聚氨酯軟泡生產(chǎn)中常用的是TDI與MDI二大類異氰酸酯
點擊次 更新：2023-08-25 16:52:58 來源/作者：WWW.MDI-50.COM
多異氰酸酯
聚氨酯軟泡生產(chǎn)中常用的是TDI與MDI二大類異氰酸酯，其中派生出的TDI/MDI混合類也廣泛應(yīng)用于HR系列。由環(huán)保要求，汽車行業(yè)對泡沫制品的VOC值要求很低，所以，在PU軟泡中已廣泛推行純MDI、粗MDI以及MDI改性品為主體PU軟質(zhì)制品。
純4,4’-MDI室溫為固體，所謂液化MDI是指經(jīng)各種改性的MDI，室溫下為液體，其中可以液化MDI之官能度了解它是屬于哪種基團改性的MDI。
l 二氮環(huán)丁酮亞胺改性的MDI，官能度為2.2;
l 氨基甲酸酯和二氮環(huán)丁酮亞胺改性的MDI，官能度為2.1。
這類產(chǎn)品絕大多數(shù)應(yīng)用于模塑制品，如HR、RIM、自結(jié)皮泡沫以及鞋底等微泡。
它是4，4’-MDI與2，4’-MDI之摻合物，由于2,4’-MDI熔點低于室溫，約15℃，所以MDI-50貯存于常溫是液體，很好使用，要注意2,4’-MDI的空間位阻效應(yīng)，它反應(yīng)性較4,4’體低，可用催化劑調(diào)節(jié)之。
它的官能度在2.5~2.8之間，一般應(yīng)用于硬泡，近幾年國內(nèi)由于價格因素，也見應(yīng)用于軟泡市場，但要注意，因它官能度高，在配方設(shè)計時，減少交聯(lián)劑，或增加內(nèi)增塑成份。
催化劑對聚氨酯泡沫作用很大，有了它 ，才能實現(xiàn)室溫快速生產(chǎn)。催化劑中主要二大類：叔胺類及金屬類催化劑，如三乙烯二胺、五甲基二乙烯三胺、甲基咪唑、A-1等均屬叔胺類催化劑，而辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫、醋酸鉀、辛酸鉀、有機鉍等屬金屬類催化劑?，F(xiàn)時，開發(fā)出各種延遲型、三聚型、復(fù)配型、低VOC值型催化劑，也均是以上各類催化劑為基礎(chǔ)的。
諸如，氣體產(chǎn)品公司的Dabco系列產(chǎn)品，其基礎(chǔ)原料是三乙烯二胺：
l Dabco33LV 三乙烯二胺含33%/二丙二醇含67%
l Dabco R8020 三乙烯二胺含20%/DMEA80%
l Dabco S25 三乙烯二胺含25%/丁二醇75%
l Dabco8154 三乙烯二胺/ 酸 延遲催化劑
l Dabco EG 三乙烯二胺含33%/ 乙二醇67%
l Dabco 8264 復(fù)配塊泡、平衡型催化劑
在從多催化劑條件下，首先要了解各種催化劑特性，它們的作用原理以求得聚氨酯體系的平衡，即發(fā)泡速度與凝膠速度之間平衡;凝膠速度與開泡率平衡，起泡速度與物料流動性平衡等。
金屬催化劑均屬于凝膠類催化劑，常規(guī)的錫類催化劑的凝膠作用很強，但其缺點是不耐水解及耐熱老化性差。最近出現(xiàn)的有機鉍類催化劑應(yīng)引起注意，它不僅具錫催化劑之功能，而且耐水解、耐熱老化性好 ，很適合配組合料。
它起著乳化泡沫物料，穩(wěn)定泡沫和調(diào)節(jié)泡孔的作用，并增加各組份的互溶性，有助于氣泡的形成，控制泡孔的大小及均勻性，促使泡沫張力之平衡，使泡孔壁具有彈性，以留住泡孔，防止塌泡。雖然泡沫穩(wěn)定劑用量不多，但對PU軟泡的泡孔結(jié)構(gòu)、物理性能、制造工藝都有著重大影響。
現(xiàn)時國內(nèi)采用的均是耐水解型有機硅/聚氧化烯烴醚嵌段齊聚物，由于應(yīng)用于不同的泡沫體系，其憎水段/親水段比例不同，嵌段結(jié)構(gòu)尾端鏈節(jié)變化均不一樣，生產(chǎn)出各種泡沫制品用的硅穩(wěn)定劑。所以在選用泡沫穩(wěn)定劑時一定要了解其功能與作用，切勿忘，莫亂用，造成不良后果。諸如，軟泡硅油不能應(yīng)用于高回彈泡沫，否則會造成泡沫收縮，高回彈硅油不能應(yīng)用于塊狀軟泡，否則會引起塌泡。
由于環(huán)保需要，汽車、家具行業(yè)要求低霧化、低VOC值產(chǎn)品，各公司相繼開發(fā)出低霧化、低VOC值泡沫穩(wěn)定劑，如氣體產(chǎn)品公司推出的Dabco DC6070，是TDI體系低霧化硅油;Dabco DC2525是MDI體系低霧化硅油。
PU軟泡用發(fā)泡劑主要是水為主體，其他物理發(fā)泡劑為輔 。在塊狀泡沫生產(chǎn)中，考慮低密度制品中水量大，往往超4.5份/100份會引起泡沫內(nèi)部溫度上升，超過170~180℃，導(dǎo)致泡沫自燃，必須采用低沸點烴類發(fā)泡劑，一者協(xié)助降密度、二者將大量反應(yīng)熱移走。早期采用水/F11相結(jié)合，由于環(huán)保問題，禁用F11，現(xiàn)時大多采用過渡性水/二氯甲烷系列產(chǎn)品，及水/HCFC-141b系列。因二氯甲烷系列產(chǎn)品也對大氣污染，屬過渡性質(zhì)，而HFC系列產(chǎn)品：HFC-245fa、-356mfc等或環(huán)戊烷系列制品，均屬環(huán)保型，但前者價格高、后者易燃，所以人們?yōu)榱诉m應(yīng)降低度需要，推出新工藝、負(fù)壓發(fā)泡技術(shù)，強制冷卻技術(shù)及液態(tài)CO2技術(shù)來解決，目的是降低水量或降低泡沫內(nèi)部溫度。
本人推薦塊泡生產(chǎn)用液態(tài)CO2技術(shù)，對中小型企業(yè)較為適合。在LCO2技術(shù)中，4份LCO2相當(dāng)于13份MC所起作用。
生產(chǎn)不同密度的泡沫所用水量和液態(tài)CO2的關(guān)系
泡沫密度，kg/m3水，質(zhì)量份LCO2，質(zhì)量份等效的MC，質(zhì)量份
阻燃、防火是人們一直關(guān)注的，我國新公布的《公共場所阻燃制品及組件燃燒性能要求及標(biāo)準(zhǔn)》GB20286-2006中有新的對阻燃性有更高要求，對于阻燃一級泡沫塑料要具：a)、熱釋放速率峰值≤250KW/m2;b)、平均燃燒時間≤30s，平均燃燒高度≤250mm;c)、煙密度等級(SDR)≤75;d)、產(chǎn)煙毒性等級不低于2A2級。
也就是講：要考慮阻燃、低煙、低煙毒性三個因素。為選用阻燃劑提出更高要求，根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)本人認(rèn)為：最好選擇能結(jié)炭層厚、釋放無毒或低毒性煙霧之品種。目前較為合適的是磷酸酯系大分子量阻燃劑，或無鹵素芳烴耐溫高的雜環(huán)族品種等，國外近幾年開發(fā)出膨脹石墨型阻燃PU軟泡，或氮雜環(huán)系阻燃劑是很對的。
