聚氨酯泡沫的特點在于有多變的聚合物結構,可滿足大范圍的應用需要。這種結構上的不同不僅是由于用作原料的異氰酸酯和多元醉不同引起的,也與這些原料進行的不同反應有關。這些反應深受所用催化劑的類型和用量的影響。<br />
異氰酸酯與多元醇的反應,被稱作膠凝反應,最終生成氨基甲酸酯。異氰酸酯和水的反應,被稱作發(fā)泡反應,最終生成豚。當氨基甲酸酯和晚進一步與異氰酸酯反應時,可能會發(fā)生交聯作用,可分別生成眠基甲酸酯和縮二眼。異氰酸酯可以幾種不同的方式自縮合,成為三聚物、二聚和碳化二亞胺。<br />
催化劑的選擇影響著整個發(fā)泡體系的反應活性及對上面所敘述的一些個別反應的選擇性。發(fā)泡體系的反應活性通過系統(tǒng)的活化時間、固化過程、脫;蚬袒瘯r間來表述。反應選擇性的變化作為催化劑選擇變化的函數,影響所發(fā)生的反應的平衡、形成的聚合物鏈的類型和次序及發(fā)泡系統(tǒng)的流動性,由此,影響到最終泡沫的加工和物理性能。<br />
聚氨酯發(fā)泡最常用的催化劑是叔胺、季胺、胺鹽和金屬核酸鹽。叔胺用于促進膠凝。發(fā)泡和交聯反應。肢鹽和熱敏胺類,如重氮二環(huán)十一碳烷,用于提供延遲作用。金屬造酸鹽強烈地影響膠凝反應。亞錫化合物成本低,但是易水解,不穩(wěn)定。<br />
軟質塊狀聚醚多元醇基泡沫是典型的和有機錫催化劑一起使用的叔胺催化反應產物。膠催化劑可以是諸如三乙撐二胺和雙醚的純化合物的稀釋物,或是性能優(yōu)化的摻混物。用于軟質塊料發(fā)泡的典型錫催化劑是純的或稀釋的辛酸亞錫。稀釋產品是為了解決原料處理、計量精確度和泵送粘度限制等問題。性能優(yōu)良的摻混物用于專門的發(fā)泡設備上可改進加工,配方范圍寬,并使泡沫的物理性能的差異變化小。<br />
軟質塊狀體系的反應特性要求發(fā)泡和膠凝反應精確平衡。在獲得足夠的聚合物粘度/強度之前,系統(tǒng)過早地發(fā)泡可導致粗泡、裂縫或癟泡。過早膠凝可導致流動性低、密度高、閉孔及發(fā)泡體系的收縮。<br />
高回彈泡沫由被環(huán)氧乙烷封端的聚醇制成,它比傳統(tǒng)的軟質泡沫所用的聚醇反應活性高。因此,常用不同類型和不同含量的錫催化劑。特別是二月桂酸二丁錫酯,而不用辛酸亞錫。用三乙撐二胺和雙醚和胺稀釋物作助催化劑。<br />
在軟質塊狀聚酯型泡沫的生產中,所用的多元醇活性很高。因此,經常用象N-乙基嗎啉和N-月桂基嗎啉等中等活性的胺催化劑。也可使用錫助催化劑。<br />
最近,用二氯甲烷或1,1,1-三氯乙烷等氯化溶劑替代CFCS的發(fā)展趨勢已出現了一些技術上的挑戰(zhàn)。不同沸點和蒸發(fā)性能引起發(fā)泡曲線的變化。另外,在泡沫中殘留的氯化溶劑使泡沫溶融鼓起,導致泡沫物理性能的降低。在考慮到上述這些問題之后,已開發(fā)出各種產品。<br />
軟質模制泡沫<br />
軟質模發(fā)泡需要與軟質塊狀發(fā)泡相同的精確的發(fā)泡/膠凝平衡。在脫模中,流動性、穩(wěn)定性和固化是進一步的要求。三乙撐二肢和雙醚和少量的二月桂酸二丁錫酯混合在一起是軟質模發(fā)泡系統(tǒng)中最常用的催化劑系統(tǒng)。經常用典型的竣酸保護的肢類延遲性催化劑,使正在固化的泡沫具有足夠的流動性通過形狀復雜的模具。對于軟質塊狀發(fā)泡性能優(yōu)良的催化劑混合物亦經常用于軟質模塑中。將這些混合物設計為與系統(tǒng)反應活性、加工條件和固化要求相適應。<br />
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