什么是聚氨酯
编辑聚氨酯不是热固性树脂,但它是一种具有类似三维结构的塑料,质地坚韧,耐化学药品性好,用于电绝缘体、结构材料、泡沫绝缘材料、泡沫缓冲垫、弹性纤维等正因为如此,它也被用作橡胶的替代品。
由乳酸制成的多孔产品称为聚氨酯泡沫。
聚氨酯化学性质
编辑环氧、聚酯、苯酚等是称为羟基催化(R'-(OH)N≥2)或在紫外光活化条件下生成的化合物。异氰酸酯的性质取决于多元醇和异辛酸盐的类型,它是一种反应物。键合有助于形成硬聚合物。保持两个键的中间长度使其非常有弹性,同时又保持适度的刚性。硫酸单元也可以被视为单个大分子。例如,当硫酸为燃烧时,这些单元会硬化而不是熔化,从而改变其性能。异辛火焰是硫酸的组成部分,是一种反应性很强的材料。在聚合物制造中,它成为更易溶解的材料,但储存时必须小心并使用它。当它们具有两个异弦时,它们的官能度比脂肪族异弦更具反应性,例如 HDI 和 IPDI。例外情况是具有多个异弦的聚合物,例如聚合二苯基甲烷二异弦。这些分子为 2.7 或更大。多元醇本身是聚合物,平均每个分子具有两个或多个羟基。聚醚多元醇主要由多元醇前体与环氧乙烷和环氧丙烷聚合生产。聚酯多元醇是聚醚多元醇。其生产过程与酯类聚合物类似。这些聚合物经常使用因为它们的官能度很高。因为它们是含有羟基的分子的混合物,所以组成油的多元醇不能被认为是纯化合物。多元醇用于制造柔性油。使用分子量为一万或更大的多元醇,但必须制备成分子量为几百的才能生产硬质聚氨酯。
原材料
编辑构成液体的主要成分是二异氰酸酯或三异氰酸酯和多元醇,添加其他材料以帮助加工聚合物或改变聚合物的性能。
异氰酸酯
用于制造蒸馏酒的异氰酸酯每个分子上有两个或多个异氰酸酯基团。最常用的异氰酸酯是芳香族二异氰酸酯,甲苯二异氰酸酯(TDI)和亚甲基二苯基二异氰酸酯,MDI。TDI和MDI通常价格便宜且反应性更强工业级TDI和MDI是异构体的混合物,MDI通常含有聚合材料。用于制造刚性形式的弹性体(例如鞋底)(例如冰箱中的泡沫隔热材料)。异氰酸酯是易于处理的物质,部分地通过与多元醇反应或降低异氰酸酯的挥发性(挥发性、毒性)。可以通过引入其他物质来对其进行改性,以降低其凝固点,或改善最终聚合物的性能。由于由脂肪族和芳香族异氰酸酯制成的石油溶剂油暴露在光线下往往会变暗,而颜色和透明度也很重要的其他因素。在应用中,它通常以较小的数量使用。
多元醇
多元醇是指烃链上连接有两个或多个醇基的液态聚合物物质,多元醇,即具有两个或多个羟基(-OH)的脂肪族化合物,具有两个羟基的二醇或二元醇称为乙烯,有二乙二醇、二丙二醇、乙二醇或丙二醇醚化得到的聚乙二醇等。
生物衍生材料
对可持续“绿色”产品的兴趣引发了人们对源自衍生植物油的多元醇的兴趣。许多多元醇源自可再生原材料,例如植物油。这些油包括大豆油、棉籽油和蓖麻油。多元醇是二聚脂肪的来源用于制造的酸或脂肪酸。一些生物基和不含异氰酸酯的油是通过聚胺与环状碳酸酯反应生成聚羟基聚氨酯而衍生的。
催化剂
胺催化剂可分为两大类:胺化合物和金属配合物,常规胺催化剂包括三亚乙基二胺(TEDA 1,4-二氮杂双环辛烷或DABCO)、二甲基环己胺(DMCHA)和叔胺,例如二甲基乙醇胺(DMEA)。叔胺催化剂取决于它是(多元醇+异氰酸酯或凝胶)反应组分、(水+异氰酸酯或发泡)反应组分还是异氰酸酯三聚反应组分。含有与叔胺反应的羟基或仲胺的催化剂与传统催化剂相比,选择聚合物基质(例如,使用乙酸钾形成异氰脲酸酯环结构)可减少聚合物中释放的胺量。基于汞、铅、锡、铋和锌的金属化合物用作催化剂汞羧基是弹性体涂料和密封应用中特别有效的催化剂,对多元醇-异氰酸酯反应具有高度选择性,但它们无毒。铋和锌羧基可用作替代品。烷基锡羧基、氧化物和巯基基础氧化物用于所有类型的化学应用。锡巯基基团代表含水物质,而锡羧基基团易受水影响
表面活性剂
表面活性剂用于改变发泡和非发泡泡沫聚合物的性能。它们以聚二甲基硅氧烷-聚氧化烯嵌段共聚物、硅油、壬基酚乙氧基化物和其他有机化合物的形式存在。它们用于乳化液体成分,以防止塌陷和地下渗透。孔隙率,控制泡孔尺寸,稳定泡孔结构 非发泡应用 用作润湿剂、空气释放剂和消泡剂,如针孔、橘皮、缩痕。用于去除表面缺陷,如
汽油是通过混合两种或多种液体制成的。与多元醇流一样,它含有催化剂、表面活性剂、发泡剂。这两种组分也称为蒸汽浴或简称为系统。通常称为“B 方”或简称为“iso”。在北美,其称为“iso”。与多元醇和其他添加剂的共混物通常称为“A 方”或“聚”。这些共混物也可称为“A 方”或“聚”。称为“树脂”或“树脂共混物”。在欧洲,“A-侧”和“B-侧”的含义相反。树脂共混物可能包括添加剂、扩链剂、交联剂、表面活性剂、阻燃剂、发泡剂助剂、颜料和填料。它可以制成各种密度和硬度。
聚氨酯用法
编辑聚氨酯有多种用途,其代表性用途是合成纤维或涂料。
合成纤维通常被称为氨纶,外面覆盖着尼龙等纤维,用于内衣、袜子和泳衣。
由于它具有泡沫结构,因此具有弹性、强度和重量轻,因此被用于床垫、织物、泡沫海绵,甚至飞机机翼的芯材。
另外,使用聚氨酯(聚氨酯树脂(涂料))的油漆具有较强的附着力、防水性和耐腐蚀性。
生产制造
编辑制造成品的方法有很多种,从小件的直接浇注到生产大批量的粗料、板料的生产线,除了最后一步外,制造原理都是一样的:将液体异氰酸酯和树脂混合物混合均匀,直至达到达到理论空燃比(化学计量比)后,将反应液分布在模具或表面上,待其处于合适状态后,从模具中取出。
点胶设备
虽然成本较高,但使用计量混合或点胶装置适合于需要稳定生产成品件的小规模产品的制造。点胶装置是一个材料储存罐,它由泵、混合头组成和控制单元。通常,空调或恒温器还用于调节材料的温度,以提高混合效率和固化速度,并减少制造过程的可变性。根据材料特性,例如注射尺寸,吞吐量、粘度、填料含量和过程控制。材料的日用储罐大小为一到几百万加仑,例如圆桶、中型散装容器 (IBC) 或大型储罐。将直接从 采购。他们将包括一个液位传感器、一个调节夹套和一个混合器。这些泵能够测量从每秒 1 克到每分钟数百磅的尺寸。它们是旋转泵、齿轮泵。或者,它可能是活塞泵,或专门强化的喷枪泵,用于计量含有高磨蚀性填料的液体,例如硅灰石或已压实或打浆的工程光纤。
该泵是低压(10-30 bar,1-3 MPa)或高压(125-250 bar,12.5-25.0 MPa)分配系统。混合头可以是带有简单数字混合管的旋转式物料混合机、低压动态混合机或气动高压液压混合机。它有压力和温度计,也可以由计算机控制,并带有控制统计的软件。整个产品线的流程,以及以电子方式控制混合比例的流量计以及数字温度和液位传感器。包括成核或气体注射装置以及用于第三和第四颜料添加或综合辅助添加剂测量的流功能。
生产工具
除了现场浇注的面包、板材和涂层之外,零件生产还需要包含和模制反应流体、弹性和导热性的机械。
RTV硅胶用于机械中数以万计的具有预期使用寿命的零件。它通常用于成型需要具有拉伸或剥离能力的切割模具的硬质泡沫零件。硅胶机器的导热性能是差。高性能、弹性弹性体就是这样使用的。环氧树脂被用于数以万计的具有预期使用寿命的机器部件。它们通常很软。用于泡沫坐垫和椅子的材料,ISF( Integral SkinForm)和精细泡沫填充等。环氧机器的导热性能好;铁填充或铁涂层环氧机器的导热性能好。铜管作为机器的一部分。这使得热水循环或加热模具表面。
铝被用于数以万计的具有预期使用寿命的机械零件中。它通常用于模制微泡沫垫片和铸造弹性体零件,这些零件是机加工或压缩成型的。
不锈钢用于抛光机器端部,这种金属的导热性能非常好。
最后,模制或工程聚丙烯用于生产小批量的机器,例如密封垫片。低成本的塑料机器可以代替许多昂贵的金属成型板,制造使其具有很大弹性的金属。聚丙烯的导热特性机器太差了,你在生产过程中不得不担心它。
聚氨酯的应用
编辑2007年,全球豆油原料消费量超过12万吨,年均增长率约5%。
预计到 2020 年,全球市场将增长约 80 亿美元,收入来自 PUR。
可见光的影响
编辑芳香族异氰酸酯是由芳香族异氰酸酯制成的,芳香族异氰酸酯含有特别与光相互作用的发色团,这是光稳定性方面的一个重要因素,而在脂肪族异氰酸酯的制备中使用脂肪族异氰酸酯的主要原因是它们尤为重要。使用芳香族异氰酸酯得到的PU泡沫,在可见光照射下,颜色会由红黄色变为灰白色,一般认为,泛黄对可见光形态性能影响不大,发生在聚氨酯泡沫塑料的外部。泡沫,但外部部分对培养物本身的整体整体特性影响很小。
据报道,暴露在可见光下会影响多种物理性能测试结果的差异。
高能紫外线辐射会促进一种对泡沫结构有害的化学反应。
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