medium.

Van de jaren zestig tot het begin van de jaren negentig werd CFC-11 op grote schaal gebruikt als blaasmiddel voor polyurethaanschuimen. In de jaren zeventig ontdekten wetenschappers echter dat de in de atmosfeer uitgestoten CFC-11 de ozonlaag langzaam kon vernietigen, wat de aandacht trok van milieuactivisten over de hele wereld. De belangrijkste soorten blaasmiddelen die momenteel worden gebruikt als alternatief voor CFC-11 zijn HCFC (chloorfluorkoolwaterstof), HFC (fluorkoolwaterstof), HC (alkaan), vloeibaar CO2 en water.

2. Schuimstabilisator
Bij de productie van polyurethaanschuim is schuimstabilisator (of schuimstabilisator) een onmisbaar onderdeel. Het kan de wederzijdse oplosbaarheid van elke component vergroten en de rol spelen van het emulgeren van schuimmaterialen, het stabiliseren van schuim en het aanpassen van cellen. Schuimstabilisatoren zijn oppervlakteactieve stoffen en er zijn twee soorten niet-siliciumverbindingen en organosiliciumverbindingen.

De meeste schuimstabilisatoren die momenteel in gebruik zijn, zijn polysiloxaanoxyalkyleenblokcopolymeren, dit zijn met polyether gemodificeerde oppervlakteactieve siliconen, die in de industrie soms ook wel "siliconenolie" worden genoemd. Vanwege het brede scala aan structurele samenstellingen van dit type oppervlakteactieve stof en het goede gebruikseffect, worden polyether-gemodificeerde siliconenoppervlakteactieve stoffen op grote schaal gebruikt als schuimstabilisatoren in de polyurethaanschuimindustrie.

3. Poriënopener
Methode voor het verkrijgen van opencellig polyurethaanschuim:

Gebruik een geschikte katalysator om het vereiste evenwicht tussen de gelreactie en de schuimreactie te bereiken. Wanneer het schuimmateriaal naar het hoogste punt stijgt, is de filmsterkte van de celwand niet voldoende om de bellen binnenin af te sluiten, en breekt het gas uit de wand om open cellen te vormen. De schuimstructuur;

Gebruik geschikte polyetherpolyolgrondstoffen om schuim met open cellen te vormen;

Wanneer de katalysator en de belangrijkste grondstoffen niet voldoende zijn om het probleem op te lossen, wordt een kleine hoeveelheid celopener gebruikt om het door waterschuim gevormde ureum te dispergeren om een ​​schuim te verkrijgen met een bepaalde open celverhouding.

Celopener is een speciaal type oppervlakteactieve stof, die doorgaans hydrofobe en hydrofiele segmenten of groepen bevat. Zijn functie is het verminderen van de oppervlaktespanning van het schuim, het bevorderen van celbreuk en het verhogen van de opencelsnelheid van polyurethaanschuim. Verbeter de krimp van zachte, halfstijve en stijve schuimplasticproducten veroorzaakt door gesloten cellen.

Het gewone harde polyurethaanschuim heeft een hoge verknopingsdichtheid en een hoge sterkte van de celwandfilm bij het schuimen. Het is over het algemeen een celstructuur met gesloten cellen. Door echter een celopeningsmiddel toe te voegen, kan een hard polyurethaanschuim met open cellen worden gemaakt voor geluidsreductie, voor doeleinden zoals filtering.

Vroege hydrofobe vloeibare paraffine, polybutadieen, dimethylpolysiloxaan, enz. Kunnen worden gebruikt als schuimstabilisatoren en celopeners. Ook paraffinedispersies en polyethyleenoxide kunnen als celopeners worden gebruikt. Momenteel worden speciale chemische samenstellingen van polyoxypropyleen-ethyleenoxide-copolyether, polyoxyalkyleen-polysiloxaan-copolymeer, enz. Gebruikt als poriënopenende middelen.

4. Wasverzachter
Het gebruik van weekmakers bij de productie van flexibele polyurethaanschuimen geformuleerd met een hoog watergehalte kan de stijfheid van het schuim, veroorzaakt door overmatige ureumgroepen, remmen. De schuimverzachtende modifier heeft een verzachtend effect. Het gebruik van een ontharder kan de hoeveelheid isocyanaat verminderen en daardoor de schuimhardheid verminderen. Het wordt gebruikt bij de productie van flexibel polyurethaanschuim. Commerciële ontharders bevatten doorgaans speciale polyethers, speciale polyolen en water.

Ningbo Zhongyuan Pigment Co., Ltd. is een onderneming die gespecialiseerd is in de ontwikkeling en productie van hoogwaardigePU-kleurstoffen, in-mold coatings, poriënopenende middelen en silicagelpoeder.