Profesionální výrobce PU barevné pasty představuje suroviny a pěnící přísady polyuretanové pěny

Hlavní složkou polyuretanové pěny (PU pěny) je polyuretan. Surovinou jsou především polyisokyanáty a polyoly. Přidáním vhodných přísad – z nichž nejdůležitější je řada pěnicích přísad souvisejících s pěněním – se v reakčním produktu vytvoří velké množství pěny, čímž se získá produkt z polyuretanové pěny. Tento článek stručně představí suroviny a pěnící pomůcky pro výrobu PU pěny.

1. Polyisokyanát
Nejčastěji používanými polyisokyanáty při výrobě polyuretanových pěn jsou toluendiisokyanát (TDI), polymethylenpolyfenylisokyanát (PAPI), difenylmethandiisokyanát (MDI) a zkapalněný MDI ​​(L-MDI).

TDI se používá hlavně v průmyslu pěnových plastů k výrobě flexibilní polyuretanové pěny. MDI je reaktivnější než TDI a méně těkavý. Některé zkapalněné modifikované MDI lze použít jako náhradu za TDI při výrobě flexibilní polyuretanové pěny, jako je pružná polyuretanová pěna s vysokou hustotou a polotuhá pěna nebo mikrocelulární polyuretanové elastické materiály. výroba.

PAPI se také nazývá surový MDI ​​a polymerní MDI. Průměrná molekulová hmotnost typických produktů PAPI je většinou v rozmezí 30 až 400 a jejich hmotnostní podíl NCO je 31 % až 32 %. Průměrná funkčnost nízkoviskózního PAPI je obecně mezi 2,5 a 2,9.

V oblasti pěnových plastů se PAPI a modifikované PAPI používají hlavně k výrobě různých tuhých polyuretanových pěn a malé množství se používá k výrobě vysoce odolných měkkých pěn, celokožních pěn a polotuhých pěn. PAPI lze smíchat s TDI za účelem vytvoření za studena vytvrzované vysoce odolné pěny. 2. Polyether a polyester polyol

1. Polyetherpolyol
Polyetherpolyoly používané k výrobě flexibilních polyuretanových pěn jsou obecně polyethery s dlouhým řetězcem a nízkou funkčností. Funkčnost polyetherpolyolu ve formulaci měkké pěny je obecně 2-3 a průměrná molekulová hmotnost je mezi 2000-6500. V měkké pěně se nejčastěji používá polyethertriol. Obecně se jako iniciátor používá glycerol (glycerol), který se získává polymerací 1,2-propylenoxidu s otevřením kruhu nebo kopolymerací s malým množstvím ethylenoxidu. Molekulová hmotnost Obecně mezi 3000~7000.

Mezi nimi se vysoce reaktivní polyether používá hlavně pro vysoce pružnou měkkou pěnu a může být také použit pro pěnové produkty, jako je polotuhá pěna. Jako pomocný materiál lze použít malé množství polyetherglykolu a smíchat s polyethertriolem ve formulacích měkkých pěn. Polyetherpolyoly s nízkou nenasyceností a vysokou molekulovou hmotností lze použít k výrobě měkkých pěn a snížit množství TDI.

Obecně se ve formulacích tuhých pěn používají polyetherpolyoly s vysokou funkčností a vysokým hydroxylovým číslem, takže lze dosáhnout dostatečného zesítění a tuhosti. Hydroxylové číslo tuhého pěnového polyetherpolyolu je obecně 350-650 mg KOH/g a průměrná funkčnost je vyšší než 3. Obecné formulace tvrdé pěny se většinou mísí se dvěma polyethery a průměrné hydroxylové číslo je asi 4000 mg KOH/g.

Polotuhé pěnové přípravky obecně používají část vysokomolekulárních polyetherů, zejména vysoce reaktivních polyetherpolyolů a část vysoce funkčních nízkomolekulárních tuhých pěnových polyetherů.

2. Polyester polyol
Pro výrobu polyesterové polyuretanové měkké pěny lze použít běžné alifatické polyesterové polyoly s nízkou viskozitou, jako je polydiethylen adipát diol s hydroxylovým číslem přibližně 56 mg KOH/g nebo mírně rozvětvené polyesterové polyoly. Polyesterpolyol má vysokou reaktivitu. V současné době se polyesterová PU bloková pěna používá pouze v malém počtu oblastí, jako jsou oděvní doplňky.

Aromatické polyoly syntetizované z dvojsytných kyselin (jako je anhydrid kyseliny ftalové, kyselina tereftalová atd.) a malomolekulárních diolů (diethylenglykol atd.) nebo polyolů. Mezi nimi lze vysoké hydroxylové číslo použít k výrobě polyuretanové tuhé pěny a polyolů. Isokyanurátová tuhá pěna. Nižší hydroxylové číslo ftalanhydridového polyesteralkoholu může být také použito pro vysoce pružnou flexibilní pěnu, celokoženou pěnu a polotuhou pěnu a nepěnové polyuretanové materiály.

3. Polymerní polyol
Polymerní polyoly (roubované polyetherpolyoly) obsahují tuhý styren, homopolymery a kopolymery akrylonitrilu a roubované polymery. Tyto vinylové polymery působí jako organická „plniva“ pro zlepšení nosnosti.

Polymerní polyoly lze použít k výrobě flexibilních pěn s vysokou tvrdostí, vysoce odolných pěn, tepelně tvarovaných měkkých pěn, polotuhých pěn, samoplášťových pěn, produktů pro reakční vstřikování (RIM) atd., což může snížit tloušťku produktu a snížit Hustota pěny snižuje náklady, může také zvětšit otevřenou buňku pěnového plastu a poskytnout produktu určitý výkon zpomalující hoření.

Polymočovinový polyol (PHD disperze) je také speciální polymerem modifikovaný polyol, který lze použít pro vysoce odolnou měkkou pěnu, polotuhou pěnu a měkkou pěnu. V současné době je na trhu málo produktů.

Existují také některé speciální polyoly používané při výrobě polyuretanových pěn, jako jsou polyoly rostlinných olejů, kalafunové polyesterové polyoly a polymerní polyesterové polyoly.

3. Pěnivé pomůcky
Pěnidla jsou nepostradatelná při výrobě polyuretanových pěn, včetně katalyzátorů, stabilizátorů pěny (stabilizátorů pěny), pěnotvorných činidel atd. Existují také některé přísady, které jsou volitelné a lze je použít v případě potřeby, jako jsou bariéry. Spalovací činidlo, prodlužovač řetězce / síťovadlo, antioxidant, stabilizátor světla, změkčovač pěny, otvírák buněk, plnivo, barevná pasta, antistatické činidlo, stabilizátor hydrolýzy, stabilizátor skladování pěnové kompozice atd.

1. Pěnidlo
Voda je důležitým pěnícím činidlem při výrobě polyuretanových materiálů. Jedná se o chemické pěnidlo. Plynný oxid uhličitý vznikající reakcí s isokyanátem expanduje, pění a tuhne viskoelastický pěnový materiál za vzniku různých polyuretanových pěn.

Vzhledem k tomu, že oxid uhličitý má vysokou tepelnou vodivost a silnou propustnost, musí se pro formulace tuhých polyuretanových pěn, které vyžadují vysoké tepelně izolační vlastnosti, používat fyzikální pěnidla. Protože počáteční fáze míchání materiálu při výrobě tuhé pěny generuje velké množství tepla během desítek sekund, potřebuje pěnidlo, aby absorbovalo část tepla, a zároveň zplyňování pěnového činidla způsobí, že pěna expanduje a pěna.

Při výrobě flexibilních polyuretanových pěn, aby se získaly flexibilní pěny s nízkou hustotou, aniž by příliš mnoho vody způsobilo ztuhnutí pěny, je obecně nutné kontrolovat množství vody a přidat vhodné množství fyzikálního pěnidla jako pomocné látky. pěnidlo.

CFC-11 (trichlorfluormethan) realizoval průmyslovou výrobu na konci 20. let 20. století. Protože CFC-11 má vlastnosti nehořlavosti, vhodného bodu varu, snadného zplyňování, nízké tepelné vodivosti plynu, nízké toxicity, dobré kompatibility s polyuretanovými surovinami, nekorozivní, nízká cena, jednoduchý proces pěnění atd., je výroba polyuretanové pěny Velmi ideální nadouvadlo v médiu.

Od 60. do počátku 90. let byl CFC-11 široce používán jako nadouvadlo pro polyuretanové pěny. V 70. letech 20. století však vědci zjistili, že CFC-11 emitovaný v atmosféře může pomalu ničit ozónovou vrstvu, což přitáhlo pozornost ekologů po celém světě. Hlavními typy nadouvadel, které se v současnosti používají jako alternativy k CFC-11, jsou HCFC (hydrochlorfluoruhlovodík), HFC (hydrofluoruhlovodík), HC (alkan), kapalný CO2 a voda.

2. Stabilizátor pěny
Při výrobě polyuretanové pěny je nepostradatelnou součástí stabilizátor pěny (nebo stabilizátor pěny). Může zvýšit vzájemnou rozpustnost každé složky a hrát roli emulgace pěnových materiálů, stabilizace pěny a úpravy buněk. Stabilizátory pěny jsou povrchově aktivní látky a existují dva typy nekřemíkových sloučenin a organokřemičitých sloučenin.

Většina v současnosti používaných stabilizátorů pěny jsou polysiloxanové oxyalkylenové blokové kopolymery, což jsou polyetherem modifikované silikonové povrchově aktivní látky, někdy v průmyslu běžně označované jako "silikonový olej". Vzhledem k široké škále strukturního složení tohoto typu povrchově aktivní látky a dobrému efektu použití se polyetherem modifikované silikonové povrchově aktivní látky široce používají jako stabilizátory pěny v průmyslu polyuretanových pěn.

3. Otvírák pórů
Způsob získání polyuretanové pěny s otevřenými buňkami:

Použijte vhodný katalyzátor k dosažení požadované rovnováhy mezi gelovou reakcí a pěnící reakcí. Když pěnový materiál vystoupá do nejvyššího bodu, síla filmu buněčné stěny nestačí k utěsnění bublin uvnitř a plyn vyrazí ze stěny a vytvoří otevřené buňky. Struktura pěny;

Použijte vhodné polyetherpolyolové suroviny k vytvoření pěny s otevřenými buňkami;

Když katalyzátor a hlavní suroviny k vyřešení problému nestačí, použije se malé množství otvírače buněk k rozptýlení močoviny vytvořené vodním pěněním, aby se získala pěna s určitým poměrem otevřených buněk.

Cell opener je speciální typ povrchově aktivní látky, která obecně obsahuje hydrofobní a hydrofilní segmenty nebo skupiny. Jeho funkcí je snižovat povrchové napětí pěny, podporovat rupturu buněk a zvyšovat rychlost otevřených buněk polyuretanové pěny. Zlepšete smršťování měkkých, polotuhých a tuhých pěnových plastových výrobků způsobených uzavřenými buňkami.

Obyčejná tuhá polyuretanová pěna má vysokou hustotu zesítění a vysokou pevnost filmu buněčné stěny v pěně. Obecně se jedná o buněčnou strukturu s uzavřenými buňkami. Nicméně přidáním činidla pro otevírání buněk lze vyrobit tuhou polyuretanovou pěnu s otevřenými buňkami pro snížení hluku, účely, jako je filtrování.

Raný hydrofobní kapalný parafín, polybutadien, dimethylpolysiloxan atd. lze použít jako stabilizátory pěny a otvírače buněk. Parafinové disperze a polyethylenoxid lze také použít jako otvírače buněk. V současné době se jako činidla otevírající póry používají speciální chemické složení kopolyether polyoxypropylen-ethylenoxid, kopolymer polyoxyalkylen-polysiloxan atd.

4. Aviváž
Použití změkčovadel při výrobě pružných polyuretanových pěn formulovaných s vysokým obsahem vody může inhibovat tuhost pěny způsobenou nadměrnými skupinami močoviny. Modifikátor změkčování pěny má změkčující účinek. Použití změkčovadla může snížit množství isokyanátu a tím snížit tvrdost pěny. Používá se při výrobě pružné polyuretanové pěny. Komerční změkčovače obecně obsahují speciální polyethery, speciální polyoly a vodu.

Ningbo Zhongyuan Pigment Co., Ltd. je společnost specializující se na vývoj a výrobu vysoce kvalitníchPU barviva, povlaky ve formě, činidla otevírající póry a prášek silikagelu.