聚氨酯泡沫塑料的制备

硬质聚氨酯泡沫板材的生产工艺硬质聚氨酯泡沫塑料，简称聚氨酯硬泡，是由硬泡聚醚多元醇（聚氨酯硬泡组合聚醚又称白料）与异氰酸酯（又称黑料）反应制备的，具有重量轻、强度高等优良性能，且尺寸稳定性好，粘结力强，对钢、铝、不锈钢等金属，木材、混凝土、石棉、沥青、纸以及聚乙烯、聚丙烯等大多数塑料材料都具有良好的粘结强度。

此外，聚氨酯硬泡还具有闭孔率高、导热系数低等特点，是目前建筑领域应用最广泛、保温隔热性能最好的一类建筑保温材料。

在建筑板材方面，依照发泡成型的工艺情况可以将硬质聚氨酯泡沫板材分为连续式聚氨酯泡沫板材和间歇式聚氨酯泡沫板材。

间歇式聚氨酯泡沫板材要求聚氨酯发泡料在较短暂的时间内填布满较薄的大体积模腔，要求发泡体系要具有优异的活动性，制得的泡沫板材要具有良好的密度分布和优异的尺寸稳定性；连续式聚氨酯泡沫板材则要求发泡参数与生产线速度具有合适的配合性、后期具有优异的脱模性等。

下面，洛阳天江化工新材料有限公司将为大家简单介绍一下连续式聚氨酯泡沫板材以及间歇式聚氨酯泡沫板材的生产工艺。

一、连续式聚氨酯泡沫板材的生产工艺硬质聚氨酯泡沫板材的连续化生产，使生产效率得到了大大提高。

下面跟随洛阳天江化工新材料有限公司一起来了解一下水平式聚氨酯泡沫复合板材连续成型的过程：首先，将原料注入发泡机中混合均匀之后，送到匀速移动的面材上进行发泡，同时，将上层面材合向泡沫塑料，最终制得上下两面都带面材的聚氨酯泡沫复合板材。

作为面材的材料多数以铝箔、金属材料为主。

在发泡传输的过程中，聚氨酯泡沫在双层加压的面板中熟化，之后只需按所需的长度对板材进行切割，即可生产出所需规格的聚氨酯泡沫复合板材。

在聚氨酯泡沫板材的连续复合成型生产过程中，反应物料的分布一定要均匀。

具体的操作方法为：混合头简单地往返浇注物料，在板材宽约1.25m时，生产速度一般限于9～10m/min。

若高于此速度，则在混合头进行移动换向时，板材边沿处的反应物料容易浇注过量。

用于硬质聚氨酯泡沫塑料制造的原料有聚醚多元醇(及聚酯多元醇)、多异氰酸酯等主要原料，以及发泡剂、催化剂、泡沫稳定剂、抗氧剂等助剂。

在合成聚氨酯泡沫塑料所采用的配方中有关原料的作用如下：原料名称主要作用聚醚、聚酯或其它多元醇主反应原料多异氰酸酯（如粗MDI 等）主反应原料水链增长剂，化学发泡剂(产生CO2) 物理发泡剂(如HCFC-141b、戊烷等) 气化后作为气泡的来源，并可移去反应热交联剂提高泡沫的机械性能催化剂催化发泡及凝胶反应泡沫稳定剂使泡沫稳定，并控制泡孔的大小和结构抗氧剂提高抗热、氧老化，湿老化性能阻燃剂使泡沫塑料具有阻燃性颜料提供各种色泽各种泡沫生产工艺的开发，以及近十年来CFC替代技术等，每一步技术发展，都依赖于聚醚多元醇、异氰酸酯体系及助剂新品种的开发。

多种CFC替代发泡技术，每一种发泡体系对原料及助剂的要求不同。

聚氨酯泡沫塑料作为聚氨酯制品一大门类，原料品种多，范围广，下面对泡沫体系用的多元醇、异氰酸酯及助剂品种，特别是新型原料等作一介绍。

4.1 多元醇聚醚多元醇是聚氨酯泡沫塑料业用量最大的多元醇原料，聚异氰脲酸酯硬泡也采用聚酯多元醇作为原料。

聚氨酯发展初期，所用的有机多元醇主要是以煤化学为基础的聚酯多元醇及农副产品蓖麻油为基础的多元醇化合物，石油化工的发展提供了大量的氧化烯烃，为聚醚多元醇的开发奠定了基础，聚醚多元醇价格比聚酯多元醇低得多，泡沫性能好，在聚氨酯泡沫用多元醇中占主导地位。

聚醚的原料来源丰富，常规硬泡用聚醚多元醇的价格低廉，聚醚型聚氨酯耐水解性能好。

聚酯多元醇的优点是泡沫体强度大、粘接性好，延长率高，耐油性好，缺点是耐水解性能不及聚醚型泡沫。

4.1.1 聚醚多元醇 4.1.1.1 聚醚多元醇的起始剂及聚醚种类通用聚醚多元醇的工业化生产一般以负离子催化开环聚合为主。

通常以氢氧化钾(或氢氧化钠)或二甲胺为催化剂，以甘油或蔗糖等小分子多元醇或其它含活泼氢化合物如胺、醇胺为起始剂，以氧化丙烯(环氧丙烷，简称PO)或者氧化丙烯和氧化乙烯(环氧乙烷，简称EO)的混合物为单体，在一定的温度及压力下进行开环聚合，得到粗聚醚，再经过中和、精制等步骤，得到聚醚成品。

129慢回弹泡沫体又称黏弹性海绵、记忆海绵等，是指泡沫受外力变形作用下并不立刻恢复原状，而是缓慢的恢复，且无残留变形的软质泡沫[1]。

随着经济社会发展，慢回弹聚氨酯泡沫体在家居、按摩器材、鞋材等多个领域应用越来越广泛[2]。

慢回弹泡沫塑料的原理主要是牵制效应，即它在回弹过程中能牵制回弹，使回弹变得缓慢[3]。

目前一般认为这是由聚氨酯体系的相分离程度以及其特殊的玻璃化转变温度所致[4]。

本文拟从发泡剂、催化剂、稳定剂等影响因素进行比选以提高慢回弹聚氨酯泡沫体的性能，从而改善汽车座椅的舒适性和耐用性。

1 实验部分1.1 聚氨酯泡沫体的制备工艺将55%的自制慢回弹聚醚多元醇A、35%的聚醚多元醇EP-330N，10%的聚合物多元醇POP3628混合作为聚醚多元醇组合料。

其中聚醚多元醇A （羟值240mgKOH/g，f=3），聚醚多元醇EP330N （羟值33-37mgKOH/g，f=3），POP3628（羟值25-29mgKOH/g，f=3），聚氨酯泡沫体的制备工艺如下：发泡温度22℃±2℃、将聚醚多元醇组合料、水、硅油、开孔剂、催化剂混合搅拌均匀，静置片刻，再加入T-9，搅拌均匀，静置后加入异氰酸酯进行发泡，得到慢回弹聚氨酯泡沫体。

2 结果与讨论2.1 TDI对聚氨酯泡沫体的影响本实验分别取异氰酸酯指数为0.80，0.85，0.90，0.95，1.00，1.05进行6组对比实验，其他条件不变。

通过上述实验结果：TDI指数增大，撕裂强度变小，拉伸强度变小，断裂伸长率变小。

TDI指数过高，则会形成大孔和闭孔，熟化时间过长，还会引起泡沫烧芯；TDI指数过低，则易产生裂纹，回弹性差，强度差，压缩永久变形较大。

因此以下实验取异氰酸酯指数为0.90。

2.2 发泡剂用量对聚氨酯泡沫体的影响分别取水为2.0，2.5，3.0，3.5，4.0，4.5进行6组实验，其他条件不变。

通过上述实验发现：增加配方中水用量将会提汽车座椅用慢回弹聚氨酯泡沫体的制备及其性能研究黄莹鞍山市城乡规划设计研究院有限公司 辽宁 鞍山 114001摘要：采用自制慢回弹聚醚多元醇A，普通软泡聚醚多元醇EP-330N，聚合物多元醇POP3628作为组合料与异氰酸酯进行反应，制备出一种汽车座椅用慢回弹聚氨酯泡沫体。

聚氨酯生产方法
聚氨酯是一种高分子化合物，其生产过程涉及多种化学反应和加工工艺。

以下是几种常见的聚氨酯生产方法：
混炼胶（M-PUR）：这种方法是通过聚醇和异氰酸酯的反应制得固体生胶状聚合物，然后利用传统工艺加工成型。

浇注胶（C-PUR）：在这种方法中，聚醇和异氰酸酯反应生成的聚合物是液态的，可以直接浇注到模具中固化成型。

热塑型（T-PUR）：这种类型的聚氨酯可以通过热塑性加工方法进行成型，如挤出、注射等。

硬质泡沫塑料制造：通常用于制造硬质聚氨酯泡沫塑料，这种泡沫塑料广泛应用于保温隔热材料等领域。

此外，非泡沫聚氨酯产品如涂料、胶粘剂、弹性体等也是通过类似的化学反应制得。

软质聚氨酯生产：软质聚氨酯主要是具有柔软、舒适的特性，常用于制作家具、床垫、汽车座椅等。

聚氨酯纤维和橡胶的生产：聚氨酯还可以制成纤维（氨纶）和橡胶，这些产品具有良好的弹性和耐磨性，适用于服装、运动鞋等领域。

聚氨酯的生产是一个复杂的化学过程，涉及到精确的配比和控制反应条件。

不同的应用领域和产品特性要求采用不同的生产工艺和技术。

随着材料科学的发展，聚氨酯的性能和应用范围也在不断扩展。