جزء اصلی فوم پلی اورتان (فوم PU) پلی اورتان است. مواد اولیه عمدتا پلی ایزوسیانات ها و پلی ال ها هستند. با افزودن مواد افزودنی مناسب - که مهمترین آنها یک سری مواد افزودنی کف کننده مربوط به کف سازی است - - مقدار زیادی کف در محصول واکنش ایجاد می شود و در نتیجه یک محصول فوم پلی یورتان به دست می آید. در این مقاله به طور مختصر به معرفی مواد اولیه و مواد کمکی برای تولید فوم PU می پردازیم.

1. پلی ایزوسیانات
رایج ترین پلی ایزوسیانات های مورد استفاده در تولید فوم های پلی یورتان عبارتند از تولوئن دی ایزوسیانات (TDI)، پلی متیلن پلی فنیل ایزوسیانات (PAPI)، دی فنیل متان دی ایزوسیانات (MDI) و MDI مایع (L-MDI).

TDI عمدتاً در صنعت پلاستیک فوم برای تولید فوم پلی اورتان انعطاف پذیر استفاده می شود. MDI واکنش پذیرتر از TDI است و فرار کمتری دارد. برخی از MDI اصلاح شده مایع را می توان به عنوان جایگزینی برای TDI در تولید فوم پلی یورتان انعطاف پذیر، مانند فوم پلی یورتان انعطاف پذیر با چگالی بالا و فوم نیمه سفت و یا مواد الاستیک پلی یورتان میکروسلولی استفاده کرد. ساخت.

PAPI همچنین MDI خام و MDI پلیمری نامیده می شود. میانگین وزن مولکولی محصولات معمولی PAPI بیشتر در محدوده 30 تا 400 است و کسر جرمی NCO آن 31 تا 32 درصد است. میانگین عملکرد PAPI با ویسکوزیته کم معمولاً بین 2.5 تا 2.9 است.

در زمینه پلاستیک های فوم، PAPI و PAPI اصلاح شده عمدتا برای تولید انواع فوم های پلی یورتان سفت و مقدار کمی برای تولید فوم های نرم با انعطاف پذیری بالا، فوم های پوست کامل و فوم های نیمه سفت استفاده می شود. PAPI را می توان با TDI مخلوط کرد تا فوم سرد و با انعطاف پذیری بالا تولید شود. 2. پلی اتر و پلی استر پلی ال

1. پلی اتر پلی ال
پلی‌ال‌های پلی‌اتری که برای تولید فوم‌های پلی‌اورتان انعطاف‌پذیر استفاده می‌شوند، عموماً پلی‌اترهایی با زنجیره بلند و کم کارکرد هستند. عملکرد پلی اتر پلیول در فرمول فوم نرم به طور کلی 2 تا 3 است و وزن مولکولی متوسط ​​بین 2000-6500 است. پلی اتر تریول رایج ترین مورد استفاده در فوم نرم است. به طور کلی، گلیسرول (گلیسرول) به عنوان آغازگر استفاده می شود و از پلیمریزاسیون حلقه باز اکسید 1،2 پروپیلن یا کوپلیمریزه با مقدار کمی اکسید اتیلن به دست می آید. وزن مولکولی به طور کلی بین 3000 تا 7000 است.

در این میان پلی‌اتر با واکنش‌پذیری بالا عمدتاً برای فوم نرم با انعطاف‌پذیری بالا استفاده می‌شود و همچنین می‌تواند برای محصولات فومی مانند فوم نیمه سفت و سخت استفاده شود. مقدار کمی پلی اتر گلیکول را می توان به عنوان ماده کمکی استفاده کرد و با پلی اتر تریول در فرمولاسیون فوم نرم مخلوط کرد. برای تولید فوم های نرم و کاهش میزان TDI می توان از پلی ال های پلی اتر با اشباع نشدن کم و وزن مولکولی بالا استفاده کرد.

به طور کلی، پلی‌ال‌های پلی‌اتری با عملکرد بالا و ارزش هیدروکسیل بالا در فرمول‌های فوم سفت و سخت استفاده می‌شوند تا بتوان اتصال عرضی و استحکام کافی ایجاد کرد. مقدار هیدروکسیل پلی اتر فوم سفت و سخت به طور کلی 350 ~ 650 میلی گرم KOH / گرم است، و عملکرد متوسط ​​بالاتر از 3 است. فرمول های فوم سخت عمومی عمدتا با دو پلی اتر مخلوط می شوند و مقدار متوسط ​​هیدروکسیل حدود 4000 میلی گرم KOH / گرم است.

فرمول‌های فوم نیمه سخت معمولاً از بخشی از پلی‌اترهای با وزن مولکولی بالا، به‌ویژه پلی‌ال‌های پلی‌اتر با واکنش‌پذیری بالا و بخشی از پلی‌اترهای فوم سفت و سخت با عملکرد بالا و وزن مولکولی پایین استفاده می‌کنند.

2. پلی استر پلیول
پلی‌ال‌های پلی‌استر آلیفاتیک با ویسکوزیته کم مانند پلی‌دی‌اتیلن آدیپات دیول با مقدار هیدروکسیل حدود ۵۶ میلی‌گرم KOH/g یا پلی‌ال‌های پلی‌استر کمی شاخه‌دار را می‌توان برای ساخت فوم نرم پلی‌استر پلی‌اورتان استفاده کرد. پلی استر پلی ال واکنش پذیری بالایی دارد. در حال حاضر فوم بلوک پلی استر پلی استر فقط در قسمت های کمی مانند لوازم جانبی لباس استفاده می شود.

پلیول های معطر سنتز شده از اسیدهای دی بازیک (مانند انیدرید فتالیک، اسید ترفتالیک و غیره) و دیول های مولکولی کوچک (دی اتیلن گلیکول و غیره) یا پلی ال ها. در میان آنها می توان از ارزش هیدروکسیل بالا برای تولید فوم سفت و سخت پلی اورتان و پلی ال ها استفاده کرد. فوم سفت و سخت ایزوسیانورات. مقدار هیدروکسیل پایین تر الکل پلی استر انیدرید فتالیک همچنین می تواند برای فوم انعطاف پذیر با انعطاف پذیری بالا، فوم کامل پوست و فوم نیمه سفت و مواد پلی اورتان غیر فوم استفاده شود.

3. پلیمر پلی ال
پلی ال های پلیمری (پلی اترهای پیوندی) حاوی استایرن سفت و سخت، هموپلیمرهای اکریلونیتریل و کوپلیمرها و پلیمرهای پیوندی هستند. این پلیمرهای وینیل مانند "پرکننده" آلی برای بهبود عملکرد باربری عمل می کنند.

پلیول های پلیمری را می توان برای تولید فوم های انعطاف پذیر با سختی بالا، فوم های با قابلیت ارتجاعی بالا، فوم های نرم قالب گیری شده با حرارت، فوم های نیمه سخت، فوم های خود پوسته، محصولات قالب گیری تزریقی واکنش (RIM) و غیره استفاده کرد که می تواند ضخامت محصول را کاهش دهد. و کاهش چگالی فوم هزینه را کاهش می دهد، همچنین می تواند سلول باز پلاستیک فوم را افزایش دهد و عملکرد خاصی در برابر شعله به محصول بدهد.

Polyurea polyol (PHD dispersion) نیز یک پلیول اصلاح شده پلیمری ویژه است که می تواند برای فوم نرم با انعطاف پذیری بالا، فوم نیمه سفت و فوم نرم استفاده شود. در حال حاضر محصولات کمی در بازار وجود دارد.

همچنین در تولید فوم‌های پلی‌یورتان از پلی‌ال‌های خاصی مانند پلی‌ال‌های روغن گیاهی، پلی‌ال‌های پلی استر رزین و پلی‌ال‌های پلی‌استر پلیمری استفاده می‌شود.

3. مواد کمکی کف کردن
در ساخت فوم های پلی یورتان کمک های کف کننده ضروری هستند، از جمله کاتالیزورها، تثبیت کننده های کف (تثبیت کننده کف)، مواد کف کننده و غیره. همچنین برخی از افزودنی ها نیز وجود دارند که اختیاری هستند و در صورت نیاز می توان از آنها مانند موانع استفاده کرد. عامل سوزاندن، افزایش دهنده زنجیره/عامل اتصال عرضی، آنتی اکسیدان، تثبیت کننده نور، نرم کننده فوم، بازکننده سلولی، پرکننده، خمیر رنگ، عامل آنتی استاتیک، تثبیت کننده هیدرولیز، تثبیت کننده ذخیره ترکیب فوم و غیره.

1. عامل کف کننده
آب یک عامل کف کننده مهم در تولید مواد پلی یورتان است. این یک عامل شیمیایی کف کننده است. گاز دی اکسید کربن تولید شده در اثر واکنش با ایزوسیانات، مواد فوم ویسکوالاستیک را منبسط کرده، کف می کند و جامد می کند تا فوم های پلی یورتان مختلف به دست آید.

از آنجایی که دی اکسید کربن دارای رسانایی حرارتی بالا و نفوذپذیری قوی است، عوامل کف کننده فیزیکی باید برای فرمولاسیون فوم پلی یورتان سفت و سخت که به خواص عایق حرارتی بالایی نیاز دارند استفاده شود. از آنجایی که مرحله اولیه اختلاط مواد در تولید فوم سفت و سخت، حرارت زیادی را در عرض ده‌ها ثانیه تولید می‌کند، برای جذب بخشی از گرما به عامل کف‌زا نیاز دارد و در عین حال، گازی شدن عامل کف‌ساز باعث انبساط کف می‌شود. فوم

در تولید فوم های پلی یورتان منعطف، برای به دست آوردن فوم های انعطاف پذیر با چگالی کم بدون آب زیاد که باعث سفت شدن فوم می شود، به طور کلی باید مقدار آب را کنترل کرد و مقدار مناسبی از مواد کف کننده فیزیکی را به عنوان کمکی اضافه کرد. عامل فوم ساز.

CFC-11 (تری کلروفلورومتان) تولید صنعتی را در اواخر دهه 1920 محقق کرد. از آنجا که CFC-11 دارای ویژگی های غیر قابل احتراق، نقطه جوش مناسب، گازی شدن آسان، هدایت حرارتی کم گاز، سمیت کم، سازگاری خوب با مواد اولیه پلی یورتان، عدم خورندگی، قیمت پایین، فرآیند کف سازی ساده و غیره است. تولید فوم پلی یورتان عامل دمنده بسیار ایده آل در محیط.

از دهه 1960 تا اوایل دهه 1990، CFC-11 به طور گسترده ای به عنوان یک عامل دمنده برای فوم های پلی یورتان مورد استفاده قرار گرفت. با این حال، در دهه 1970، دانشمندان کشف کردند که CFC-11 منتشر شده در جو می تواند به آرامی لایه اوزون را از بین ببرد، که توجه دوستداران محیط زیست در سراسر جهان را به خود جلب کرد. انواع اصلی مواد دمنده که در حال حاضر به عنوان جایگزین برای CFC-11 استفاده می شوند عبارتند از HCFC (هیدروکلرو فلوئوروکربن)، HFC (هیدروفلوروکربن)، HC (آلکان)، CO2 مایع و آب.

2. تثبیت کننده فوم
هنگام تولید فوم پلی اورتان، تثبیت کننده فوم (یا تثبیت کننده فوم) یک جزء ضروری است. این می تواند حلالیت متقابل هر جزء را افزایش دهد و نقش امولسیون کننده مواد فوم، تثبیت کف و تنظیم سلول ها را ایفا کند. تثبیت کننده های فوم سورفکتانت هستند و دو نوع ترکیب غیرسیلیکونی و ترکیبات ارگانوسیلیسیونی وجود دارد.

اکثر تثبیت کننده های فوم که در حال حاضر مورد استفاده قرار می گیرند، کوپلیمرهای بلوک پلی سیلوکسان اکسی آلکیلن هستند که سورفکتانت های سیلیکونی اصلاح شده با پلی اتر هستند که گاهی اوقات معمولاً به عنوان "روغن سیلیکون" در صنعت شناخته می شوند. با توجه به طیف گسترده ای از ترکیب ساختاری این نوع سورفکتانت و اثر استفاده خوب، سورفکتانت های سیلیکونی اصلاح شده با پلی اتر به طور گسترده ای به عنوان تثبیت کننده کف در صنعت فوم پلی یورتان استفاده می شود.

3. منافذ باز کننده
روش تهیه فوم پلی یورتان سلول باز:

از یک کاتالیزور مناسب برای دستیابی به تعادل لازم بین واکنش ژل و واکنش کف استفاده کنید. هنگامی که مواد فوم تا بالاترین نقطه بالا می رود، استحکام لایه دیواره سلولی برای مهر و موم کردن حباب های داخل کافی نیست و گاز از دیوار خارج می شود و سلول های باز تشکیل می دهد. ساختار فوم؛

از مواد اولیه پلی اتر پلیول مناسب برای تشکیل فوم سلول باز استفاده کنید.

هنگامی که کاتالیزور و مواد اولیه اصلی برای حل مشکل کافی نیست، مقدار کمی از سلول بازکن برای پراکنده کردن اوره تشکیل شده از کف آب استفاده می شود تا کفی با نسبت سلول باز مشخص به دست آید.

سلول بازکن نوع خاصی از سورفکتانت است که عموماً شامل بخش ها یا گروه های آبگریز و آب دوست است. عملکرد آن کاهش کشش سطحی فوم، ترویج پارگی سلول و افزایش سرعت سلول باز فوم پلی اورتان است. بهبود انقباض محصولات پلاستیکی فوم نرم، نیمه سفت و سخت ناشی از سلول های بسته.

فوم پلی اورتان سفت و سخت معمولی دارای چگالی اتصال متقابل بالا و استحکام بالایی از فیلم دیواره سلولی در فوم است. به طور کلی یک ساختار سلول بسته است. با این حال، با افزودن یک عامل باز کننده سلول، می توان یک فوم پلی اورتان سفت و سخت سلول باز برای کاهش نویز، اهدافی مانند فیلتر کردن، ساخت.

پارافین مایع آبگریز اولیه، پلی بوتادین، دی متیل پلی سیلوکسان و غیره را می توان به عنوان تثبیت کننده کف و سلول بازکننده استفاده کرد. پراکندگی پارافین و اکسید پلی اتیلن نیز می تواند به عنوان بازکننده سلول استفاده شود. در حال حاضر از ترکیب شیمیایی ویژه کوپلی اتر پلی اکسی پروپیلن-اکسید اتیلن، کوپلیمر پلی اکسی آلکیلن-پلی سیلوکسان و غیره به عنوان عامل بازکننده منافذ استفاده می شود.

4. نرم کننده
استفاده از نرم کننده ها در تولید فوم های پلی یورتان انعطاف پذیر فرموله شده با محتوای آب بالا می تواند از سفتی فوم ناشی از گروه های اوره بیش از حد جلوگیری کند. اصلاح کننده نرم کننده فوم اثر نرم کنندگی دارد. استفاده از نرم کننده می تواند میزان ایزوسیانات را کاهش داده و در نتیجه سختی کف را کاهش دهد. در تولید فوم پلی اورتان انعطاف پذیر استفاده می شود. نرم‌کننده‌های تجاری معمولاً حاوی پلی‌اترهای ویژه، پلی‌ال‌های ویژه و آب هستند.

Ningbo Zhongyuan Pigment Co., Ltd. یک شرکت متخصص در توسعه و تولید محصولات با کیفیت بالا است.رنگ های PU، پوشش های درون قالب، عوامل بازکننده منافذ و پودر سیلیکا ژل.