聚氨酯化學(xué)與工藝6泡沫

1、聚氨酯化學(xué)與工藝聚氨酯化學(xué)與工藝 第四章聚氨酯泡沫第四章聚氨酯泡沫 4.1 性能特點(diǎn)及分類性能特點(diǎn)及分類 PU foam type Density kg/m3 Approximate mixing ratio (polyol/isocyanate) Rigid foam10-2001:1 Rigid integral-skin foam 180-11001:1 Semi-rigid integral-skin foam 150-11002:1 Semi-rigid filling foam 100-3002:1 Cold-curing flexible foam 20-703:1 Hot-cu

2、ring flexible foam 25-502:1 PU foam type 4.2聚氨酯泡沫制備的聚氨酯泡沫制備的化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng) NCO + HO NHCOO NCO + H2 O + OCN NHCONH + CO2 2）交聯(lián)反應(yīng)交聯(lián)反應(yīng) 在聚氨酯的合成過程中，所用原料官能度通常均在聚氨酯的合成過程中，所用原料官能度通常均 大于大于2 2或等于或等于2 2，當(dāng)當(dāng)f f2 2時(shí)，正常條件下反應(yīng)得到線形時(shí)，正常條件下反應(yīng)得到線形 分子，當(dāng)分子，當(dāng)f f22時(shí)，生成的聚氨酯分子將出現(xiàn)支化和交聯(lián)時(shí)，生成的聚氨酯分子將出現(xiàn)支化和交聯(lián) 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在某些特殊條件下，即使是在某些特殊條件下

3、，即使是f f2 2，也能生，也能生 成支化和交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。成支化和交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 在聚氨酯的合成過程中，生成的脲基和氨基甲酸在聚氨酯的合成過程中，生成的脲基和氨基甲酸 酯都含有酯都含有NH結(jié)構(gòu)，在高溫下結(jié)構(gòu)，在高溫下（120140）和）和 100下和下和NCO反應(yīng)生成反應(yīng)生成脲基甲酸酯和縮二脲交聯(lián)。脲基甲酸酯和縮二脲交聯(lián)。 NCO + NHCOORNHCONCOOR NHCONHNHCO NCONHNCO + 4.3 聚氨酯聚氨酯泡沫體泡沫體的膠體化學(xué)及物理化學(xué)的膠體化學(xué)及物理化學(xué) 液體中氣體濃度變化對(duì)核化和泡沫氣體增長(zhǎng)的相互關(guān)系液體中氣體濃度變化對(duì)核化和泡沫氣體增長(zhǎng)的相互關(guān)系 乳白時(shí)間乳白

4、時(shí)間 為表面張力；為表面張力；R為氣泡半徑；為氣泡半徑； R R1 1,R,R2 2分別為小氣泡和大氣泡的半徑分別為小氣泡和大氣泡的半徑 12 11 - RR 隨著時(shí)間的推移，小氣泡會(huì)逐漸擴(kuò)大、隨著時(shí)間的推移，小氣泡會(huì)逐漸擴(kuò)大、 擴(kuò)散并合并到大氣泡中、使氣泡的形狀和體擴(kuò)散并合并到大氣泡中、使氣泡的形狀和體 積逐漸變大。如果在配方中添加有利于降低積逐漸變大。如果在配方中添加有利于降低 表面張力的助劑，可表面張力的助劑，可降低大、小氣泡間的壓降低大、小氣泡間的壓 力差，提高泡沫的穩(wěn)定性，能生產(chǎn)出泡孔較力差，提高泡沫的穩(wěn)定性，能生產(chǎn)出泡孔較 細(xì)密的泡沫結(jié)構(gòu)。細(xì)密的泡沫結(jié)構(gòu)。 其中：其中：為組分的化學(xué)電位；為組分的化學(xué)電位； 為該組分的表面過剩量為該組分的表面過剩量 根據(jù)上述關(guān)系，在一定數(shù)量溶質(zhì)的情況下，表面根據(jù)上述關(guān)系，在一定數(shù)量溶質(zhì)的情況下，表面 積的增加將使表面過剩量減少。提高表面張力將會(huì)阻積的增加將使表面過剩量減少。提高表面張力將會(huì)阻 礙表面積的進(jìn)一步擴(kuò)大，即阻礙氣泡膜進(jìn)一步減薄。礙表面積的進(jìn)一步擴(kuò)大，即阻礙氣泡膜進(jìn)一步減薄。 因此，因此，