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生產(chǎn)海綿主要原料和發(fā)泡工藝

 發(fā)布時(shí)間：2021-03-25 14:14:58  點(diǎn)擊率：【大中小】

海綿是聚氨酯泡沫塑料的一種

，屬于軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料。因有多孔狀蜂窩的結(jié)構(gòu)

，所以具有優(yōu)良的柔軟性

、彈性、吸水性

、耐水性的特點(diǎn)

，被廣泛用于沙發(fā)、床墊

、服裝

、軟包裝等行業(yè)。

、主要原材料

1.1 聚醚多元醇

海綿多采用聚醚丙二醇

、聚醚丙三醇

，其官能度少（2-3），羥值低

，分子量大

。分子式為：

CH3-CHO（C3H6O)m（C2H4O）nH

CH2O（C3H6O）m(C2H4O）nH

1.2 有機(jī)異氰酸酯

常用的是甲笨二異氰酸酯，簡稱TDI

，有兩種異構(gòu)體

，即2.4-TDI，2.6-TDI.在生產(chǎn)海綿中2.4-TDI占80%

，2.6-TDI占20%

1.3 水

在生產(chǎn)海綿中

，水不可缺少，水與TDI反應(yīng)放出CO2氣體

，同時(shí)起著鏈增長作用

。

1.4 催化劑

促進(jìn)聚醚多元醇與異氰酸反應(yīng)使鏈增長的催化劑有辛酸亞錫、二丁基錫

。促進(jìn)交聯(lián)反應(yīng)并能促進(jìn)異氰酸酯與水之間反應(yīng)放出的CO2氣體的催化劑有三乙醇胺

、三乙烯二胺、三乙胺等

。

1.5 外用發(fā)泡劑

常用是低沸點(diǎn)氟烴類化合物

，如一氟三氯甲烷（F-11）。由于不環(huán)保

，一般用環(huán)戊來代替F-11

，或二氯甲烷，效果不錯(cuò)

。如果不是生產(chǎn)特輕密度的海綿

，亦可適當(dāng)調(diào)整主要原料比例，不使用外用發(fā)泡劑

。

1.6 泡沫穩(wěn)定劑（勻泡劑）

常用有機(jī)硅泡沫穩(wěn)定劑

，目前主要用硅-碳鍵Si-C共聚物，用量在0.5%-5%.

、海綿的合成原理

海綿的合成過程中

，主要是有鏈增長反應(yīng)、發(fā)泡及交聯(lián)等過程

，這些反應(yīng)與原料的分子結(jié)構(gòu)

、官能度、分子量等有關(guān)

。

2.1 擴(kuò)鏈反應(yīng)

異氰酸酯與二官能度聚醚多元醇擴(kuò)鏈反應(yīng)

，由于反應(yīng)中異氰酸過量5%左右，所以擴(kuò)鏈終產(chǎn)品為異氰酸酯基團(tuán)

，這樣反復(fù)進(jìn)行促進(jìn)使鏈迅速增長

。

2.2 發(fā)泡反應(yīng)伴隨著鏈增長

在生產(chǎn)海綿的過程中

，發(fā)泡氣體主要來源于TDI與水反應(yīng)，生成大量CO2氣體

，同時(shí)新生成胺又與異氰酸酯反應(yīng)生成脲鍵化合物

，這樣反復(fù)進(jìn)行伴隨著鏈增長。

2.3 交聯(lián)反應(yīng) 交聯(lián)反應(yīng)對(duì)制備海棉非常重要

，發(fā)生過早過晚

，都會(huì)導(dǎo)致海綿的質(zhì)量下降甚至報(bào)廢。

2.3.1 多官能度化合物交聯(lián)

聚醚多元醇與異氰酸酯反應(yīng)直接影響海綿密度

，交聯(lián)點(diǎn)分子量為2000-20000

，分子量越小，交聯(lián)密度越大

，泡沫的硬度越高

，柔軟性、彈性相對(duì)下降

。

2.3.2

水與異氰酸酯反應(yīng)生成脲鍵化合物

，進(jìn)一步與異氰酸酯反應(yīng)生成三向結(jié)構(gòu)縮二脲交聯(lián)化合物。

2.3.3 脲基甲酸酯交聯(lián)

氨基甲酸酯基中的氮原子上的氫與異氰酸酯反應(yīng)生成三向交聯(lián)結(jié)構(gòu)的脲基甲酸酯

。

3、生產(chǎn)工藝及流程

目前

，海綿生產(chǎn)中大多數(shù)采用一步箱式發(fā)泡法

，將各種原料在高速攪拌下，迅速加入成形箱

，在成形箱中完成鏈增長

、發(fā)泡、交聯(lián)

、固化等反應(yīng)

，從而完成海綿生產(chǎn)。該工藝優(yōu)點(diǎn)是工藝流程短

，物料粘度低

，容易控制，節(jié)省能源

，設(shè)備投資小

，適用密度范圍廣。

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？

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？

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