網(wǎng)化聚氨酯泡沫塑料(網(wǎng)狀泡沫)是一種特種軟泡,用途廣泛｡據(jù)本公司市場銷售人員估計(jì),我國目前年用量約在300~400t｡我國的網(wǎng)化聚氨酯泡沫塑料于80年代中后期開始研制,發(fā)展較慢,目前國內(nèi)有銀光化學(xué)公司民品開發(fā)研究所､金陵石化公司塑料廠､上海久泰儲(chǔ)能材料有限公司等單位生產(chǎn)網(wǎng)化泡沫,后者采用爆炸法工藝對泡沫進(jìn)行網(wǎng)化｡
本工作通過研究工藝配方,對延遲催化劑､特種表面活性劑以及攪拌速率進(jìn)行了選擇試驗(yàn),在小試和箱泡的基礎(chǔ)上,生產(chǎn)出多種孔徑､孔膜較少的塊狀軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料,經(jīng)過化學(xué)法后處理,得到色澤及物理性能較好的網(wǎng)狀泡沫｡
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 主要原料
聚酯多元醇,羥值59mgKOH/g,牌號Fomrez
1.2 基本配方
軟質(zhì)聚氨酯塊泡的基本配方(質(zhì)量份)如下:
聚酯多元醇(
聚酯多元醇(11-6) 20
水 2.8~3.8
催化劑(NEM) 0.1~2.0
催化劑(BL-19) 0.5~1.5
有機(jī)硅表面活性劑(SE-232) 1.0~1.5
酯類表面活性劑(M-6682) 0.1~0.5
含氫硅油 0.1~0.5
TDI指數(shù) 100
1.3 發(fā)泡及網(wǎng)化工藝
將聚酯和各種助劑按配方計(jì)量后混合均勻,靜置20~30min,再稱量TDI｡在聚酯混合料中倒入TDI,在一定的攪拌速率下混合均勻,迅速倒入木模(發(fā)泡箱)中發(fā)泡,熟化后切片,得到泡孔較粗的網(wǎng)絡(luò)型軟泡｡將泡沫片材在網(wǎng)化液中浸泡一定時(shí)間,取出,用自來水洗滌2~3次,干燥,即成網(wǎng)化泡沫｡
2結(jié)果與討論
2.1 泡沫孔徑的影響因素
采用同樣的泡沫配方,攪拌速率對泡沫孔徑的影響見表1｡
攪拌速率對泡沫孔徑有很大的影響｡攪拌速率過大,泡沫孔徑細(xì)小,孔膜不明顯;攪拌速率太小,則孔徑太亂而且存在并泡現(xiàn)象,同時(shí)易出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象｡由此可見,要獲得粗孔泡沫必須控制攪拌速率｡
對國內(nèi)外十多種表面活性劑在粗孔泡沫中作試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)含氫硅油對泡沫孔徑的影響較大｡含氫硅油用量在0.1~0.5份范圍內(nèi)調(diào)整,用量越大則孔徑越粗,超過0.5份則易產(chǎn)生塌泡現(xiàn)象｡隨著泡孔孔徑的加粗,泡孔壁膜也變薄｡
通過實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)Niax M-6682表面活性劑用量加大,則孔膜有變薄趨勢｡一般來說,孔膜越薄,開孔率越大｡用于制網(wǎng)化泡沫的軟泡,開孔率一般在90%以上｡
2.2 后處理劑對網(wǎng)化泡沫的影響
分別用1種堿性處理劑､2種酸性處理劑對發(fā)泡制得的塊泡進(jìn)行后處理(網(wǎng)化處理)｡
一種堿性網(wǎng)化液的配方(質(zhì)量份)為:
脂肪醇 15
水 60
乙二醇 20
氫氧化鈉 15~20
聚酯型聚氨酯泡沫在
注:在網(wǎng)化泡沫中,孔數(shù)指每
采用這種堿液水解法制得的網(wǎng)化聚酯泡沫體,重量損失小,外觀具有光澤的表面,其產(chǎn)品性能與爆炸法制得的網(wǎng)化泡沫相似｡用堿液作網(wǎng)化液時(shí),在
將甲酸配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的水溶液,可作為網(wǎng)化處理液｡將泡沫在
將硫酸配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的水溶液作為網(wǎng)化處理液,在
采用此法處理的泡沫色澤正常,重量損失和堿液法相接近｡處理時(shí)間以20min左右為宜｡
2.3 網(wǎng)化泡沫的機(jī)械性能
網(wǎng)化泡沫和普通聚氨酯泡沫一樣,根據(jù)原料不同,調(diào)節(jié)配方,可獲得不同性能的泡沫｡網(wǎng)化處理前后泡沫的物性見表4｡
和網(wǎng)化處理前的泡沫相比,網(wǎng)化泡沫的拉伸強(qiáng)度及伸長率增加,而壓陷硬度與密度均稍有降低｡單位長度上的泡孔數(shù)目越多(即孔徑越細(xì)),則網(wǎng)化泡沫的拉伸強(qiáng)度與伸長率越高;反之,網(wǎng)化泡沫的泡孔增大,則拉伸強(qiáng)度及伸長率降低,見表5｡
3 網(wǎng)化泡沫的應(yīng)用及經(jīng)濟(jì)分析
網(wǎng)化聚氨酯泡沫和普通泡沫相比,開孔率大大地增加,可廣泛用作過濾材料｡例如,它可用于馬路清掃車､摩托車､各種汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)過濾器中,可過濾空氣中的灰塵微粒｡網(wǎng)化泡沫還用于醫(yī)用生物材料過濾膜基礎(chǔ)､催化劑載體基礎(chǔ)｡網(wǎng)化泡沫可用作飛機(jī)油箱填充料,由于網(wǎng)化泡沫具有97%以上的空間,幾乎不減少油箱容量,泡沫經(jīng)絡(luò)縱橫交錯(cuò)充滿整個(gè)油箱,可減少油的劇烈晃動(dòng)和震動(dòng),起穩(wěn)油作用,并減少汽油爆炸的危險(xiǎn)性｡網(wǎng)化聚氨酯泡沫還可用于制作網(wǎng)狀陶瓷材料,網(wǎng)狀陶瓷過濾材料用于煉鋼業(yè)過濾鋼水以提煉優(yōu)質(zhì)鋼｡網(wǎng)狀陶瓷板材用于各種類型的爐灶內(nèi),可節(jié)能30%~40%,該技術(shù)受到先進(jìn)國家的重視,我國一些高科技開發(fā)公司目前也正在積極開發(fā)之中｡網(wǎng)化泡沫還可用于各種電池生產(chǎn)中｡目前多數(shù)高質(zhì)量網(wǎng)化泡沫依靠進(jìn)口｡網(wǎng)化泡沫銷售價(jià)格較高,達(dá)120~140元/kg,而成本在40元/kg以內(nèi),盈利空間較大,一年按5t的銷售量計(jì)算,一年可盈利40萬元到50萬元,市場前景看好｡
4 存在的問題
金陵石化塑料廠開發(fā)網(wǎng)化聚氨酯泡沫已有10年左右[1],本工作進(jìn)一步完善了本廠聚氨酯高科技軟泡系列品種｡但在生產(chǎn)網(wǎng)化聚氨酯泡沫過程中,發(fā)現(xiàn)泡沫網(wǎng)絡(luò)較好的都集中在中間部位,邊緣1~
目前網(wǎng)化泡沫孔徑不很均勻,有一些大孔､并孔存在,影響外觀質(zhì)量｡今后在技術(shù)上要進(jìn)一步提高泡孔的均勻度｡
5 結(jié)論
采用進(jìn)口聚酯多元醇體系,調(diào)整配方,可生產(chǎn)多種孔徑的泡沫體;聚酯型聚氨酯粗孔泡沫發(fā)泡時(shí)攪拌速率以700~1000r/min為宜;表面活性劑品種､活性､用量對泡沫孔徑影響較大;用氫氧化鈉､脂肪醇等配成的堿性網(wǎng)化液,在
參考文獻(xiàn)
1劉德春.聚醚型網(wǎng)狀聚氨酯軟泡的制備.聚氨酯工業(yè),1993,(4):42
