Poliüretan köpüğün (PU köpük) ana bileşeni poliüretandır. Hammaddeler esas olarak poliizosiyanatlar ve poliollerdir. Uygun katkı maddelerinin eklenmesiyle (bunlardan en önemlisi köpürme ile ilgili bir dizi köpük katkı maddesidir) -Reaksiyon ürününde büyük miktarda köpük üretilir ve böylece bir poliüretan köpük ürünü elde edilir. Bu makale, PU köpük üretimi için hammaddeleri ve köpüklendirme yardımcılarını kısaca tanıtmaktadır.

1. Poliizosiyanat
Poliüretan köpüklerin üretiminde en yaygın olarak kullanılan poliizosiyanatlar, toluen diizosiyanat (TDI), polimetilen polifenil izosiyanat (PAPI), difenilmetan diizosiyanat (MDI) ve sıvılaştırılmış MDI'dir (L-MDI).

TDI esas olarak köpük plastik endüstrisinde esnek poliüretan köpük üretmek için kullanılır. MDI, TDI'dan daha reaktiftir ve daha az uçucudur. Bazı sıvılaştırılmış modifiye MDI, yüksek yoğunluklu esnek poliüretan köpük ve yarı sert köpük veya mikro hücreli poliüretan elastik malzemeler gibi esnek poliüretan köpük üretiminde TDI'nın yerine kullanılabilir. imalat.

PAPI'ye ham MDI ve polimerik MDI da denir. Tipik PAPI ürünlerinin ortalama moleküler ağırlığı en fazla 30 ila 400 aralığındadır ve NCO kütle fraksiyonu %31 ila %32'dir. Düşük viskoziteli PAPI'nin ortalama işlevselliği genellikle 2,5 ile 2,9 arasındadır.

Köpük plastik alanında, PAPI ve modifiye PAPI esas olarak çeşitli sert poliüretan köpüklerin üretiminde kullanılır ve az miktarda da yüksek esnekliğe sahip yumuşak köpükler, tam yüzeyli köpükler ve yarı sert köpükler üretmek için kullanılır. PAPI, soğukta sertleşen, yüksek dirençli köpük yapmak için TDI ile karıştırılabilir. 2. Polieter ve polyester poliol

1. Polieter poliol
Esnek poliüretan köpüklerin üretiminde kullanılan polieter polioller genellikle uzun zincirli, düşük işlevselliğe sahip polieterlerdir. Yumuşak köpük formülasyonundaki polieter poliolün fonksiyonelliği genel olarak 2~3 olup, ortalama molekül ağırlığı 2000-6500 arasındadır. Yumuşak köpükte en yaygın kullanılan polieter trioldür. Başlatıcı olarak genellikle gliserol (gliserol) kullanılır ve 1,2-propilen oksidin halka açılması polimerizasyonuyla elde edilir veya az miktarda etilen oksitle kopolimerize edilir. Molekül ağırlığı Genellikle 3000~7000 arasındadır.

Bunların arasında, yüksek reaktiviteli polieter esas olarak yüksek esnekliğe sahip yumuşak köpük için kullanılır ve aynı zamanda yarı sert köpük gibi köpük ürünleri için de kullanılabilir. Yumuşak köpük formülasyonlarında az miktarda polieter glikol yardımcı malzeme olarak kullanılıp polieter triol ile karıştırılabilir. Düşük doymamışlığa ve yüksek moleküler ağırlığa sahip polieter polioller, yumuşak köpükler üretmek ve TDI miktarını azaltmak için kullanılabilir.

Sert köpük formülasyonlarında genellikle yüksek fonksiyonelliğe ve yüksek hidroksil değerine sahip polieter polioller kullanılır, böylece yeterli çapraz bağlanma ve sertlik üretilebilir. Sert köpük polieter poliolün hidroksil değeri genellikle 350~650 mg KOH/g'dir ve ortalama işlevsellik 3'ün üzerindedir. Genel sert köpük formülasyonları çoğunlukla iki polieter ile karıştırılır ve ortalama hidroksil değeri yaklaşık 4000 mg KOH/g'dir.

Yarı sert köpük formülasyonlarında genellikle yüksek moleküler ağırlıklı polieterlerin bir kısmı, özellikle yüksek reaktiviteli polieter polioller ve yüksek işlevselliğe sahip, düşük moleküler ağırlıklı sert köpük polieterlerin bir kısmı kullanılır.

2. Polyester poliol
Hidroksil değeri yaklaşık 56 mg KOH/g olan polidietilen adipat diol gibi sıradan düşük viskoziteli alifatik polyester polioller veya hafif dallanmış polyester polioller, polyester Poliüretan yumuşak köpük yapmak için kullanılabilir. Polyester poliol yüksek reaktiviteye sahiptir. Şu anda polyester PU blok köpük sadece giyim aksesuarları gibi az sayıda alanda kullanılmaktadır.

Dibazik asitlerden (ftalik anhidrit, tereftalik asit vb. gibi) ve küçük moleküler diollerden (dietilen glikol vb.) veya poliollerden sentezlenen aromatik polioller. Bunlar arasında yüksek hidroksil değeri poliüretan sert köpük ve poliol üretmek için kullanılabilir. İzosiyanürat sert köpük. Ftalik anhidrit polyester alkolün düşük hidroksil değeri, yüksek esnekliğe sahip esnek köpük, tam yüzeyli köpük ve yarı sert köpük ve köpüksüz poliüretan malzemeler için de kullanılabilir.

3. Polimer poliol
Polimer polioller (aşılanmış polieter polioller) sert stiren, akrilonitril homopolimerleri ve kopolimerleri ve aşı polimerlerini içerir. Bu vinil polimerler, yük taşıma performansını artırmak için organik "dolgu maddeleri" gibi davranır.

Polimer polioller, ürün kalınlığını azaltabilen yüksek sertlikte esnek köpükler, yüksek dirençli köpükler, ısıyla kalıplanmış yumuşak köpükler, yarı sert köpükler, kendinden derili köpükler, reaksiyon enjeksiyonlu kalıplama (RIM) ürünleri vb. üretmek için kullanılabilir. ve azaltır. Köpük yoğunluğu maliyeti azaltır, aynı zamanda köpük plastiğin açık hücresini artırabilir ve ürüne belirli bir alev geciktirici performans kazandırabilir.

Polyurea polyol (PHD dispersiyonu) aynı zamanda yüksek esnekliğe sahip yumuşak köpük, yarı sert köpük ve yumuşak köpük için kullanılabilen özel bir polimer modifiye edilmiş polioldür. Şu anda piyasada çok az ürün var.

Poliüretan köpüklerin üretiminde kullanılan bitkisel yağ poliolleri, reçine polyester poliolleri ve polimer polyester poliolleri gibi bazı özel polioller de vardır.

3. Köpürme yardımcıları
Katalizörler, köpük stabilizatörleri (köpük stabilizatörleri), köpük oluşturucu maddeler vb. dahil olmak üzere poliüretan köpüklerin üretiminde köpük yardımcıları vazgeçilmezdir. Ayrıca bariyerler gibi isteğe bağlı ve gerektiğinde kullanılabilen bazı katkı maddeleri de vardır. Yakıcı madde, zincir genişletici/çapraz bağlama maddesi, antioksidan, ışık stabilizatörü, köpük yumuşatıcı, hücre açıcı, dolgu maddesi, renk macunu, antistatik madde, hidroliz stabilizatörü, köpük bileşimi depolama stabilizatörü vb.

1. Köpük maddesi
Su, poliüretan malzemelerin üretiminde önemli bir köpük oluşturucu maddedir. Kimyasal köpürtücü bir maddedir. İzosiyanat ile reaksiyon sonucu oluşan karbondioksit gazı, viskoelastik köpük malzemesini genleştirerek köpürtür ve katılaştırarak çeşitli poliüretan köpükler elde eder.

Karbondioksitin yüksek termal iletkenliğe ve güçlü geçirgenliğe sahip olması nedeniyle, yüksek ısı yalıtım özellikleri gerektiren sert poliüretan köpük formülasyonlarında fiziksel köpük oluşturucu ajanların kullanılması gerekir. Sert köpük üretiminde malzeme karıştırmanın ilk aşaması onlarca saniye içinde çok fazla ısı ürettiğinden, köpürtücü maddenin ısının bir kısmını emmesi gerekir ve aynı zamanda köpükleştirici maddenin gazlaştırılması köpüğün genleşmesine ve köpük.

Esnek poliüretan köpük üretiminde, çok fazla su köpüğün sertleşmesine neden olmadan, düşük yoğunluklu esnek köpükler elde etmek için genellikle su miktarının kontrol edilmesi ve yardımcı madde olarak uygun miktarda fiziksel köpürtücü madde eklenmesi gerekir. köpük maddesi.

CFC-11 (Trikloroflorometan), 1920'lerin sonlarında endüstriyel üretimi gerçekleştirdi. CFC-11 yanmazlık, uygun kaynama noktası, kolay gazlaştırma, düşük gaz ısıl iletkenliği, düşük toksisite, poliüretan hammaddeleriyle iyi uyumluluk, aşındırıcı olmayan, düşük fiyat, basit köpürme işlemi vb. özelliklere sahip olduğundan, poliüretan köpük üretimi ortamında çok ideal şişirme maddesidir.

1960'lı yıllardan 1990'lı yılların başlarına kadar CFC-11, poliüretan köpükler için şişirme maddesi olarak yaygın şekilde kullanıldı. Ancak 1970'li yıllarda bilim adamlarının atmosfere yayılan CFC-11'in ozon tabakasını yavaş yavaş yok edebildiğini keşfetmesi dünya çapında çevrecilerin dikkatini çekti. Şu anda CFC-11'e alternatif olarak kullanılan ana şişirme maddesi türleri, HCFC (hidrokloroflorokarbon), HFC (hidroflorokarbon), HC (alkan), sıvı CO2 ve sudur.

2. Köpük stabilizatörü
Poliüretan köpük üretilirken köpük stabilizatörü (veya köpük stabilizatörü) vazgeçilmez bir bileşendir. Her bileşenin karşılıklı çözünürlüğünü artırabilir ve köpük malzemelerinin emülsifiye edilmesi, köpüğün stabilize edilmesi ve hücrelerin ayarlanması rolünü oynayabilir. Köpük stabilizatörleri yüzey aktif maddelerdir ve iki tip silikon olmayan bileşik ve organosilikon bileşiği vardır.

Şu anda kullanımda olan köpük stabilizatörlerinin çoğu, endüstride bazen yaygın olarak "silikon yağı" olarak anılan, polieterle modifiye edilmiş silikon yüzey aktif maddeler olan polisiloksan oksialkilen blok kopolimerleridir. Bu tip yüzey aktif maddenin geniş yapısal bileşimi ve iyi kullanım etkisi nedeniyle, polieterle modifiye edilmiş silikon yüzey aktif maddeler, poliüretan köpük endüstrisinde köpük stabilizatörleri olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır.

3. Gözenek açıcı
Açık hücreli poliüretan köpük elde etme yöntemi:

Jel reaksiyonu ile köpürme reaksiyonu arasında gerekli dengeyi sağlamak için uygun bir katalizör kullanın. Köpük malzemesi en yüksek noktaya yükseldiğinde, hücre duvarı film mukavemeti içerideki kabarcıkları kapatmaya yeterli olmaz ve gaz duvardan dışarı fırlayarak açık hücreler oluşturur. Köpük yapısı;

Açık hücreli köpük oluşturmak için uygun polieter poliol hammaddelerini kullanın;

Katalizör ve ana hammaddeler sorunu çözmeye yetmediğinde, az miktarda hücre açıcı kullanılarak suyun köpürtülmesiyle oluşan ürenin dağıtılmasıyla belirli bir açık hücre oranına sahip köpük elde edilir.

Hücre açıcı, genellikle hidrofobik ve hidrofilik segment veya gruplar içeren özel bir yüzey aktif madde türüdür. İşlevi köpüğün yüzey gerilimini azaltmak, hücre kopmasını teşvik etmek ve poliüretan köpüğün açık hücre oranını arttırmaktır. Yumuşak, yarı sert ve sert köpük plastik ürünlerin kapalı hücrelerin neden olduğu büzülmeyi iyileştirin.

Sıradan sert poliüretan köpük, köpüklenmede yüksek çapraz bağlanma yoğunluğuna ve hücre duvarı filminin yüksek mukavemetine sahiptir. Genellikle kapalı hücreli bir hücre yapısıdır. Bununla birlikte, bir hücre açıcı madde eklenerek, filtreleme gibi amaçlarla gürültüyü azaltmak için açık hücreli sert bir poliüretan köpük yapılabilir.

Erken hidrofobik sıvı parafin, polibütadien, dimetil polisiloksan vb. köpük stabilizatörleri ve hücre açıcı olarak kullanılabilir. Parafin dispersiyonları ve polietilen oksit de hücre açıcı olarak kullanılabilir. Günümüzde gözenek açıcı ajanlar olarak polioksipropilen-etilen oksit kopolimer, polioksialkilen-polisiloksan kopolimer vb.'den oluşan özel kimyasal bileşimler kullanılmaktadır.

4. Yumuşatıcı
Yüksek su içeriği ile formüle edilmiş esnek poliüretan köpüklerin üretiminde yumuşatıcıların kullanılması, aşırı üre gruplarının neden olduğu köpük sertliğini engelleyebilmektedir. Köpük yumuşatıcı değiştiricinin yumuşatıcı etkisi vardır. Yumuşatıcının kullanılması izosiyanat miktarını azaltabilir ve böylece köpük sertliğini azaltabilir. Esnek poliüretan köpük üretiminde kullanılır. Ticari yumuşatıcılar genellikle özel polieterler, özel polioller ve su içerir.

Ningbo Zhongyuan Pigment Co., Ltd. yüksek kaliteli pigmentlerin geliştirilmesi ve üretiminde uzmanlaşmış bir kuruluştur.PU renklendiricilerkalıp içi kaplamalar, gözenek açıcı maddeler ve silika jel tozu.