聚氨酯半硬泡的原料体系

 

(1) 聚醚多元醇
聚氨酯半硬泡所需的聚醚多元醇,可以是软泡用长链聚醚多元醇与硬泡用短链聚醚多元醇的综合。其中长链聚醚可采用普通软泡用的软泡聚醚,如分子量在3000的聚醚三醇、分子量在5000~6500的高活性聚醚多元醇,还可使用较低分子量(如M=1000~2000)的聚醚二醇及三 。短链高官能度聚醚多元醇可采用一般的硬泡聚醚多元醇,但多以胺系聚醚多元醇为主,这些多元醇也可称为交联剂。在模塑半硬泡配方中,还可采用接枝聚醚多元醇(聚合物多元醇),以提高泡沫的硬度。
(2) 多异氰酸酯
TDI、粗MDI都可用于制造聚氨酯半硬泡。目前在一步法模塑半硬泡工艺中,多异氰酸酯主要是粗MDI与改性MDI的混合物。
(3) 交联剂
半硬泡配方中,可采用丙三醇、三羟甲基丙烷等多元醇,二乙醇胺、三乙醇胺等醇胺交联剂,也可使用适量二醇扩链剂。而高羟值的胺醚多元醇也室内一类常用的交联剂。典型的交联剂有:甘油与环氧乙烷反应制得羟值在670mgKOH/g左右的产物,乙二胺与环氧丙烷的加成物(M=290,羟值在780mgKOH/g左右,BASF公司牌号有Quadrol),三乙醇胺与环氧丙烷加成物(M=265左右,Texco公司牌号Thanol TR-380,Dow公司Isonal C-100、BASF公司的Pluracol Polyol 735等),等等;交联剂与扩链剂的类型和用量,决定着制品的硬度和模量,对物料流动性也有显著影响。下表为交联剂聚氧乙烯苯胺醚多元醇(PAEO,为苯胺与环氧乙烷加成物,羟值310mgKOH/g左右)用量对聚氨酯半硬泡性能的影响。

性能
交联剂PAEO用量份
0 6 8 10 12 14
脱模时间/min 11 8 8 7 6 6
密度 108 110 125 120 115 110
压缩强度(40%)/kPa 31 37 46 47 49 58
拉伸强度/kPa 206 222 241 238 255 242
伸长率/% 47 52 50 55 55 50


(4) 催化剂
催化剂的类型和用量是影响泡沫塑料性能的主要因素,如物料流动性、发泡性能、泡沫熟化速度、泡沫开孔率和泡沫塑料外观质量,还可能影响半硬泡与表层材料的粘接性。半硬泡的催化剂以叔胺催化剂为主,常用品种有三亚乙基二胺、三乙胺、N,N-二甲基环己胺(DMCHA)和N,N-二甲基乙醇胺(DMEA)等。有机锡催化剂很少用,它会引起泡沫闭孔而使泡沫收缩。
在某些半硬泡配方中,特别是采用通用软泡聚醚多元醇的配方时,常采用开孔剂,因为若闭孔率太高,会导致泡沫收缩。对于以高活性聚醚为基础的配方,可不用开孔剂;和高回弹泡沫塑料、硬质泡沫塑料一样,模塑半硬泡一般配制成组合料使用或出售。

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