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簡析聚氨酯原料之催化劑

在聚氨酯泡沫制備過程中,催化劑的作用主要是調節發泡反應和凝膠反應的速度,使之處于良好的平衡狀態。
一、胺類催化劑
三乙烯二胺是軟泡生產中重要的叔胺催化劑,它有60%功效用于促進異氰酸酯與水反應,即發泡反應。40%功效用于促進羥基與異氰酸酯反應,即凝膠反應,三乙烯二胺對有機錫寬度較窄,但它具有促進泡沫后期熟化的作用,是所有軟泡不可缺少的催化劑。
雙(2-二甲胺基乙基)醚(a-1)已被推薦作為通用型軟泡的叔胺催化劑,它有80%功效促進發泡反應,20%功效促進凝膠反應,加寬了有機錫催化劑的可調范圍,提高了制品的合格率,目前大多和三乙烯二胺組合使用。
胺催化劑用量不當對泡沫的影響
1、胺過量將造成
(1)反應時間短,起始粘度增加太快,發泡時冒煙大
(2)泡沫開裂
2、胺用是量過少
(1)起始發泡速度太慢。
(2)影響發泡高度。
二、錫類催化劑
辛酸亞錫是通用型塊狀聚醚軟泡常用的有機錫催化劑,它在含水、叔胺的聚醚混合物中,極容易水解和氧化。
辛酸亞錫用量可調范圍較寬,泡沫密度越低,可調節范圍越窄,錫用量影響如下:
用量太少:? ?泡沫開裂
用量太多:粘度增加快,泡沫形成閉孔而收縮,形成底皮和邊皮。
配方的改變對辛酸亞錫需要量的影響概括如下:
配方改變因素? ?? ?? ?? ?? ?? ?辛酸亞錫需要量
減少水量? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? 降低
增加物理發泡劑? ?? ?? ?? ?? ?? ? 增大
減少異氰酸酯指數? ?? ?? ?? ?? ? 增大
在實際生產中,一般不改變胺催化劑用量,而是通過改變辛酸亞錫用量,來調整發泡反應和凝膠反應的平衡狀態。
據資料報導,在生產聚醚型塊狀軟泡時,辛酸亞錫用量與泡沫密度有如下關系:
其中d為泡沫密度(kg/m3)
該公式限定條件如下:
(1)以100份聚醚為基礎的配方用量
(2)當d≥20kg/m3時,tdi指數為1.06
當d<20kg/m3時,tdi指數為1.10
指數以1.03~1.15為宜,若增加指數時,其用量減少,為指數增加量的千分之一左右
(3)若增加mc用量,辛酸亞錫增加量為mc的千分之二左右。
各密度下的辛酸亞錫參考用量:
密度(kg/m3)? ?? ?辛酸亞錫用量(重量份)
12? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ???0.34
16? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ???0.27
20? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ???0.23
26? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ???0.21
30? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ???0.2
35? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ???0.19
46? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ???0.17

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