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聚氨酯发泡材料技术工艺及存在问题和解决办法-京华邦威

发布时间: 2021-12-20

    在采用一步法工艺生产聚氨酯软质泡沫塑料的过程中,还需要根据发泡工艺和泡沫体性能的不同要求,添加相应的配合剂。


    在发泡过程中,由高压聚氨酯发泡机混合头处可引入微量空气作为泡沫的成核剂,有利于生产细密的泡沫结构,但用量不可过多,否则会造成泡孔结构粗大,泡沫体表面容易产生针孔。


    为提高泡沫体的商品价值,有时需要添加某些着色剂,以赋予制品美丽的色彩。常用的无机着色剂有二氧化钛、氧化铁、氧化铬、灯黑、铝酸镁等。常用的有机颜料多为钛菁类、偶氮类或重氮类化合物等。对于能溶于多元醇和水的颜料,由于它们颜料粒子容易从泡沫体中迁移释出,一般很少使用。


    为改善软质泡沫体的压缩负荷能力,提高制品硬度,降低成本,在配方中可以适当加入某些填料。虽然可供选择的填料品种较多,但因某些填料或含有高结晶水和高吸水性,不易控制,或因它们溶水后呈现不必要的酸碱性,影响正常的反应历程,或因它们与多元醇聚合物亲和性太差,不易分散等原因,可供聚氨酯软质泡沫塑料选用的填料多为硅石灰、碳酸钙等。根据我国国情,目前主要填料是以碳酸钙为主。


    重质碳酸钙颗粒较粗,形状不规则,比表面较小,不适宜用作泡沫体的填料。轻质碳酸钙是由化学反应制得,后经沉淀,烘干制取的,颗粒粒子较细,多为纺锤状结构粒子,比表面较大,它们在配方中呈惰性,并能全部分散在聚氨酯分子网络的空隙中,使分了链节旋转空间变小,从而使泡沫体的压缩负荷值增大,但它们与聚合物链间无化学键相连,这种非紧密性的掺和,将会使泡沫体的机械强度等力学性能下降。因此,在必须添加这类填料的配方中,一般轻质碳酸钙的用量应小于40份,重质碳酸钙的用量应小于60份。同时需要指出的是,这类填料的使用仅局限于非专用机械,如简单的箱式发泡装备中。对使用机械化计量、混合的昂贵的专用发泡机械,不推荐使用这类填料,因为这些体质填料将会对高精度的计量泵、混合头及输送管线造成较大磨损,缩短设备的使用寿命。同时,这些填料的沉集容易造成调协管线、阀门等元件的堵塞,给生产操作和维修带来极大不便。


另外,在使用这些填料时,应注意以下几点:

第一

    固体颗粒对泡孔壁有强烈的开孔破壁作用,它会在发泡的过程中引起开裂、下沉、塌泡等问题。因此,在配方中必须相应地增加泡沫稳定剂的配合量,使泡沫稳定剂与填料产生偶合吸附作用,减弱填料对泡沫的开孔破壁作用。常常1kg轻质碳酸钙应相应增加10ml泡沫稳定剂。


第二

    一般碳酸钙的含水量为0.4%,但在贮运过程中,常因它的吸水作用,使它的含水量增加,并极有可能达到0.5%~1.0%。因此,在计算水发泡剂用量时,应该对这部分少量水作为水发泡剂的一部分来考虑和计算。


第三

    在配方中添加填料,可以提高软质泡沫体的压缩负荷强度和整体密度,但抗张强度、撕裂强度等力学性能下降,使用寿命缩短,在实际使用中应慎重考虑。对于要求一定力学机械性能的应用场所较少采用;除性能差的因素以外,由于填料的磨损等问题,一般正规泡沫生产厂多不采用这类填料。

    为使聚氨酯泡沫体获得某些特殊性能,可以在配方中添加抗静电剂、防老剂、阻燃剂、防霉剂、紫外线吸收剂等,以极大限度地满足不同用途对软质泡沫体的使用要求。

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