全水发泡硬质聚氨酯泡沫的开发

浅析生成硬质聚氨酯泡沫塑料三种基本方法生成硬质聚氨酯泡沫塑料是一种应用广泛的材料，具有良好的绝热、吸音和抗冲击等性能。

其基本方法包括有机溶剂法、物理发泡法和化学反应发泡法。

下面将对这三种方法进行浅析。

有机溶剂法是一种将聚氨酯发泡体系溶解在有机溶剂中，然后将溶液注入模具中进行发泡的方法。

首先，将聚醚、多异氰酸酯、发泡剂等原料按一定比例混合，并加入有机溶剂中制成溶液。

然后，将溶液倒入模具中，并通过加热或喷射五氟化物等物质来促使发泡。

有机溶剂法制备的硬质聚氨酯泡沫塑料具有孔隙结构均匀、柔软质地等特点，广泛应用于建筑、航天、汽车、电子等领域。

物理发泡法是一种通过物理方法使聚氨酯发泡体系发生气体形成泡沫的方法。

在物理发泡过程中，常见的物质是低沸点的液体，如氦、氮等气体。

首先，将液体低沸点物质按一定比例加入聚氨酯发泡体系中。

然后，在高压环境下，通过减压或加热等方法将液体低沸点物质转化为气体生成泡沫。

物理发泡法制备的硬质聚氨酯泡沫塑料具有密度低、吸音性能好等特点，主要应用于包装、保温等领域。

化学反应发泡法是一种通过化学反应生成气体来实现聚氨酯发泡的方法。

在化学反应发泡过程中，常见的物质是水和异氰酸酯，水和异氰酸酯反应产生CO2气体从而发生发泡。

首先，将水和异氰酸酯按一定比例加入聚氨酯发泡体系中。

然后，在反应开始时，水和异氰酸酯发生反应，产生CO2气体，并在聚氨酯体系中形成泡沫。

化学反应发泡法制备的硬质聚氨酯泡沫塑料具有密度低、抗压性能好等特点，主要应用于船舶、航天、建筑等领域。

总的来说，硬质聚氨酯泡沫塑料的生成方法多种多样，每种方法有各自的特点和应用领域。

有机溶剂法制备的硬质聚氨酯泡沫塑料具有孔隙结构均匀、柔软质地等特点，适用于建筑、航天、汽车、电子等领域。

物理发泡法制备的硬质聚氨酯泡沫塑料具有密度低、吸音性能好等特点，适用于包装、保温等领域。

化学反应发泡法制备的硬质聚氨酯泡沫塑料具有密度低、抗压性能好等特点，适用于船舶、航天、建筑等领域。

硬质聚氨酯泡沫的制备
硬质聚氨酯泡沫是一种具有优异绝缘、耐火、耐腐蚀等性能的高性能材料，广泛应用于建筑、交通、电子、航空航天等领域。

其制备方法一般包括原料配制、发泡反应、固化等步骤。

其中，原料配制是关键步骤，需要选用合适的异氰酸酯、多元醇和催化剂，并进行适当的加热和搅拌，以获得合适的发泡性能和物理力学性能。

发泡反应需要在一定的温度和湿度条件下进行，以获得均匀的泡沫结构和稳定的性能。

在固化过程中，需要进行适当的升温和压力处理，以达到所需的密度和力学性能。

此外，还可以通过控制发泡剂和加入填料的种类和量，改变泡沫的密度、导热系数、力学性能等特性，以满足不同的应用要求。

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全水发泡聚氨酯泡沫塑料综述朱吕民（南京四寰合成材料研究所江苏南京 210013）摘要：首先对CFC替代技术的现状进行了简要的介绍，从全水发泡软质聚氨酯泡沫塑料(包括负压发泡技术、强制冷却技术和液态CO2发泡技术)、全水发泡聚氨酯自结皮泡沫、高水量低密度高回弹聚氨酯泡沫塑料和全水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料这几个方面详细论述了全水发泡的工艺特点，并列举了几个实例。

关键词：全水发泡；聚氨酯；泡沫塑料；CFC替代1 前言聚氨酯泡沫塑料是聚氨酯合成材料中占主要地位的大品种。

2002年全球聚氨酯产量为860万吨；国内聚氨酯合成材料总计100多万吨，其中泡沫塑料占50%左右，以2000年统计，软质泡沫塑料约26万吨占泡沫塑料的60%，硬质泡沫塑料约18万吨占泡沫总量的40%。

所以说，聚氨酯泡沫塑料是消耗CFC和HCFC系列发泡剂的大户。

众所周知，CFC系列产品对大气臭氧层具破坏作用，形成温室效应，使全球气温回暖、皮肤癌患者增多，所以保护人类赖以生存的臭氧层已刻不容缓。

1991年我国参与了国际蒙特利尔公约，限制及禁止使用CFC-11成为我国一项政策性措施。

计划到2005年，CFC-11消费减少50%，2008年削减85%，2010年实现CFC-11零消费。

2001年12月我国又获蒙特利尔多边基金赠款，作为泡沫行业ODS整体淘汰计划的费用，确保2010年以前全面淘汰CFC。

这是一个利好消息，将促进我国PU工业的发展，并能达到与国外先进水平接轨。

PUF用CFC-11的替代品或发泡体系新技术的开发，已成为当今世界聚氨酯工业界进行技术创新的主潮流。

归纳起来有如下几个开发研究领域：1）HFC系列化学品的开发研究可用于PU泡沫塑料发泡剂的HFC产品物性见表1。

其中被人们看好的是HFC-245fa（1,1,1,3,5-五氟丙烷），HFC-365mfc（1,1,1,3,3-五氟丁烷）及HFC-356（1,1,1,4,4,4-六氟丁烷）三个品种。

水发泡增强硬质聚氨酯泡沫塑料的制备与性能研究的开题报告一、研究背景硬质聚氨酯泡沫塑料是一种应用广泛的新型材料，具有高强度、轻质、热绝缘、隔音、阻燃等优点。

但是，传统的制备方法存在一些问题，如聚氨酯预聚体价格昂贵、添加剂使用量大等，因此需要寻求新的制备方法。

水发泡是一种低成本、环保的制备方法，利用水作为发泡剂，将环保聚氨酯与水混合制备成泡沫塑料，在制备过程中不需要使用卤素等添加剂，具有环保、节能、低成本等优点。

二、研究目的和意义本次研究旨在探究水发泡对硬质聚氨酯泡沫塑料制备过程及其性能的影响，具体目的包括：（1）优化水发泡的制备条件，提高泡沫塑料的密度、力学性能等。

（2）研究不同比例的水发泡剂对泡沫塑料的性能影响，提高泡沫塑料的热绝缘、阻燃性等。

（3）探究水发泡对泡沫塑料微观结构和宏观性能的影响，为泡沫塑料的制备和应用提供参考。

三、研究内容和方法（1）水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料制备过程中，将控制泡沫塑料的密度、力学性能等参数的变化，对制备条件进行优化。

（2）采用热重分析、力学性能测试等手段，分析不同比例的水发泡剂对泡沫塑料性能的影响。

（3）采用扫描电镜、X射线衍射仪等仪器，对泡沫塑料的微观结构进行分析，探究水发泡对泡沫塑料性能的影响机制。

四、研究预期结果（1）对水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料制备工艺进行优化，制备出密度更高、力学性能更优的泡沫塑料。

（2）研究不同比例水发泡剂对泡沫塑料的影响趋势和机制，提高泡沫塑料的热绝缘、阻燃等性能。

（3）通过分析水发泡制备出的泡沫塑料微观结构和宏观性能，为泡沫塑料的制备和应用提供参考。

五、研究进度安排第一年：文献综述、制备工艺优化和性能测试。

第二年：微观结构分析和性能机制研究。

第三年：结果分析和论文撰写。

六、经费预算本次研究所需经费主要包括材料费、设备费、差旅费等，预计总经费为30万元。

七、结论本次研究旨在探究水发泡对硬质聚氨酯泡沫塑料制备过程及其性能的影响。

通过制备工艺优化和不同比例水发泡剂的测试，得出了不同密度、不同力学性能的泡沫塑料，并通过微观结构分析和性能机制研究，深入探究了水发泡在泡沫塑料制备过程中的机制，并为泡沫塑料的制备和应用提供了参考。

环戊烷体系硬质聚氨酯发泡工艺技术一、聚氨酯生产原料聚氨酯生产主要原料有：黑料、白料、发泡剂。

1、黑料: 黑料的学名为多异氰酸酯，因其是一种黑色粘稠液体，故俗称黑料。

多异氰酸酯的主要品种有MDI、TDI、PAPI，我们选择多甲基多苯基多异氰酸酯PAPI。

2、白料：工业生产硬质聚氨酯泡沫时，通常先将组合聚醚型多元醇、催化剂，泡沫稳定剂进行混合，这种混合物是一种白色粘稠液体，俗称白料。

组合聚醚的性能指标(组合聚醚牌号：HY MA021801)3、发泡剂：在聚氨酯发泡中，发泡剂主要作用是产生气体，在聚氨酯中形成均匀分布的细小气泡。

发泡剂本身不参加多异氰酸酯和组合聚醚之间的化学反应。

如环戊烷发泡。

二、发泡工艺原理通过高压发泡机的注射枪头把黑料和白料与环戊烷的预混物进行混合，并注入模具。

在一定温度条件下，多异氰酸酯（中的异氰酸根（-NCO））与组合聚醚（中的羟基（-OH））在催化剂的作用下发生化学反应，生成聚氨酯，同时释放大量热量。

此时预混在组合聚醚的发泡剂（环戊烷）不断汽化使聚氨酯膨胀填充模具。

化学反应式nO=C=N-R-N=C=O + n HO-R’-OH→-( OC-NH-R-NH-COO - R’-O-)n三环戊烷发泡工艺参数的控制a)黑料和白料的配比：黑料∶白料∶环戊烷= 145∶100∶11.5b)发泡原液温度：黑料和白料温度控制在18~25℃c)模具温度：40±5℃d)箱预热炉温度：35~50℃，发泡炉温度35~55℃。

e)注射压力：黑料和白料注射压力控制在13~16MPa。

f)熟化时间：≥6min四、反应速度参数（亨斯迈黑料与白料MA 021801）反应标准条件：各化学试剂温度为20℃，纸杯容量为455毫升，搅拌器为4片螺旋叶片，并带6厘米的导向环，在2000转/分钟的速度下搅拌。

五、聚氨酯泡沫性能要求1、自由发泡密度：24~27Kg/m32、聚氨酯模塑密度：34~36Kg/m33、压缩强度：≥0.20MPa4、导热系数：≤19.6 mw/m·k5、尺寸稳定性（-30℃，24h）：≤1.0%6、闭孔率≥97%。

无卤阻燃全水发泡聚氨酯硬质泡沫的研究进展
冯洪福;苏有学;李娜;孙超超;沈光耀;刘晓强;张振雨;沈勇坚;李荣博
【期刊名称】《化工新型材料》
【年(卷),期】2024(52)5
【摘要】聚氨酯硬质泡沫塑料是一种综合性能优异的功能材料,应用十分广泛。

近年来,随着环保标准与防火要求的提高,与聚氨酯硬质泡沫相关的研究取得了可喜的成果。

为了给后续研究提供参考,对比分析了氯氟烃、戊烷等物理发泡剂和全水化学发泡对阻燃的影响,介绍了阻燃聚氨酯硬质泡沫的发展概况,梳理了无卤阻燃聚氨酯硬质泡沫的阻燃机理,综述了阻燃聚氨酯硬质泡沫在重点领域的应用进展情况。

【总页数】6页(P52-57)
【作者】冯洪福;苏有学;李娜;孙超超;沈光耀;刘晓强;张振雨;沈勇坚;李荣博
【作者单位】陕西特种橡胶制品有限公司;上海核工程研究设计院股份有限公司【正文语种】中文
【中图分类】TQ336.8
【相关文献】
1.无卤型阻燃全水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料的制备及性能研究
2.无卤阻燃全水发泡聚氨酯硬质泡沫的结构与性能研究
3.全水发泡非卤阻燃聚氨酯硬质泡沫塑料的制备与性能
4.反应型阻燃剂及全水发泡剂对硬质聚氨酯泡沫塑料阻燃性能的影响研究
5.不同无卤阻燃复合体系对全水发泡聚氨酯泡沫结构与性能的影响
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水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料的研制和应用的开题报告
本研究项目旨在研制一种新型的水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料，并探究其在实际应用中的潜力和优越性。

第一部分介绍了研究背景和意义，指出了传统的聚氨酯泡沫塑料的存在问题和应用潜力。

之后，本文提出了水发泡技术在硬质聚氨酯泡沫塑料制备中的应用，并重点介绍了水发泡技术的特点和优点。

第二部分介绍了研究内容和目标。

本文将通过制备不同比例的原材料，并修改水发泡剂的用量和种类，探究其对硬质聚氨酯泡沫塑料物理和化学性能的影响。

同时，本文将对所得结果进行分析和比较，并探究该新材料在多个领域的应用前景。

第三部分阐述了研究方法和步骤。

本文将采用实验室小试、中试和大试的方法，不断改进和优化制备工艺，最终确定最佳工艺条件。

同时，本文将采用物理分析和化学测试手段，对制备的硬质聚氨酯泡沫塑料进行物理和化学性能测试，并分析其应用前景和优越性。

第四部分详细说明了研究的进展和成果。

通过实验数据的提交和分析，本文找出了硬质聚氨酯泡沫塑料生产工艺中的问题，并找到了解决方案。

同时，本文还对制备出的硬质聚氨酯泡沫塑料在建筑、交通、航空等多个领域的应用进行了探索和总结，以展示其应用前景和潜力。

第五部分总结了本文的研究成果，并提出了该新型材料未来研究的方向和重点。

同时，本文还对所得成果的优越性和实用价值进行了总结和展望。