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硬质聚氨酯泡沫塑料的扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-8-27 15:25:32

本文介绍硬质聚氨酯泡沫塑料的扩链剂

选用1,4-丁二醇、1,4-环己二醇和对苯二酚-双(β-羟乙基)醚三种不同结构的二元醇作为硬质聚氨酯泡沫塑料的扩链剂,研究硬质聚氨酯泡沫塑料的扩链剂对材料力学性能、热稳定性和热降解反应活化能的影响。

研究结果表明:不同硬质聚氨酯泡沫塑料的扩链剂对不同密度样品力学性能的影响规律是不一样的,当硬质聚氨醣泡沫塑料密度相对较小时1,4-丁二醇的加入可以明显提高材料的压缩强度。三种扩链剂中,仅对苯二酚.双(β-羟乙基)醚对提高材料的热稳定性有贡献,而另外两种扩链剂对提高材料的热稳定性无贡献。与不含扩链剂的硬质聚氨酯泡沫塑料相比,三种扩链剂对提高材料的热降解反应活化能均无贡献。

硬质聚氨酯泡沫塑料,简称聚氨酯硬泡,它在聚氨酯制品中的用量仅次于聚氨酯软泡。

聚氨酯硬泡多为闭孔结构,具有绝热效果好、重量轻、比强度大、施工方便等优良特性,同时还具有隔音、防震、电绝缘、耐热、耐寒、耐溶剂等特点,广泛用于冰箱、冰柜的箱体绝热层、冷库、冷藏车等绝热材料,建筑物、储罐及管道保温材料,少量用于非绝热场合,如仿木材、包装材料等。一般而言,较低密度的聚氨酯硬泡主要用作隔热(保温)材料,较高密度的聚氨酯硬泡可用作结构材料(仿木材)。

在各类聚氨酯制品中,聚氨酯泡沫塑料是最重要的一部分,它的主要特征是具有多孔性,因而相对密度小,比强度高。根据所用原料不同和配方变化,可制成软质、半硬质和硬质聚氨酯泡沫塑料等几种;若按所用多元醇品种分类可分为聚酯型、聚醚型和蓖麻油型聚氨酯泡沫塑料等;若按其发泡方法分类有块状、模塑和喷涂聚氨酯泡沫塑料等类型。

聚氨酯硬泡一般为室温发泡,成型工艺比较简单。按施工机械化程度可分为手工发泡及机械发泡;按发泡时的压力可分为高压发泡及低压发泡;按成型方式可分为浇注发泡及喷涂发泡。



4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)

MDBA是4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷的商品名,也可以叫做Unilink4200,是一种液体仲二胺,由于其中每个氨基上的氢原子被一个仲丁基取代,在有限的空间里活泼氢原子和仲丁基的 结合产生了许多独特的性能,氨基部分形成了影响硬段的脲键,而丁基则起内增塑剂作用。 它与聚合物母体相连,既不会浸出,也不会析出。同时烷基增加了二胺的溶解性,使它几 乎能与任何多元醇和多元胺混合。


异氰酸酯和多元醇是聚氨酯发泡体系的两个主要组成部分。我国有机异氰酸酯工业从二十世纪五十年代初开始至今,依靠自己的技术力量开发了甲苯二异氰酸酯 (TDI )、多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)。自八十年代起,我国开始形成了以引进技术生产甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)为主,三苯基甲烷三异氰酸酯( TTI )辅以自主开发的技术生产六亚甲基二异氰酸酯(HDI),等小吨位品种异氰酸酯的生产格局。

聚氨酯用多元醇主要有聚醚多元醇和聚酯多元醇,其中前者产量较大。近年来国产聚醚的产量和品种都有很大改善,从只能生产2官能团、相对分子质量500的聚醚,发展到能生产8官能团、相对分子质量6000以上的5大系列、上百个牌号的聚醚,并开发了耐高温聚醚、阻燃聚醚、芳香族聚醚、高固含量苯乙烯、丙烯睛接枝聚合物多元醇等许多聚醚新品种。随着引进装置的相继投产和对产品质量的不断改进,我国聚醚多元醇生产能力成倍增,产品质量达到、有的己经超过国外同类产品的水平。双金属氰化物络合催化体系合成的低不饱和度聚醚多元醇已获得自主专利。

化学发泡剂的发泡原理是根据异氰酸酯分子结构中的异氰酸根基团可以和发泡剂分子上的轻基、氨基等多种基团发生反应,产生的小分子气他(如CO2)被封存于固化后的体系中,就形成了泡孔。化学发泡剂中最普通的就是水,因其污染小、成本低、工艺简便、发泡效果好而得到了广泛应用。

物理发泡剂主要是一些低沸点的小分子,常温下一般是液体,其发泡原理是依靠与多元醇反应时放出的热量使发泡剂温度升至沸点以上,形成气体,产生泡孔。其中氟里昂发泡剂是硬质聚氨酯泡沫塑料理想的发泡剂。

泡沫稳定剂对于聚氨酯泡沫材料中泡孔的形成、稳定、孔径大小的调节都起到至关重要的作用,其中应用最广的是有机硅泡沫稳定剂,主要由低含氢聚硅氧烷和端烯丙基聚醚在铂催化剂作用下合成制得。

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