聚氨酯化学与工艺泡沫
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聚氨酯泡沫塑料的制备2011011743 分1 黄浩一、实验目的1. 了解制备聚氨酯泡沫塑料的反应原理。
2. 了解各组份的作用及影响。
二、实验原理本实验是使用聚醚与异氰酸酯扩链生成预聚体,并利用水和异氰酸酯的反应来发泡并进一步延长分子链,最终生成多孔松软的发泡塑料。
聚氨酯泡沫塑料的合成可分为三个方面:1. 预聚体的合成。
由二异氰酸酯单体与聚醚330N反应生成含异氰酸酯端基的聚氨酯预聚体。
2. 发泡与扩链。
在预聚体中加入适量的水,异氰酸酯端基与水反应生成氨基甲酸,随机分解生成一级胺与CO2,放出的CO2气体上升膨胀,在聚合物中形成气泡,并且生成的一级胺可与聚氨酯、二异氰酸酯进一步发生扩链反应。
3. 交联固化。
游离的异氰酸酯基与脲基上的活泼氢反应,使分子链发生交联形成体型网状结构。
在本实验中,合成的是软质泡沫塑料,交联反应相对较少,但也存在。
聚氨酯泡沫塑料的软硬取决于所用的羟基聚醚或聚酯,使用较高分子量及相应较低羟值的线型聚醚或聚酯时,得到的产物交联度较低,制得的是线性聚氨酯,为软质泡沫塑料;若用短链或支链的多羟基聚醚或聚酯,所得聚氨酯的交联密度高,为硬质泡沫塑料,伸长率小于10%,复原慢;此外还有半硬质泡沫塑料,性能在上述两种之间。
除了软硬之外,泡沫塑料还有开孔和闭孔之分,前者类似于海绵,具有相互联通的小孔结构,而后者则是由高聚物包裹起来的气囊所构成。
在发泡塑料中,多孔结构可以由聚合本身放出,也可以加入发泡剂,如碳酸氢铵、挥发性溶剂,或者直接在预聚物中吹入气体。
聚氨酯属于聚合反应本身产生气体,异氰酸酯可以与任何带有活泼氢的物质反应,当与水反应时,会产生二氧化碳和有机胺类,后者会继续与异氰酸酯反应,即扩链。
在泡沫塑料的制备过程中,也会使用催化剂,二价的有机锡、锌盐或三级胺,都能活化异氰酸酯。
聚氨酯泡沫塑料有三种制备方法,分别是预聚体法、半预聚体法和一步法,前两者是先聚合、扩链生成预聚体,再进行发泡、交联等,适于制备硬质泡沫塑料。
经化学反响并发泡后即得到泡沫塑料。
在我国,一些中小型工厂中手工发泡仍占有重要的地位。
手工浇注也是机械浇注的根底。
但在批量大、模具多的情况下手工浇注是不适宜的。
批量生产、规模化施工,一般采用发泡机机械化操作,效率高。
2.一步法及预聚法目前,硬质聚氨酯泡沫塑料都是用一步法生产的,也就是各种原料进行混合后发泡成型。
为了生产的方便,目前不少厂家把聚醚多元醇或(及)其它多元醇、催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂等原料预混在一起,称之为“ 白料〞,使用时与粗MDI(俗称“ 黑料〞)以双组分形式混合发泡,仍属于“ 一步法〞,因为在混合发泡之前没有发生化学反响。
早期的聚氨酯硬泡采用预聚法生产。
这是因为当时所用的多异氰酸酯原料为TDI-80。
由于TDI 粘度小,与多元醇的粘度不匹配;TDI 在高温下挥发性大;且与多元醇、水等反响放热量大,假设用一步法生产操作困难,故当时多用预聚法。
假设把全部TDI 和多元醇反响,制得的端异氰酸酯基预聚体粘度很高,使用不便。
硬泡生产中所指的预聚法实际上是“ 半预聚法〞。
即首先TDI 与局部多元醇反响,制成的预聚体中NCO 的质量分数一般为20%~25%。
由于TDI大大过量,预聚体的粘度较低。
预聚体再和聚酯或聚醚多元醇、发泡剂、外表活性剂、催化剂等混合,经过发泡反响而制得硬质泡沫塑料。
预聚法优点是:发泡缓和,泡沫中心温度低,适合于模制品;缺点是:步骤复杂、物料流动性差,对薄壁制品及形状复杂的制品不适用。
自从聚合MDI 开发成功后,TDI 已根本上不再用作硬质泡沫塑料的原料,一步法随之取代了预聚法。
浇注成型工艺浇即就是将各种原料混合均匀后,注入模具或制件的空腔内发泡成型。
聚氨酯硬泡的浇注成型可采用手工发泡或机械发泡,机械发泡可采用间歇法及连续法发泡方式。
机械浇注发泡的原理和手工发泡的相似,差异在于手工发泡是将各种原料依次称入容器中,搅拌混合;而机械浇注发泡那么是由计量泵按配方比例连续将原料输入发泡机的混合室快速混合。
聚氨酯泡沫生产工艺
聚氨酯泡沫是一种常见的绝缘材料和填充材料,具有轻质、隔音、隔热、耐用等特点。
其生产工艺主要包括原料准备、反应混合、发泡、硬化和加工等环节。
首先,原料准备是聚氨酯泡沫生产的第一步。
常见的原料包括多元醇、异氰酸酯、发泡剂、催化剂、表面活性剂等。
这些原料需要按照一定比例进行配比,并且需要保证其质量和纯度。
接下来,原料进行反应混合。
首先将多元醇与异氰酸酯进行混合,形成聚合反应。
催化剂和表面活性剂的添加可以促进反应的进行,并提高聚氨酯泡沫的物理性能。
然后,将反应混合物进行发泡。
在混合过程中加入发泡剂,通过空气的释放形成气泡,使混合物膨胀成泡沫状。
发泡剂的添加量和质量直接影响到泡沫的发泡性能和质量。
发泡完成后,泡沫需要经过硬化。
这个过程需要一定的时间,以便让泡沫中的化学反应充分进行,使泡沫能够形成坚固的结构。
硬化时间一般需要几小时到几天不等,具体时间取决于泡沫的厚度和环境温度。
最后,经过硬化的聚氨酯泡沫可以进行加工和成型。
泡沫可以根据需要进行切割、打磨、抛光等加工,以适应不同的使用需求。
此外,聚氨酯泡沫还可以进行表面处理,如涂覆、印刷等,以提高其外观和使用性能。
综上所述,聚氨酯泡沫生产工艺涉及原料准备、反应混合、发泡、硬化和加工等多个环节。
合理控制每个环节的操作和参数,可以生产出质量优良的聚氨酯泡沫产品。
聚氨酯发泡工艺详解(总28页)本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March聚氨酯发泡工艺聚氨酯发泡工艺聚氨酯发泡工艺一、发泡聚氨酯的优点/Article26079.html发泡聚氨酯由双组分组成,甲组分为多元醇,乙组分为异氰酸酯,施工时两组分进入喷涂机械中混合喷出,呈雾状,一分钟发泡凝固成型。
这种材料近几年才引进,用于建筑保温防水经过二、三年的使用,有较多的了解,优点很多,使用范围很广。
1.保温性能好。
导热系数0. 025左右,比聚苯板还好,是目前建筑保温较好的材料。
2.防水性能好。
泡沫孔是封闭的,封闭率达95% ,雨水不会从孔间渗过去。
3.因现场喷涂,形成整体防水层,没有接缝,任何高分子卷材所不及,减少维修工作量。
4.粘结性能好。
能够和木材、金属、砖石、玻璃等材料粘结得非常牢固,不怕大风揭起。
5.用于新作屋面或旧屋面维修都很适宜特别是旧屋面返修,不必铲除原有的防水层和保温层,只需清除表面的灰、砂杂物,即可喷涂。
6.施工简便速度快。
每日每工可喷200多平米,有利于抢进度。
7.收头构造简单。
喷涂发泡聚氨酯收头,不用特别处理,大为简化。
如使用卷材,在女儿墙处,需留凹槽,收头在凹槽内;若不能留凹槽,需用扁铁封钉收头,还要涂嵌缝膏。
8.经济效益好。
如果把保温层和防水层分开,不仅造价高,而且工期长,而发泡聚氨酯一次成活。
9.耐老化好。
据国外已用工程总结和研究测试获知,耐老化年限可达30年之久。
二、发泡聚氨酯的应用1.平屋面防水保温不上人屋面加喷一道彩色涂料,作为保护层;上人屋面,在上坐浆铺面砖。
2.瓦顶坡屋面将发泡聚氨酯喷在望板下沿,瓦块座浆在望板上,不会发生滑动。
3.墙体保温发泡聚氨酯用作墙体保温更具优越性装。
配式大墙板,喷在板肋间,粘结好又严密。
如用空心砌块,可将发泡聚氨酯喷在孔洞内,塞充饱满冻库的墙壁,喷涂尤佳。
pu发泡工艺技术PU发泡工艺技术是一种利用聚氨酯材料进行发泡制作的技术。
该技术可以使用于各种行业和领域,如建筑、汽车、家具、电子等。
在PU发泡工艺技术中,聚氨酯材料是通过化学反应组成的,形成一个具有轻质孔隙结构的发泡体。
PU发泡工艺技术主要包括材料准备、混合、注塑、发泡、固化等步骤。
首先,需要准备好聚氨酯材料,通常是由两种液体材料混合而成的。
然后,将这两种液体材料按一定比例混合,使其达到适合发泡的状态。
接下来,将混合的材料注入模具中。
模具可以根据需要制作成任何形状,以满足产品的要求。
在注塑过程中,材料开始发生变化,逐渐充满整个模具,并形成一个密闭的空腔。
在发泡阶段,注塑的材料会发生化学反应,产生气体,使整个空腔膨胀。
这样,PU发泡材料就形成了一个轻质、高强度的聚氨酯泡沫。
最后,通过固化工艺,使聚氨酯泡沫发泡体完全固化。
固化的时间和温度取决于具体的产品要求和材料性质。
完成固化后,就可以将PU发泡制品取出模具,得到成品。
PU发泡工艺技术具有许多优点。
首先,PU发泡材料具有优良的绝缘性能,可以在电子领域中广泛应用。
其次,由于聚氨酯材料的性质可调,可以制作出各种不同硬度、厚度和形状的产品。
另外,PU发泡材料重量轻、强度高,可以减少产品的重量和成本。
PU发泡工艺技术的应用范围很广。
在建筑领域,可以用来制作隔热材料、隔音材料和防水材料等。
在汽车领域,可以用于制作车座、车门和车顶等。
在家具领域,可以用于制作床垫、沙发和椅子等。
此外,PU发泡材料还可以用于制作包装材料、运动器材和医疗器械等。
总之,PU发泡工艺技术是一种十分重要且具有广泛应用的技术。
它通过化学反应和物理变化,将聚氨酯材料转化为轻质、高强度的泡沫制品。
这种技术不仅可以满足各种行业和领域的需求,同时也具有良好的环保性能。
随着科学技术的不断进步,PU发泡工艺技术将在更多领域中发挥作用,为人们的生活带来更多便利和舒适。
聚氨酯发泡原理聚氨酯是一种常见的聚合物材料,其发泡原理是指在一定条件下,通过添加发泡剂,使得聚氨酯在发泡过程中产生气泡,从而形成泡沫材料。
聚氨酯泡沫具有轻质、隔热、隔音等优良性能,因此在建筑、家具、交通工具等领域得到广泛应用。
本文将从聚氨酯发泡的原理入手,介绍其发泡过程和影响因素。
首先,聚氨酯发泡的原理是基于发泡剂的作用。
一般情况下,聚氨酯泡沫的发泡剂主要包括物理发泡剂和化学发泡剂两种。
物理发泡剂是通过在聚氨酯体系中加入具有一定溶解度的液体或气体,当体系受热时,发泡剂迅速汽化或挥发,产生气泡。
而化学发泡剂则是在发泡过程中通过化学反应产生气体,使聚氨酯体系发生膨胀。
这两种发泡剂的作用机理不同,但都能有效地促进聚氨酯的发泡过程。
其次,聚氨酯发泡过程是一个复杂的物理化学过程。
在发泡过程中,聚氨酯体系中的发泡剂在受热的作用下迅速膨胀,产生大量气泡,使得聚氨酯体系体积急剧增大。
同时,发泡剂的汽化或挥发也会带走部分体系内的热量,使得发泡过程伴随着吸热反应。
这些气泡在聚氨酯体系中形成闭孔结构,从而赋予泡沫材料优良的隔热和隔音性能。
此外,影响聚氨酯发泡的因素有很多,主要包括发泡剂的种类和用量、发泡温度、发泡时间等。
发泡剂的种类和用量直接影响着聚氨酯泡沫的密度和气孔结构,从而影响其力学性能和隔热性能。
发泡温度和发泡时间则决定了发泡过程中发泡剂的挥发速度和泡沫的成型时间,对泡沫的质量和生产效率有重要影响。
综上所述,聚氨酯发泡原理是一个复杂的物理化学过程,需要合理选择发泡剂和控制发泡条件,才能获得理想的泡沫材料。
对于聚氨酯泡沫的应用,了解其发泡原理和影响因素,有助于优化生产工艺,提高产品质量,拓展应用领域。
希望本文的介绍能够帮助读者更好地理解聚氨酯发泡原理,为相关领域的研究和生产提供参考。
pu foam加工工艺
PU泡沫是一种聚氨酯材料,具有优良的保温隔热性能和吸音性能,常被用于制作座椅、周转箱、垫片、密封件等,以下是PU泡沫的加工工艺:
1. 原料准备:首先需要准备PU泡沫的原料,通常是以异氰酸酯和多元醇为基础的两种液态原料。
按照一定比例将两种原料混合均匀。
2. 发泡:将混合好的原料注入模具中,然后在一定的温度下,通过起泡剂或气体的作用,使原料发生化学反应生成泡沫。
发泡的温度和时间会影响泡沫的密度和质量。
3. 塑形:发泡后的PU泡沫可以进行塑形,可以通过切割、刮胶、压花等方式进行塑形。
根据加工的要求,可以制作出各种形状和尺寸的PU泡沫制品。
4. 硬化:发泡后的PU泡沫需要经过一定时间的硬化才能得到稳定的性能和质量。
硬化的时间一般在几小时到几天之间,具体的时间会根据泡沫的密度和厚度等因素而变化。
5. 后处理:硬化后的PU泡沫可以根据需要进行后处理,如修整边角、修剪多余的部分、修复表面缺陷等。
以上是PU泡沫的一般加工工艺,具体的加工步骤和方法可以根据不同的产品和需求来进行调整。