Profesjonalny producent past kolorowych PU wprowadza do oferty surowce i dodatki spieniające piankę poliuretanową

Głównym składnikiem pianki poliuretanowej (pianka PU) jest poliuretan. Surowcami są głównie poliizocyjaniany i poliole. Dodając odpowiednie dodatki – z których najważniejszym jest szereg dodatków spieniających związanych ze spienianiem – w produkcie reakcji powstaje duża ilość piany, otrzymując w ten sposób produkt w postaci pianki poliuretanowej. W artykule krótko przedstawiono surowce i środki spieniające do produkcji pianki PU.

1. Poliizocyjanian
Do najczęściej stosowanych poliizocyjanianów w produkcji pianek poliuretanowych zalicza się diizocyjanian toluenu (TDI), izocyjanian polimetylenopolifenylu (PAPI), diizocyjanian difenylometanu (MDI) oraz skroplony MDI (L-MDI).

TDI stosowany jest głównie w przemyśle tworzyw piankowych do produkcji elastycznej pianki poliuretanowej. MDI jest bardziej reaktywny niż TDI i mniej zmienny. Niektóre skroplone modyfikowane MDI można stosować jako substytut TDI w produkcji elastycznej pianki poliuretanowej, takiej jak elastyczna pianka poliuretanowa o dużej gęstości i pianka półsztywna lub elastyczne materiały poliuretanowe mikrokomórkowe. produkcja.

PAPI nazywany jest także surowym MDI i polimerycznym MDI. Średnia masa cząsteczkowa typowych produktów PAPI mieści się w przedziale od 30 do 400, a udział masowy NCO wynosi od 31% do 32%. Średnia funkcyjność PAPI o niskiej lepkości wynosi zazwyczaj pomiędzy 2,5 a 2,9.

W dziedzinie tworzyw piankowych PAPI i modyfikowany PAPI stosuje się głównie do produkcji różnych sztywnych pianek poliuretanowych, a niewielką ilość wykorzystuje się do produkcji miękkich pianek o wysokiej sprężystości, pianek pełnoskórnych i pianek półsztywnych. PAPI można mieszać z TDI w celu uzyskania utwardzanej na zimno pianki o wysokiej sprężystości. 2. Poliol polieterowy i poliestrowy

1. Poliol polieterowy
Polieteropoliole stosowane do produkcji elastycznych pianek poliuretanowych to na ogół polietery długołańcuchowe o niskiej funkcjonalności. Funkcyjność polieteropoliolu w preparacie miękkiej pianki wynosi na ogół 2 ~ 3, a średnia masa cząsteczkowa wynosi pomiędzy 2000-6500. Polieterotriol jest najczęściej stosowany w miękkiej piance. Generalnie jako inicjator stosuje się glicerol (glicerol), otrzymywany poprzez polimeryzację z otwarciem pierścienia tlenku 1,2-propylenu lub kopolimeryzację z niewielką ilością tlenku etylenu. Masa cząsteczkowa Ogólnie pomiędzy 3000 ~ 7000.

Wśród nich polieter o wysokiej reaktywności jest stosowany głównie do miękkiej pianki o wysokiej sprężystości i może być również stosowany do produktów piankowych, takich jak pianka półsztywna. Niewielką ilość glikolu polieterowego można zastosować jako materiał pomocniczy i zmieszać z polieterotriolem w formulacjach miękkiej pianki. Polieteropoliole o niskim nienasyceniu i dużej masie cząsteczkowej można stosować do produkcji miękkich pianek i zmniejszania ilości TDI.

Ogólnie rzecz biorąc, w kompozycjach sztywnych pianek stosuje się polieteropoliole o wysokiej funkcjonalności i wysokiej liczbie hydroksylowej, dzięki czemu można wytworzyć wystarczające usieciowanie i sztywność. Liczba hydroksylowa sztywnej pianki polieteropoliolu wynosi na ogół 350 ~ 650 mg KOH/g, a średnia funkcyjność przekracza 3. Ogólne preparaty twardej pianki są przeważnie mieszane z dwoma polieterami, a średnia liczba hydroksylowa wynosi około 4000 mg KOH/g.

Półsztywne preparaty piankowe na ogół wykorzystują część polieterów o dużej masie cząsteczkowej, zwłaszcza polieteropolioli o wysokiej reaktywności, i część wysokofunkcjonalnych sztywnych piankowych polieterów o niskiej masie cząsteczkowej.

2. Poliol poliestrowy
Do wytwarzania miękkiej pianki poliestrowo-poliuretanowej można stosować zwykłe alifatyczne poliole poliestrowe o niskiej lepkości, takie jak adypinian polietylenu o liczbie hydroksylowej około 56 mg KOH/g lub lekko rozgałęzione poliole poliestrowe. Poliol poliestrowy ma wysoką reaktywność. Obecnie poliestrowa pianka blokowa PU jest stosowana tylko w niewielkiej liczbie obszarów, takich jak dodatki odzieżowe.

Aromatyczne poliole syntetyzowane z kwasów dwuzasadowych (takich jak bezwodnik ftalowy, kwas tereftalowy itp.) i małocząsteczkowych dioli (glikol dietylenowy itp.) lub polioli. Wśród nich wysoka liczba hydroksylowa może być wykorzystana do produkcji sztywnej pianki poliuretanowej i polioli. Sztywna pianka izocyjanurowa. Niższą liczbę hydroksylową alkoholu poliestrowego bezwodnika ftalowego można również stosować w przypadku elastycznych pianek o wysokiej sprężystości, pianek na całą skórę i pianek półsztywnych oraz niespienionych materiałów poliuretanowych.

3. Polimer polimerowy
Polimeropoliole (szczepione polieteropoliole) zawierają sztywny styren, homopolimery i kopolimery akrylonitrylu oraz polimery szczepione. Te polimery winylowe działają jak organiczne „wypełniacze”, poprawiając nośność.

Polimeropoliole można stosować do produkcji elastycznych pianek o wysokiej twardości, pianek o wysokiej sprężystości, pianek miękkich formowanych na gorąco, pianek półsztywnych, pianek samoocieplających, produktów formowania wtryskowego reakcyjnego (RIM) itp., co może zmniejszyć grubość produktu i zmniejszyć. Gęstość pianki zmniejsza koszty, może również zwiększyć liczbę otwartych komórek tworzywa piankowego i nadać produktowi pewne właściwości zmniejszające palność.

Poliol polimocznikowy (dyspersja PHD) to także specjalny poliol modyfikowany polimerami, który może być stosowany do produkcji pianek miękkich o wysokiej sprężystości, pianek półsztywnych i pianek miękkich. Obecnie na rynku jest niewiele produktów.

Do produkcji pianek poliuretanowych stosuje się również specjalne poliole, takie jak poliole z olejów roślinnych, poliole kalafoniowo-poliestrowe i poliole poliestrowo-polimerowe.

3. Środki spieniające
Przy produkcji pianek poliuretanowych niezastąpione są środki spieniające, m.in. katalizatory, stabilizatory piany (stabilizatory pianki), środki spieniające itp. Istnieją również dodatki, które są opcjonalne i można je zastosować w razie potrzeby, np. bariery. Środek spalający, przedłużacz łańcucha/środek sieciujący, przeciwutleniacz, stabilizator światła, zmiękczacz piany, otwieracz komórek, wypełniacz, pasta barwiąca, środek antystatyczny, stabilizator hydrolizy, stabilizator przechowywania kompozycji piankowej itp.

1. Środek spieniający
Woda jest ważnym środkiem spieniającym w produkcji materiałów poliuretanowych. Jest to chemiczny środek spieniający. Gazowy dwutlenek węgla powstający w reakcji z izocyjanianem rozszerza się, spienia i zestala lepkosprężysty materiał piankowy, uzyskując różne pianki poliuretanowe.

Ponieważ dwutlenek węgla ma wysoką przewodność cieplną i dużą przepuszczalność, w przypadku formuł sztywnych pianek poliuretanowych, które wymagają wysokich właściwości termoizolacyjnych, należy stosować fizyczne środki spieniające. Ponieważ początkowy etap mieszania materiału przy produkcji pianki sztywnej generuje dużo ciepła w ciągu kilkudziesięciu sekund, konieczne jest, aby środek spieniający pochłonął część ciepła, a jednocześnie zgazowanie środka spieniającego powoduje, że pianka rozszerza się i piana.

Przy produkcji elastycznych pianek poliuretanowych, aby otrzymać elastyczne pianki o małej gęstości bez nadmiernej ilości wody powodującej usztywnienie pianki, zazwyczaj należy kontrolować ilość wody i dodawać odpowiednią ilość fizycznego środka spieniającego jako środka pomocniczego. środek pieniący.

CFC-11 (trichlorofluorometan) wprowadzono do produkcji przemysłowej pod koniec lat dwudziestych XX wieku. Ponieważ CFC-11 charakteryzuje się niepalnością, odpowiednią temperaturą wrzenia, łatwym zgazowaniem, niską przewodnością cieplną gazu, niską toksycznością, dobrą kompatybilnością z surowcami poliuretanowymi, niekorozją, niską ceną, prostym procesem spieniania itp., jest to do produkcji pianki poliuretanowej. Bardzo idealny środek porotwórczy w medium.

Od lat sześćdziesiątych do początku lat dziewięćdziesiątych XX wieku CFC-11 był szeroko stosowany jako środek porotwórczy do pianek poliuretanowych. Jednak w latach 70. XX wieku naukowcy odkryli, że emitowany do atmosfery CFC-11 może powoli niszczyć warstwę ozonową, co przyciągnęło uwagę ekologów na całym świecie. Główne rodzaje środków porotwórczych obecnie stosowanych jako alternatywy dla CFC-11 to HCFC (wodorochlorofluorowęglowodór), HFC (fluorowęglowodór), HC (alkan), ciekły CO2 i woda.

2. Stabilizator piany
Przy produkcji pianki poliuretanowej niezastąpionym składnikiem jest stabilizator pianki (lub stabilizator pianki). Może zwiększać wzajemną rozpuszczalność każdego składnika i pełnić rolę emulgujących materiałów piankowych, stabilizujących piankę i regulujących komórki. Stabilizatory piany są środkami powierzchniowo czynnymi i istnieją dwa rodzaje związków niekrzemowych i związków krzemoorganicznych.

Większość obecnie stosowanych stabilizatorów piany to kopolimery blokowe polisiloksanu z oksyalkilenem, które są silikonowymi środkami powierzchniowo czynnymi modyfikowanymi polieterami, czasami powszechnie określanymi w przemyśle jako „olej silikonowy”. Ze względu na szeroki zakres składu strukturalnego tego typu środków powierzchniowo czynnych oraz dobre efekty użytkowe, silikonowe środki powierzchniowo czynne modyfikowane polieterami znalazły szerokie zastosowanie jako stabilizatory piany w przemyśle pianek poliuretanowych.

3. Otwieracz porów
Metoda otrzymywania pianki poliuretanowej otwartokomórkowej:

Użyj odpowiedniego katalizatora, aby osiągnąć wymaganą równowagę pomiędzy reakcją żelową a reakcją spieniania. Kiedy materiał piankowy osiągnie najwyższy poziom, wytrzymałość folii ściany komórkowej nie jest wystarczająca, aby uszczelnić pęcherzyki wewnątrz, a gaz wydostaje się ze ściany, tworząc otwarte komórki. Struktura pianki;

Do wytworzenia pianki o otwartych komórkach należy użyć odpowiednich surowców polioli polieterowych;

Gdy katalizator i główne surowce nie wystarczą do rozwiązania problemu, stosuje się niewielką ilość środka otwierającego komórki w celu zdyspergowania mocznika powstałego w wyniku spieniania wody w celu uzyskania piany o określonym stosunku otwartych komórek.

Środek otwierający komórki to specjalny rodzaj środka powierzchniowo czynnego, zwykle zawierający segmenty lub grupy hydrofobowe i hydrofilowe. Jego funkcją jest zmniejszenie napięcia powierzchniowego pianki, sprzyjanie pękaniu komórek i zwiększanie szybkości otwartych komórek pianki poliuretanowej. Poprawia skurcz miękkich, półsztywnych i sztywnych wyrobów z tworzyw piankowych spowodowany zamkniętymi komórkami.

Zwykła sztywna pianka poliuretanowa charakteryzuje się dużą gęstością usieciowania i dużą wytrzymałością folii ściany komórkowej podczas spieniania. Jest to na ogół struktura komórkowa o zamkniętych komórkach. Jednakże, dodając środek otwierający komórki, można wytworzyć sztywną piankę poliuretanową o otwartych komórkach do redukcji hałasu, do celów takich jak filtrowanie.

Wczesną hydrofobową ciekła parafinę, polibutadien, dimetylopolisiloksan itp. można stosować jako stabilizatory piany i środki otwierające komórki. Jako środki otwierające komórki można także stosować dyspersje parafinowe i tlenek polietylenu. Obecnie jako środki otwierające pory stosuje się specjalny skład chemiczny kopolieteru polioksypropylenu i tlenku etylenu, kopolimeru polioksyalkilenu i polisiloksanu itp.

4. Zmiękczacz
Stosowanie zmiękczaczy przy produkcji elastycznych pianek poliuretanowych o dużej zawartości wody może powodować zmniejszenie sztywności pianki spowodowanej nadmiarem grup mocznikowych. Modyfikator zmiękczający piankę ma działanie zmiękczające. Zastosowanie zmiękczacza może zmniejszyć ilość izocyjanianu i tym samym zmniejszyć twardość pianki. Stosowany jest do produkcji elastycznej pianki poliuretanowej. Dostępne w handlu zmiękczacze zazwyczaj zawierają specjalne polietery, specjalne poliole i wodę.

Ningbo Zhongyuan Pigment Co., Ltd. to przedsiębiorstwo specjalizujące się w opracowywaniu i produkcji wysokiej jakościBarwniki PU, powłoki w formie, środki otwierające pory i proszek żelu krzemionkowego.