高回彈泡沫組合料配方設計
冷固化高回彈泡沫(HR 泡沫)以其優良的生產工藝和物理性能, 已在汽車、家具等領域獲得廣泛應用。
在冷固化HR 泡沫組合料生產技術中,其生產工藝、工藝流程、生產裝置及有關的工藝控制參數等因素的影響。除需要高水平的軟件技術以外, 還需要高水準的硬件, 才能生產出品質優良的HR 泡沫組合料。
原料與助劑-聚醚多元醇
高分子量、高活性聚醚多元醇是生產冷固化HR 泡沫的關鍵性原料之一, 其質量決定HR 泡沫生產工藝及物理性能。
伯羥基含量和分子量分布指數至關重要。高伯羥基和低伯羥基含量聚醚多元醇相比(如75%和65%), 泡沫后期固化速度明顯不同, 前者比后者快10%左右; 低分布指數與高分布指數相比(1.6與2.2), 泡沫體的回彈性相差很遠, 前者回彈率高達67%, 后者因聚醚中含有較多的低分子量、二官能度的成分,回彈率僅為58%如果是改性MDI 基配方體系, 泡沫回彈率僅為53%。
不同配方體系對聚醚多元醇分子量有不同的要求。以TDI/MDI混合異氰酸酯為基的配方, 聚醚多元醇分子量在5000左右, 以改性MDI異氰酸酯為基的配方, 聚醚多元醇分子量在6000左右較為理想。
在高分子量、高活性聚醚多元醇分子鏈段上引入乙烯基聚合體或聚脲分散體, 即聚合物多元醇或聚脲多元醇。由于它們在配方中的獨特作用, 如改善工藝性能和提高泡沫強度等性能。其質量除應保留母體質量以外,還應有非常優良的分散性和穩定性。
原料與助劑-催化劑
冷固化HR 泡沫配方中常用的胺類催化劑品種有雙(二甲胺基乙基) 醚(A-1) 、三乙烯二胺(DABCO)、四甲基丁二胺(TMBDA)、二甲基乙醇胺(DMEA)及它們的胺鹽(延遲性催化劑) 等。
在組合料配方中, 催化體系的選擇除應考慮生產工藝和泡沫制品性能以外,還應考慮催化劑品種與聚醚多元醇等組分的相溶性及其本身的穩定性。
原料與助劑-交聯劑
交聯劑通常是低分子量、官能度大于2的多元醇或多元胺類化合物, 常用的品種有甘油、二乙醇胺、三乙醇胺等。它們在HR 泡沫配方中的主要作用是: (1) 增加發泡配方體系的穩定性; (2) 改性發泡工藝, 提高泡沫固化速度; (3) 調節高分子鏈軟段一硬段之比,改性泡沫硬度及其它性能。
原料與助劑-泡沫穩定劑與開孔劑
泡沫穩定劑和開孔劑是兩種不同類型聚合物, 前者在配方中起到穩定劑、乳化劑、泡孔調節劑和開孔劑的作用。后者僅起開孔作用。
在高用水量發泡配方或改性MDI 配方體系中, 單獨使用泡沫穩定劑來提高開孔率是不夠的, 需另外加入開孔劑, 才能制得高開孔率的泡沫體。
原料與助劑-發泡劑
在無氟、全水發泡配方中, 發泡劑用量決定泡沫體密度、硬度、回彈率、壓縮變定等物理性能。
在組合料生產中, 發泡劑的計量精度決定組合料的穩定性。如批次間的重復性將影響發泡工藝中各種參數的控制,導致泡沫物理性能的變化。因此, 需要嚴格控制計量精度, 才能生產出高穩定性的組合料。
原料與助劑-其它助劑
在配方中加入色漿、發煙抑制劑、阻燃劑及防老劑等助劑. 能夠制出五顏六色、低發煙量、阻燃、耐老化等特性的泡沫制品。由于這些助劑化學結構的特征, 很容易與組合料中其它助劑發生化學作用或物理作用。如色漿易于沉淀、阻燃劑易于降解、發煙抑制劑對催化劑的抑制作用等, 從而導致組合料不穩定。當需要時應采用現配現用的方法, 減少不利影響, 生產出符合用戶特殊要求的泡沫制品。
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