步法聚酯型亲水泡沫的发泡工艺

如果用手工间歇箱体发泡式生产的话,它与普通聚酯型海绵发泡方法基本相同,需要说明的是 表活剂硅油必须是聚酯型泡沫专用,催化剂为有机锡,有机胺类催化剂通常采用吗啉类的复合型的才比较合适。 聚酯型亲...

如果用手工间歇箱体发泡式生产的话,它与普通聚酯型海绵发泡方法基本相同,需要说明的是

表活剂硅油必须是聚酯型泡沫专用,催化剂为有机锡,有机胺类催化剂通常采用吗啉类的复合型的才比较合适。

聚酯型亲水泡沫的有关物理及其吸水性

上述测试的亲水泡沫样品是经过处理过的,处理方法是将泡沫在一定温度、时间内进行碱液浸泡

处理。

第二、不变黄海绵软质泡沫的生产配方与发泡工艺

1,目前大宗的聚氨酯软质泡沫(海绵)都是易黄变的,那么现在大家所说的耐黄变泡沫通常是指在

发泡生产时添加了抗氧剂、热稳剂和光稳剂,这样能暂时缓解一下泡沫变黄的速度;容易黄变主要

是因为其中的异氰酸酯上的苯环可以被逐步氧化成醌型结构而呈黄色,另外泡沫大分子链中含有羰

基、氨基、偶氮基、烯基等发色基团,当光线射入后会进行选择性吸收,并发射一定波长的光,导

致一定程度的软质泡沫黄变。

2,解决黄变的有效解决方案

其中最有效的办法就是要采用不变黄的脂肪族的异氰酸酯进行发泡,脂肪族异氰酸酯,如IPDI,HDI

和HMDI等,这些异氰酸酯所形成的氨酯键比较稳定,退一步说即使被分解成脂肪胺也没有苯环共轭

结构,不会形成助色基团,并且脂肪胺本身也不易被氧化,不易导致泛黄;因此选用脂肪族异氰酸

酯可显著降低泡沫的泛黄性。

3,脂肪族异氰酸酯发泡的技术难点

其实多年来很多人进行过这方面的发泡生产尝试,但是大多数人都或多或少的遇到一些技术难题,

那就是脂肪族的异氰酸酯普遍活性偏低,发泡过程比较难控制,操作范围或者叫做宽容度很窄,难

以做出符合要求的软质泡沫,在发泡过程中常常出现的难题是:塌泡或者局部塌泡、粗泡、表面粉

化或者会闭孔,更严重块泡收缩。

这里需要说明的是采用脂肪族异氰酸酯发泡而成的泡沫海绵实际并不是永远一点都不会变黄,而是

在长期的光、水、热条件下也会非常缓慢地发生氧化变黄,只是这类的泡沫的黄变速度很低,好像

给人们的感觉似乎不变黄。

4,主要原料与助剂

(1),多元醇:

聚醚多元醇 聚醚210, 220, 560s 等

高活性聚醚多元醇,分子量4500-6000, 如330N, 4701等。

小分子多元醇 乙二醇,丙二醇,丁二醇,DEG,DPG,

(2),异氰酸酯常用的有HDI、IPDI、HMDI,

(3),催化剂,主要是两类催化剂, 其一就是有机胺类,有发泡型和凝胶型,可以使用的主要有

:三乙烯二胺,五甲基二乙烯三胺,五甲基二丙烯三胺,三乙胺,二氮杂二环(2,2,2)辛烷,二甲

基环己胺,2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚等;金属类催化剂主要有:辛酸亚锡,有机铋,有机锆

,有机钛,有机钴。

(4),表活剂,主要包括高活性和中活性两种,如L-580,B-8123,B-8002,L-6900,DC-4900,

DC-5169,B-8681,Y-10366。

(5),发泡剂,水及其物理发泡剂

5、基本配方

高活性聚醚多元醇 90-100

聚醚560s 0-10

小分子多元醇 0-10

IPDI 25-45

水 1.5-2.5

硅油B 8123 1.0-2.0

上述胺催化剂 0.2-1.5

金属盐催化剂 0.5-1.75

开孔助剂 0.5-3.0 (高回弹用开孔剂如KF-28)

6,发泡工艺

不同的人或地区,可能发泡的工艺方法各有不同,主要是配方、催化剂选择与用量不尽相同,方案

或方法不是唯一的,我这里方法仅可供参考。

高活性聚醚和其它助剂预先常温混合均匀,然后倒入IPDI搅拌6-15秒均匀后倒入预先预热的发泡箱

内,最好是采用不低于30℃烘箱保温并发泡,20-30分钟后将块泡推出并经室温熟化24小时即可切割

。泡孔均匀细腻,强度高,弹性好,不会粉化,一般不会收缩,微量收缩时需要轻度按压一下即可

。需要特别提醒不要使用接枝聚醚多元醇。

7,不同脂肪族异氰酸酯与羟基的反应活性区别

这是脂肪族异氰酸酯泡沫发泡生产的的技术难点,技术的关键是在配方与催化剂的选择与调整上,

这里面还是有些技术诀窍的。

8,泡沫的抗黄变性能

根据ASTM-D-1148耐黄变测试方法,测试条件是:50℃,300瓦疝灯光照结果:

从上表的测试结果就能看出脂肪族异氰酸酯泡沫的耐黄变性能是比较优秀的。

第三、谈谈微孔软质泡沫材料的发泡生产配方与工艺

1,微孔软泡的应用

这里需要说明的是微孔泡沫不是指的微孔PU弹性体(如鞋底、鞋垫、高铁垫片、轮胎、汽车弹簧之

类的泡沫),而是一种柔软的高密度的聚氨酯泡沫片材,是属于特种聚氨酯软泡,比较典型的泡孔

这种聚氨酯软质泡沫片材已经被广泛应用在通讯、计算机、家用电器、数码产品、其它电子产品、

鞋材、医疗器材、五金等作为密封、减震、垫材使用。

2,突出特点

高密封性,高能量吸收性(高缓冲性),高尺寸稳定性。

优异的抗压缩形变,耐水,耐高温,耐老化,环保无污染等。

3,密度与规格

这种软质泡沫密度一般在240-480kg/m3之间,泡沫的孔径一般在100-250微米,不同的应用领域或不

同的产品有不同的密度、厚度和硬度以及微孔泡沫的开、闭孔程度等,性能也有区别;如泡沫闭孔

率高的密封、防水、防尘效果比较突出;微孔开孔率高的弹性好,压缩变形型小;厚度一般从0.1-

6mm不等的规格共选用,具体详细规格会有很多。

4,类似的国内外典型产品

有罗杰斯的PORON品牌,还有日本井上poron,韩国SK、GMC的类似的产品。

典型的几种微孔软泡片材的物理性能(以poron为例)

6,材料与配方组成

(1),羟基组分的基本组成: 聚酯多元醇 16-30

聚醚多元醇 0-50

聚合物聚醚多元醇 20-40

小分子多元醇 1.5-16

表活剂(硅油) 0.1-1.0

色膏 0.5-3.0 (主要为炭黑色膏)

抗氧剂 0.2-0.4

固体粉料 0-20 (二氧化硅,氢氧化铝,)

阻燃剂 适量(根据要求)

有机金属催化剂 适量

有机胺类催化剂 0-0.5

(对于不同规格的产品或牌号,所用上述各个多元醇的比例不同(主要是通过调整不同多元醇的比

例,当量的不同,分子链结构的不同来调整微孔泡沫的相关物理性能以满足不同的用途)。

(2),异氰酸酯组分的组成:

改性MDI 30-65

液化MDI 10-30

粗MDI 5-30

异氰酸酯发泡指数:1.0

7,基本成型工艺

这种发泡工艺不同于普通的用水化学发泡或者普通物理发泡剂(如二氯甲烷等)发泡工艺,而是采

用永久气体注入式发泡的方法,基本生产工艺采用多组分低压机械浇注于传送带离型纸上并经连续

刮成均匀厚度一致再经烘道恒温凝胶固化成型,产品成卷再经过后熟化而成;独特的发泡工艺决定

了材料的突出性能。

技术的重点:

有机金属盐类催化剂合适的控制反应速度。

严格温度控制也是控制产品质量的重要因素。

8,微孔泡沫的后处理

主要是采用一些光亮型的表面上光剂,常为丙烯酸型的涂料。

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