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时间:2022-09-09 19:45:42 来源:天骏机械网 浏览量:0

第四章 其他塑料包装材料的生产技术(五十九)

5 什么是聚氨酯泡沫塑料?聚氨酯泡沫塑料的原料和助剂性能如何?

答:(1)聚氨酯泡沫塑料的种类

①定义:聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称。凡是在高分子主链上含有许多重复的

0

-NH-C基团的高分子化合物通称为聚氨基甲酸酯。它是由含有羟基的聚醚树脂或聚酯树脂与

0-

异氰酸酯反应生成的,并由异氰酸酯与水反应生成的CO2气体发泡或用低沸点氟碳化合物为发泡剂,依靠化学反应时放出的热量而挥发发泡,生成聚氨酯泡沫塑料。

②聚氨酯泡沫塑料的分类:

a.按使用的原料不同,可分为聚酯型聚氨酯泡沫塑料和聚醚型聚氨酯泡沫塑料;

b.按分子的结构来分:当使用的异氰酸酯和多元醇均为两个官能团时,反应生成的是线形结构的聚合物。若其中之一或两种,部分或全部具有三个或三个以上官能团时,反应生成的是体形结构的聚合物;

c.按性能来发,有硬质、半硬质和软质三种聚氨酯泡沫塑料;

d.按生产方法来分,有一步法和二步法(又叫预聚法)两种。

(2)企业数量的巨大增长生产聚氨酯泡沫塑料的原料和助剂

①二异氰酸酯:使用得最多的是甲苯二异氰酸酯(TDI),它有2,4和2,6两种异构件。2,4异构体:2,4异构件之比,称为异构比,异构比越高,则发气与凝固反应进行得越快,泡沫就趋向于闭孔结构,相反,则趋向于开孔结构。TDI多合用在软质泡沫的生产中。如果使用二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和多苯基多次甲基多异氰酸酯(PAPI)或者使用TDI低聚物,由于官能团数目大于2,活性炭因此,可生产立体结构的硬质聚氨酯泡沫塑料。

上述异氰酸酯,由于螶氰酸酯基团直接同苯环相连接,形成醌型结构,容易氧化变黄。为克服这个缺点,开发了脂肪族异氰酸酯,如:六次甲基二异氰酸酯(HEI,OCN-(CH2)6-NCO)

CH2-NCO

、苯二甲撑二异氰酸酯XDI、◇等,其中的-CH2-破坏了醌电子结构的形成,为此,这种结

CH2-NCO

构对光、对稳定。各种异氰酸酯(XDI)的物理性能见表4-12、表4-13、表4-14。

表4-12 甲苯二异氰酸酯的物理性能 外 观 无色或淡黄色有刺激嗅味的物理性能 纯度/%

酸度(以HCI计)/%

凝固点/℃ TDI-65

TDI-80

TDI-100

相对密度

沸点(0.1MPa)/℃

蒸汽压(1.33Pa)/℃

闪点(开杯)/℃

空气中有害限度

其他 99.5以上

0.003±0.001

3.5~5.5

11对绝缘体材料剥离和撕裂的测试要求以下:.5~13.5

19.5~21.5

1.22

251

20

132

0.1×

在紫外光下变黄 表4-13 二苯基甲烷二异氰酸酯和多苯基多次甲基多异氰酸酯的物理性能

但随着高份子材料和塑料制品不断的发展 物 性 精MDI 液体MDI PAPI 粗MDI 外观

纯度/%

NC0含量/%

胺当量

酸度(HCI计)/%

粘度(25℃下)//×Pa·s

相对密度

引火点/℃ 白色/淡黄色固体

99.6~99.8

0.02~0.003

- 淡黄色低粘液体

29.2

144

0.05

30

1.22

- 褐色透明液体

31.5

133.5

250

1.2

218 褐色透明液体

31.5

133.5

0.10

200

1.2

218 表4-14 苯二撑二异氰酸酯(XDI)的物理性能

成 分 (略) 外观

熔点/℃

密度(20℃)/(g/cm3)

沸点(6mmHg)/℃

粘度(20℃下)×Pa·s

表面张力(30℃下)/(N/cm)

引火点(开杯)/℃

溶解性 无色透明有刺激性嗅味的

7.5~12.5

1.202

151

3.6

37.4×

185

苯、甲苯、丙酮、醋酸乙酯、氯仿、四氯化碳、乙醚、易溶、难引风机溶于正丁烷、环乙烷、石油醚 ②末端带有羟基的聚酯或聚醚树脂:这是端羟基的聚醚或聚酯树脂,用于软质的是官能团少的(一般是2~3)、羟值比较低(40~6mg0KOH/g)、相对分子质量比较大(2000~4000)的聚酯或聚醚。硬质泡沫使用官能团在3~8、羟值在400~600mgKOH/g、相对分子质量比较低的聚醚或聚酯。阻燃聚氨酯可使用含卤素的聚酯或聚醚多元醇,或者在配方中添加阻燃剂。

a.聚醚多元醇树脂:端或侧带有羟基的聚醚树脂是环氧二烷、环氧丙烷等环氧化物以多羟基化合物为起始剂,开环均聚或共聚反应合成的树脂,相对分子质量不超过1万。表4-15是聚醚醇起始剂与官能团。

表4-15 聚醚多元醇的起始剂与官能团

名 称 相对分子质量 官能团 名 称 相对分子质量 官能团 丙二醇

甘油

三羟基丙烷

季戊四醇

乙二胺 76

92

134

136

60 2

3

3

4

4 木糖醇

二乙烯三胺

山梨醇

蔗糖

152

103

182

342

5

5

6

8

上述材料应注意以下几点:第一,环氧乙烷和环氧丙烷可以看成是有高度反应能力的1,2-乙二醇的内醚化合物,它是在KOH或NaOH催化剂下同表4-16中的起始剂聚合反应的;第二,脂肪族醚键易受记步器氧、热作用而生成醛、醚、酯。因此,聚醚多元醇可通过加入烷基苯酚类、吩噻嗪类或芳香胺类稳定剂来防止氧化;客厅茶几第三,聚醚醇中,“聚氨酯级”的不能有痕量NAOH那样的碱性盐催化剂存在,因为它能使异氰酸酯形成三聚体、缩二脲和脲基甲酸酯,因此,反应后必须中和至微酸性,但酸度过大会抑制对异氰酸酯的反应。

b.饱和聚酯多元醇树脂:同聚醚醇相比,

也不同排油腔相通

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