聚氨酯海绵技术

聚氨酯软质海绵生产制造技术参考资料1目录1，原料篇3-57P2，生产操作篇58-73P3，泡孔成核理论篇74-85P4，聚氨酯泡沫体的胶体化学和物理化学篇86-104P5，常见问题解决办法105-131P6，聚氨酯计算中有关术语及计算方法132-141P7，网状海绵、防火海绵、高回弹资料142-160p8，总结161-162p2聚氨酯海绵技术

1，原料篇3海绵结构放大图451普通聚醚多元醇1）结构特点

聚醚多元醇(ployether

ployol)是在分子主链结构上含有醚键(－O－）、端基带有（－OH）的醇类聚合物或齐聚物，由它制备的聚氨酯材料低温柔顺性好，耐水性能优良，手感好，加工性能优良，目前聚氨酯所用的活泼氢化合物大多数是聚醚多元醇。目前，在聚氨酯工业中，使用最多的是由环氧丙烷和环氧乙烷制备的聚氧化丙烯醚多元醇（polypropyleneoxideglycol，PPG）和由四氢呋喃开环聚合生成的聚四氢呋喃醚多元醇（polytetramethyleneglycol，PTMEG）。前者多用于生产聚氨酯泡沫塑料产品，后都多用于生产聚氨酯弹性体、纤维等高性能产品。6聚醚

PPG化学名称：聚环氧丙烷（聚丙二醇）二醇（polypropyleneglycol，PPG）聚醚作为主要原料，由氧化烯烬和多元醇组成。与异氰酸酯反应生成氨基甲酸酯，是泡沫制品的骨架反应。在官能度相同的情况下，分子量增加时，泡沫的拉伸强度、伸长率和回弹性提高，同类聚醚的反应活性下降；在当量值（分子量/官能度）相同的情况下，官能度增加，则反应相对加快，生成聚氨酯的交联度提高，泡沫硬度随之提高，伸长率下降。多元醇的平均关能度应在2.5以上，若平均关能度太低，泡沫体在受压后回复性较差。用量=密度*（水+MC/9)*1.15-粉用量聚环氧丙烷多元醇的聚合工艺：将起始剂（如1,2-丙二醇）和强碱性催化剂（如KOH）加入不锈钢反应釜，升温至80～100℃，真空下脱除水得金属醇化物。将金属醇化物加入不锈钢聚合釜，升温至90～120℃，加入环氧丙烷，使釜压保持在0.07～0.35MPa聚合，分子量达标后回收环氧丙烷，经中和，过滤，精制得PPG。7性质使用说明高活性、高分子量，氧化乙烯、氧化丙烯共聚物。弱碱性，密度：1.002.官能2-3，羟值：56~110,羟基当量1000左右，软泡用一般分子量3000.含水量小于0.03%。官能度和分子量是其重要参数，直接影响生成聚氨酯聚合物的软、硬链端的构成比例及交联密度大小。官能度增加时，泡沫的压缩模量增加，而抗张强度、撕裂强度和伸长率降低。官能度下降时相反。密切注意低沸点物、碱金属离子及醛类化合物等杂质的含量，与TDI反应加强催化作用，使反应过于集中造成局部过热，引起黄变、烧芯、分解、自燃等。主要影响泡沫制品的柔软性及链段的构成比例和交联密度、力学性能。与TDI反应产生大量热使外发泡剂（MC低沸点惰性物）气化而作为发泡气体来源。8聚环氧丙烷二醇（PPG）的质量参考指标如下：92，POP接枝聚醚多元醇（聚合物多元醇）弱碱性，丙烯腈、苯乙烯或两者混合接枝于聚醚而成。羟值28-36.增加分子链的刚性，提高回弹和压缩负荷性能，伸长率随用量的增加而降低。用量在黄油的60%以下，与影响硬度成正比。提高PU软泡的承载能力、降低密度、提高开孔度、防止收缩10国产部分POP产品性能指标高桥GPOP羟值水分%PH值黏度备注204227.5-31.5≤0.053000-5000高硬度软泡、热模塑泡沫制品204525-30≤0.083500-5500超高硬度软泡、热模塑泡沫制品GEP200525-321600-2500高官能度，特别用于超软泡沫。TPOP31-2826-30≤0.057-10≤5000天津石化三厂，与各种软泡PPG混用113，甲苯二异氰酸酯（tolulene

diisocyanate，TDI）分子量：174.2当量：87.1官能度：f=2

密度：1.2244甲苯二异氰酸酯是最早开发、应用最广、产量最大的二异氰酸酯单体；根据其两个异氰酸酯（—NCO）基团在苯环上的位置不同，可分为2,4-甲苯二异氰酸酯（2,4-TDI,简称2,4-体）和2，6-甲苯二异氰酸酯（2,6-TDI，2,6-体）.1213室温下，甲苯二异氰酸酯为无色或微黄色透明液体，具有强烈的刺激性气味。市场上有3种规格的甲苯二异氰酸酯出售，T-65为2,4-TDI、2,6-TDI两种异构体质量比为65%/35%的混合体；T-80为2,4-TDI、2,6-TDI两种异构体质量比为80%/20%的混合体，其产量最高、用量最大，性价比高，涂料工业常用该牌号产品；T-100为2，4-TDI含量大于95%的产品，2，6-TDI含量甚微，其价格较贵。2,4-TDI其结构存在不对称性，由于－CH3的空间位阻效应，4位上的－NCO的活性比2位上的－NCO的活性大，50℃反应时相差约8倍，随着温度的提高，活性越来越靠近，到100℃时，二者即具有相同的活性。因此，设计聚合反应时，可以利用这一特点合成出结构规整的聚合物。TDI的弱点是蒸汽压大，易挥发，毒性大，通常将其转变成齐聚物（oligomer）后使用；而且由其合成的聚氨酯制品存在比较严重的黄变性。黄变性的原因在于芳香族聚氨酯的光化学反应，生成芳胺，进而转化成了醌式或偶氮结构的生色团。14一般软泡用TDI80/20，2，4和2，6异构体的混合物。

2.4基团反应速度快，当聚合物分子量增长到一定程度后，2.6基团利于凝固反应的完成。而其活性主要靠催化剂来调节。2，4TDI异体结构比例上升令发泡时间增加，在一定范围内，柔软性提高。15性质说明相对密度（20/4℃：1.2244;

凝固点TDI-65,3.5~5.5℃;TDI-80，11.5~13.5℃;TDI-100，19.5~21.5℃;

闪点（开杯），132℃;

沸点251℃

折光率（20℃）1.569

贮存充氩气或氮气等密封阴凉干燥避光保存。

危险性质

第6.1类毒害品。

联合国编号2078

性状无色液体。有刺鼻气味。目光下色变深。氢氧化钠或叔安能引起聚合作用。与水反应产生二氧化碳。能与乙醇(分解)、乙醚、丙酮、四氯化碳、苯、氯苯、煤油、橄榄油和二乙二醇甲醚混溶。有毒。有致癌可能性。有刺激性产品黏度和相对密度随温度上升而下降，凝固点随2,4异构体含量的增加上升。16TDI的规格、物性和质量指标规格T-100T-80T-65相对分子量174.2174.2174.2密度（20℃）/g/cm31.221.221.22沸点/℃251251251纯度/%≥99.599.699.52,4-体含量/％≥97.580±265±22,6-体含量/％≤2.520±235±2NCO含量%48.348.348.3蒸汽压（20℃）/Pa约1.33约1.33约1.33主要用途弹性体C.A.S.E.F软泡、粘合剂等目前商业产品有3种规格甲苯二异氰酸酯：17①T-65为2,4-TDI和2,6-TDI两种异构体比例为（65±2）%和（35±2）%的混合体，它主要用于生产软质聚氨酯泡沫塑料。②T－80为2,4－TDI和2,6－TDI两种异构体比例为（80±2）%和（20±2）%的混合体，它主要用于聚氨酯泡沫塑料以及其他聚氨酯产品的生产，是产量最高、用量最大的甲苯二异氰酸酯。③T－100为2,4－TDI含量大于95%的产品，其2,6－TDI含量甚微，主要用于聚氨酯橡胶、涂料、纤维等对性能要求较高的产品。18TDI80不同厂家性质指标TDI80日本大化聚银拜耳2,4含量%80±280±180±179±1TDI纯度%＞99.6＞99.5＞99.5＞99.5凝固点℃12～1412～13水解氯%﹤0.01﹤0.01﹤0.01﹤0.01酸度%﹤0.004﹤0.004﹤0.004﹤0.01总氯量%﹤0.07﹤0.1色度APHA﹤20﹤25﹤15﹤50密度1.221.221.221.22沸点℃246246246246黏度333319异氰酸酯及其结构特征结构特点：

在分子结构中含有异氰酸酯基团(－N＝C＝O）的化合物，均称为异氰酸酯（isocyanate）,其结构通式如下：

R－（NCO）n式中R为烷基、芳基、脂环基等；n＝1、2、3….整数。在聚氨酯材料合成中，主要使用n≥2的异氰酸酯化合物。20异氰酸酯的分类

（2）异氰酸酯结构（1）异氰酸酯基团数量21反应机理TDI与水反应生成不稳定的氨基甲酸，然后立即分解生成胺和二氧化碳气体，(生成的胺在过量的异氰酸酯存在下，进一步反应生成脲)。在聚合物中形成气泡。产生的气体越多，生成的泡沫密度就越低。脲进而反应生成脲基甲酸酯和缩二脲基团的刚性链段，从而使泡沫密度下降，硬度提高，负荷力下降。在水量较少的配方中，对硬度的影响尤其明显,脲基可以提高泡沫的强度和刚度。22用量说明TDI用量=《0.1554*（PPG羟值+酸值）+9.667*水（份）》*TDI指数（一定范围内数值与硬度成正比）或者=（8.68+水*9.67）*TDI指数TDI用量适用于水量MCTDI指数4510S以下3.515-1710567.5软质、高弹4.7-5.16-13116-12475较硬质5.4012360软白4.31511923TDI注意事项TDI指数一般95-135,TDI指数在一定范围内增大，则泡沫硬度增大，但达到某一点后硬度不再显著增大，指数过高时，泡沫体压缩模量提高，网络结构粗大，闭孔增加，有时会导致开裂，中心焦化，烧芯；指数过低时，泡沫体的机械强度和回弹下降，出现细小裂缝.料温过低时（正常20-25摄氏度），反应性降低，可能会引起泡沫体开裂。控制TDI商品水解氯含量在0.01%，总氯含量在0.1%以下。水解氯含量过低，将会很快产生凝胶，含量过高时，造成TDI偏酸性，影响反应速度。24TDI之危害人体吸入含有异氰酸酯的空气将会引起呼吸器官黏膜损伤和病变，如呼吸不畅、胸闷、支气管发炎、流泪、咳嗽、喉部灼烧、声带水肿、声音嘶哑。长期吸入异氰酸酯蒸汽会产生慢性呼吸器官炎症，如支气管哮喘，并伴有头痛、失眠等并发症状。吸入高浓度异氰酸酯蒸汽不仅会严重刺激眼、鼻、呼吸道黏膜等，同时还会对人体肺、肝等内部器官造成严重损伤。而生产过程中，浇注台异氰酸酯蒸汽浓度是反应区的9倍。254，发泡剂PU软泡用发泡剂主要是水为主体，其他物理发泡剂为辅。在块状泡沫生产中，考虑低密度制品中水量大，往往超4.5份/100份会引起泡沫内部温度上升，超过170~180℃，导致泡沫自燃，必须采用低沸点烃类发泡剂，一者协助降密度、二者将大量反应热移走。一般在制造密度大于21的聚氨酯块泡时，只使用水（化学发泡剂）做发泡剂，在低密度配方或超软配方中才使用二氯甲烷（MC）等低沸点化合物（物理发泡剂）作辅助发泡剂。

辅助发泡剂会使泡沫的密度及硬度下降，由于它的气化吸收了部分反应热会使固化减慢，需增加催化剂用量。由于吸收热量，避免了烧芯的危险。26水：当量值91，完全使用水作为发泡剂，在一定程度上能降低泡沫密度，但手感差，比较僵硬。2，水用量大，反应放热激烈，会引起泡沫体内芯变黄、烧焦、甚至自燃，引起火灾。3，水是一种封端剂，和TDI反应的主要作用是产生二氧化碳，并不能使聚氨酯分子链产生大幅度增长。27MC二氯甲烷沸点39.8，分子量84.9.合成简单，价格低廉，在空气中不燃烧，自燃温度605摄氏度，臭氧消耗潜值低，在大气中寿命短，不会产生温室效应。有毒，有致癌嫌疑，不能经常接触，误食引吐就医。主要目的是调节泡孔的多少和大小、柔软度。故密度高的产品也用到来改善柔软性。28MC缺点由于MC的沸点和挥发热较高，挥发迟缓，发泡体系稳定性差，容易产生泡沫体开裂；同时，由于MC在体系中滞留时间长，乳白时间延长，导致部分结构被溶解，从而使泡孔结构粗糙，影响了泡沫体的物理性能。因此，搭配使用DabcoCS90的强发泡和凝胶催化剂和新的硅酮表面活性剂DabcoDC5230来辅助改善。同时，要求纯度要高、稳定性好，以防止产生水解呈现酸性使催化剂失活，使泡沫体变黄。29MC发泡体系配方PPG100100TDI/指数43.1/10875.6/118MC218水3.25.75T90.460.18CS900.20.12DC5230硅油1.30.9密度161625%压缩变形力/Kpa68.9206.8透气率15015030生产不同密度的泡沫所用水量和液态CO2的关系密度KG/M3水质量份LCO2质量份等效MC质量份13.34.86.52015.24.5515.3164.5412.317.33.94.313.127.72.526.231说明发泡能力可用发泡指数（100份聚醚所用水或水的当量数）来体现：m---发泡剂用量

发泡指数IF=m（水）+m（F-11）/10+m（MC.）/9（100分聚醚）

水作为发泡剂与异氰酸酯反应生成脲键并放出大量的CO2及热量，是一个链增长反应。

水量多，泡沫密度降低，硬度增加，同时泡孔支柱变小、变弱，降低了承载能力，易塌泡、裂泡。消耗的TDI量增加，放热量多，易烧心。若水量超过5.0份，则必须添加物理发泡剂以吸收部分热量，避免烧芯现象的发生。

水量少，催化剂用量相应减少，但密度增大325，催化剂聚氨酯化反应通常使用的催化剂为有机锡化合物和一些叔胺类化合物。比如二丁基锡二月桂酸酯（T-12，DBTDL）和辛酸亚锡T9。他们皆为黄色液体，前者毒性大，后者无毒。有机锡对—NCO与—OH的反应催化效果好。用量一般为固体份的0.01%~0.1%。其结构式如下：二丁基锡二月桂酸酯（T-12，DBTDL）辛酸亚锡

33叔胺类催化剂对—NCO与—OH、H2O、—NH2皆有强烈的催化作用，但相对而言，对—NCO与—OH的催化作用要小一些，没有有机锡好。叔胺类催化剂对—NCO与H2O催化作用特别有效，一般用于制备聚氨酯泡沫塑料、发泡型聚氨酯胶粘剂及低温固化型、潮气固化型聚氨酯胶粘剂。叔胺类催化剂有四种类型：脂肪族类，如：三乙胺;脂环族类，如亚乙基二胺；醇胺类，如三乙醇胺；芳香胺类。其中三亚乙基二胺最为常用。其结构式如右。三亚乙基二胺常温下为晶体，使用不便，可以将其配成33%的一缩丙二醇溶液，易于操作。34胺：一般用CS90、AI和A33（3比5）（美国道康宁公司出品）。其作用是促进异氰酸酯和水的反应，调整泡沫密度、气泡、开孔率等，主要是促进发泡反应。

胺多：两边和中底部开裂，泡沫制品出现劈裂，泡沫中有孔或泡眼

胺少：泡沫出现收缩、闭孔，发出的泡沫制品底厚。35关于延迟胺一般来说，胺和酸是先形成季铵盐，在常温下，季铵盐不起催化作用，因而延迟催化，而当温度升高时，季铵盐分解，又形成胺和酸，从而催化反应。季铵盐的分解温度与形成它的酸有关，强酸的盐较稳定因而分解温度高。TEGOAMINSMP(胺类催化剂)叔胺,是低密度海绵或模塑专用延迟催化剂,能改善发泡液流动性能和显著缩短固化时间。在使用SPM或同类产品时,可不用33LV或减少33LV用量,它被广泛的用在聚氨酯软质块状泡沫和冷模塑体系中。不同的机器条件会影响SMP的用量。一般而言,0.15p.b.w.的SMP已足够在配方中发足够在配方中发挥它的功用。能增强泡沫塑料硬度5-10%,我们可直接利用这点来增强硬度或如果要保持同一硬度的话,可减低异氰酸酯指数大约2~3%,这样在经济角度来说是非常合算的。品牌:赢创德固赛，有效物质含量:99.9（％），产品规格:50/190kg，主要用途:低密度软泡海绵，CAS:99.9。调节强酸和弱酸的比例与叔胺络合可制得延迟胺。36A1A-1催化剂的典型物化性能为：黏度(20℃)4.1mPa.s,密度(20℃)0.902g/cm3,闪点(闭/开杯)74℃/77℃，折射率(25℃)1.4346，沸点186~226℃，蒸气压(21℃)1.3Pa。

特性及用途

A-1催化剂主要用于软质聚醚型聚氨酯泡沫塑料的生产，也可用于包装用硬泡。A-1对水的催化效力特别强，因此可使泡沫密度降低。它用于控制产生气体的反应的功效约占80%，用于控制凝胶反应的功效约占20%。该催化剂活性高，用量少，调节该系列的用量，可控制发泡上升和凝胶时间。A-1与有机锡催化剂共用，能使泡沫塑料的生产宽容度明显地提高，确保在生产中不致因操作不小心或计量系统的微小误差而导致不必要的质量问题，生产出优质的软质泡沫塑料。

A-1催化剂被广泛用于制造聚氨酯泡沫塑料的各种配方中，特别适用于生产高回弹、半硬泡和低密度泡沫塑料。37A33形状:液体，比重@20℃1.033叔氨类化合物，促进异氰酸酯与多元醇反应，使泡沫交联。生产轻质海绵用。含有33%三乙烯二胺的液体催化剂.大多数胺催化剂是叔胺，不参与反应。软质块泡生成后，胺催化剂除部分在生产过程中挥发外，其它残留在泡沫中，这是软质泡沫的VOC和气味来源之一。用量：PPG的0.15-0.2%38锡T9（美国道康宁公司出品）锡：对异氰酸酯和羟基化合物有较强的催化效果。一般用辛酸亚锡T-9。高效低毒，相对分子量392.5，纯品为白色或微黄色膏状物，溶于石油醚，不溶于水，亚锡含量约22%。（T-19是催化活性很高的凝胶反应催化剂，主要是促进凝胶反应，即后期反应，加速液体黏度增加速度，使液膜流散量减少，有利于泡沫稳定性的增加）T12（D22，UL22)：分子量631.55，相对密度1.02-1.06，锡含量18.6±0.6%，黏度﹤50mPa.闪点440℃.溶于一般溶剂及增塑剂，不溶于水，毒性较大，属有机毒品。高回弹、记忆棉常用。39锡用量参考用量：30孔PPG的0.15-0.25%.60孔0.2-0.5%锡多：胶化快，粘度增加，回弹性差，透气性差，造成闭孔现象,闪光点多。若适当提高其用量可获得松弛的良好开孔泡沫塑料，进一步增大用量使泡沫逐渐变得紧密，以致收缩、闭孔。锡少：凝胶不足，发泡过程造成劈裂。边缘或顶部有开裂，并有脱坯、毛边现象。观察海绵顶部开孔破壁形成的皮纹，有密集较大气泡纹时减少T9用量，面较光滑时增加T9用量。手工泡锡实验用量在上机生产时需适当降低10-15%。40减少胺或增加锡都可以在气体大量发生时增加聚合物气泡膜壁强度，从而减少中空或开裂现象。

聚氨酯泡沫塑料是否具有理想的开孔或闭孔结构，主要取决于泡沫形成过程中的凝胶反应速度和气体]膨胀速度是否平衡。此平衡可通过调节配方中的叔胺催化剂以及泡沫稳定及等助剂的种类和用量实现。41催化剂使用说明主要调节凝胶与发泡反应速度，抑制副反应的生成。通常在反应体系中，催化剂浓度的增加，体系的反应速度增加，熟化时间缩短，泡孔尺寸、密度和压缩模量降低。用量过多，则出现泡沫收缩和开裂现象。底部开裂减催化剂用量，中上部位开裂增加T9用量。系统过早地发泡可导致粗泡、裂缝或瘪泡。过早胶凝可导致流动性低、密度高、闭孔及发泡体系的收缩。对羟值指数低，TDI指数低，密度低的产品，按理应多用催化剂,对羟值高，TDI指数高，密度高的产品，按理应少用催化剂.42锡催化剂的使用注意由于有机锡催化剂对外界影响因素比较敏感，易发生水解，会出现乳白时间、不粘手时间和脱模时间延长等催化剂作用失效等现象。故在高水量配方制备低密度泡沫体的过程中，选择和用量应十分小心，需限制使用大配比用量。在工作中应注意以下几点：431，在使用高含水量制备低密度泡沫体时，在可能的情况下，应尽量耐水解性较好的有机锡催化剂，并应在生产前添加，混合均匀后立即添加，应避免它与高含水量的多元醇组分长期、高温下混合储存；2，在生产过程中，如若发现了混配了有机锡催化剂的多元醇组分出现离析或浑浊，必须要做发泡实验，观察发泡体的乳白、凝胶时间变化，以判断其是否因有机锡化合物发生水解而使催化剂失效；3，有机锡催化剂在包装、储运和使用过程中，必须使用无酸、无碱、干燥的容器，密封储运，使用中应尽量避免受到水及酸、碱杂质的侵扰；4，在冬季或室温较低的情况下使用T12时，使用前稍做加热处理，使其保持适当的催化活性。44软质块状聚醚多元醇基泡沫是典型的和有机锡催化剂一起使用的叔胺催化反应产物。胶催化剂可以是诸如三乙醇二胺和双(二甲氨基乙基)醚的纯化合物的稀释物，或是性能优化的掺混物。用于软质块料发泡的典型锡催化剂是纯的或稀释的辛酸亚锡。稀释产品(包括胺和锡)是为了解决原料处理、计量精确度和泵送粘度限制等问题。性能优良的掺混物用于专门的发泡设备上可改进加工，配方范围宽，并使泡沫的物理性能的差异变化小。

45聚氨酯催化剂产品一览表（美国产）胺类催化剂DABCO33LVRA-3333%三乙烯二胺的二丙二醇溶液，工业标准产品。

DABCO81548154

延迟性三乙烯二胺型催化剂，可改善泡沫流动性。

DABCOBDMABDMA

减低于高水份配方中产生之脆性及表面固化。

DABCOBL-11A-170%双(二甲胺基乙基)醚的二丙二醇溶液，「发泡」型催化剂。

DABCOBL-17BL-17

具有延迟反应效果的双(二甲胺基乙基)醚衍生物。

DABCOBL-22BL-22

复合胺，具有强烈「发泡」效果，可取代BL-11。

DABCOCrystalline固体胺固体三乙烯二胺，工业标准产品。

DABCOCS-90CS-90

复合胺，具有强烈「发泡」作用，改善泡沫密度梯度及开孔效果，可减少箱泡角落破裂(改善因MC的使用出现破孔、泡沫结构粗糙的问题）。

46

DABCODMAEEDMAEE

低气味表面固化催化剂，与33LV等主要基础催化剂共用。

DABCODMEADMEA

温和平衡性催化剂，乳白时间较短。

DABCOS-25S-25

凝胶催化剂，25%三乙烯二胺，75%1，4丁二醇混合物。

DABCOTT发泡型催化剂，有低雾化效果，用于包装材料。

POLYCAT12PC12叔胺类催化剂，反应性较弱，可增加泡沫硬度。

POLYCAT17PC17平衡性，低雾化催化剂，可改善表面固化，特别适用于头枕等产品。

POLYCAT48PC48特殊平衡型催化剂，可帮助改善流动性，提高尺寸稳定性，特别适用于低密度配方。可单独或配合其他催化剂使用。T9：辛酸亚锡，软泡标准锡催化剂；T12：二月桂酸二丁基锡DBTDL,弱凝胶锡催化剂，剧毒。

47软泡不同催化剂用量对发泡时间的影响一般块状发泡配方的发泡时间为5-12s,发泡时间一般约80-160s.发泡时间可由有机锡和胺催化剂的用量来加以调节。见下表：项目12345678四甲基丁二胺用量00.10.20.30.30.10.1

0.1辛酸亚锡用量0.30.3

0.3

0.30.150.350.60.35发泡时间/s1401069483138947992孔径/606045603030

3060（孔/2.54cm）486，泡沫稳定剂（硅油）泡沫稳定剂是一类表面活性剂，可使聚脲在发泡体系中良好分散，起着“物理交联点”的作用，并能明显提高泡沫混合物的早期粘度，避免裂泡。其一方面具有乳化作用，使泡沫物料各组分间的互溶性增强，另一方面加入有机硅表面活性剂后可降低液体的表面张力r，气体分散时所需增加的自由能减少，使分散在原料中的空气在搅拌混合过程中更易成核，有助于细小气泡的产生，调整泡沫气孔大小，控制泡孔结构，提高发泡稳定性；防止泡孔瘪泡、破裂，使泡沫壁具有弹性，控制泡沫孔径和均匀度。其在发泡初期稳定泡沫，在发炮中期防止泡沫的并泡，在发泡后期使泡孔连通。49一般发泡剂、POP用量越多硅油用量越大（1-2%）在用水量超过3.5份时，稳定剂的用量随水的增加而增加（水的40%）。发泡剂每增加5份，稳定剂增加0.2-0.5份为宜。

用量多：使后期泡沫壁弹性增加，不宜破裂，泡孔细。造成闭孔。

用量少：泡沫破裂，起发后塌泡，孔径较大，容易并泡。L580非水解性泡沫稳定剂，美国康普顿公司出品B4900中密度适用,透气性很好，宽的泡沫密度和配方类型。赢创德固赛（中国）投资有限公司出品。50说明目的：调节泡孔均匀度。型号：DabcoDC5986高活性防火和5950低活性防火。一般来说，若聚醚活性低，或者是环氧丙烷聚醚，可以采用高活性稳定剂，延长溶解聚脲时间。如果聚醚是环氧丙烷和环氧乙烷共聚物，由于乙氧基的存在而使这种聚醚溶解聚脲的能力较强，所以适宜采用中等活性的稳定剂。而在某些特种高密度的泡沫中，如40~50kg/cm3，则需要低活性的稳定剂。517，填充剂轻质碳酸钙、硅石灰：颗粒较细，多为仿锤状结构粒子，呈惰性，能全部分散在聚氨酯分子网络的空隙中。使分子链节旋转空间变小，泡沫的压缩负荷值增大。由于与聚合物链间无化学键相连，故降低了泡沫的力学性能。固体颗粒对泡孔壁有强烈的开孔破壁作用，会在发泡中引起开裂、下沉、塌泡等问题，故选择1公斤轻质碳酸钙增加10毫升稳定剂来改善。用量在PPG的20-30%左右。可提高泡沫的压缩强度和整体密度，但抗张强度、撕裂强度下降，使用寿命缩短。528，阻燃剂磷化物可促进不易燃烧的碳化物生成，阻止氧化反应进行。卤化物抑制聚合物燃烧的基本反应，稀释可燃气体，达到阻燃目的。539，温度聚氨酯的发泡反应随着物料温度的上升而加快，在敏感的配方中将会引起烧芯和着火的危险。一般控制多元醇和异氰酸酯组分的温度不变。发泡时泡沫密度降低料温相应提高。同样配方，料温相同夏季气温高，反应速度加快，导致泡沫密度、硬度下降，伸长率增加，机械强度增加。夏季可适当提高TDI指数以纠正硬度的下降。5410，空气湿度湿度增加，由于泡沫中的异氰酸酯基部分与空气中的水分反应，造成硬度下降，所以发泡时可适当增加TDI用量。过大时会造成熟化温度过高引起烧心。

11，大气压同样配方，在海拔高的地方发泡，泡沫制品密度相对偏小。55

56注：

1、在泡沫塑料形成过程中，凝胶反应与发泡反应同在发生，但各反应间存在竞争，一般发泡反应速度大于凝胶反应速度。

凝胶反应---氨基甲酸酯的形成反应，（与-OH的反应）

发泡反应---指有水参加的反应，生成脲并产生气泡

2、成核剂---引起气泡形成的物质，如体系中微细固体颗粒、液体

泡沫稳定剂或是本来溶解在物料中的细微气泡等；包括溶解在多元醇和异氰酸酯中的空气或氮气、二氧化碳、泡沫稳定剂、炭黑等填料。可使气体在物料中产生更多的气泡；稳定剂越多生成的泡孔就越细。

发泡体系中形成的气泡数量和泡沫塑料及中泡孔的大小取决于外加成核剂的作用；成核剂多，气泡多，泡孔小。

当温度升高时，气体在液体中溶解度降低，因而会有更多的气泡形成或使先前的气泡长大。乳白时间长，有利于大气泡的生长。

增加催化剂量，可缩短乳白时间，由于凝胶反应和气泡形成的竞争反应可得到细孔泡沫。

3、泡沫是否具有理想的开孔或闭孔结构，主要取决于泡沫形成过程中的凝胶速度和气体膨胀速度是否平衡。这一平衡可以通过调节配方中的叔胺催化剂以及泡沫稳定剂等助剂的种类和用量来实现57聚氨酯海绵技术2，生产操作技术篇58化学机理聚氨酯双组份液体反应成型工艺的机理可以用下面两式反映：-NCO+OHNH-C-O-凝胶放热反应-NCO+H2ONH2+CO2发泡吸热反应O5960616263主要组分的料罐容积和相应的电机功率、齿轮泵的排量配置组分料罐容积电机功率KW泵排量ML/RPPG30T7.5100TDI20T5.560水1.5T1.116胺75KG1.110锡75KG1.110硅油375KG1.11064发泡工作原理及特点软泡工艺一般都采用一步法。一般先将多元醇、水、催化剂、泡沫稳定剂、外发泡剂等进行预混，从一个通道进入混合腔，TDI从另一通道进入混合腔。这些组分料的配比是由计量泵系统与流量测试系统控制。混合头是一个高速搅拌器，双组分一经混合，反应立即开始。65发泡阶段反应的第一阶段为乳白时间，5到10秒，这段时间为可操作时间，双组分原液还具有一定的流动性。第二阶段为发泡时间，40到80秒，此阶段，双组分原液逐渐由液态变为固态，形成泡沫体，具有一定的支撑强度，完全熟化在室温下为3到6H，加温到100度可缩短到2H熟化。完全熟化后才能达到检测的性能指标。66发泡准备根据生产需求准备各大小料。PPG、POP、TDI搅拌控温22到25度。粉、催化剂、色浆按配合比要求严格配备，在发泡前进行适当搅拌（小料80R/M搅拌1.5H）。发泡过程中停止搅拌,避免产生气泡影响发泡质量。根据实际情况定期测试流量是否标准；如有不符合需检查原因及调校准确；67控制面板TDI、MC、水、空气流量刻度68流水带宽度调节（比标准宽度大2.5英寸左右）；垫板调节:第一块板的倾斜度为3到9度，密度高时倾斜度适当偏大，垫板调低；密度低时倾斜度适当偏小，垫板调高；提边调节；倾斜度与高度；准备边膜、提边膜、离型纸；摇摆头过滤网固定，调校摇摆头宽度、频率16次/M；大搅拌调速3000-4000R,密度越高转速越快；小搅拌6000R,密度低降低转速；输入各标准频率、调节TDI、MC、水显示刻度、空气输入流量刻度至标准值准备发泡69发泡过程打开各组份开关，使各组分按其流量回流约10M;打开自动；打开照明、抽风、加温系统、摇摆头；打开硅油搅拌约30秒至硅油输入正常；打开混合头搅拌至运转正常状态4000-6000R/M；开启各组阀门，使各组分同时流入混合器混合；打开发泡开关、输送带；发泡开始，注意TDI、MC、水、空气输入流量是否正常；观察垫板状况，注意调节（输送速度），避免插料,稳定乳白段观察发泡过程：乳白、起发、发泡、凝胶过程状况，适当调校催化剂用量；关闭自动、摇摆头、大搅拌、小搅拌、各大小料开关；开启MC，清洗混合头搅拌及管道；关闭TDI进料阀门，用MC冲洗TDI管道，并保留MC在管道内关闭电源70生产低密度超低密度软泡参考配方：名称连续箱式连续箱式箱式聚醚多元醇100100100100100水334.55.56.6A330.20.20.20.250.18硅油B811011.21.11.93.8辛酸亚锡0.250.280.350.360.4MC7.57.512.51534TDI802041.4445673103密度232316.514871各原料用量计算参考PPG：影响密度、柔软性=密度*（水+MC/9)*1.15-粉用量POP：影响密度、刚性、回弹、开孔性（60%以下）TDI:影响硬度=(8.68+水份*9.67）*TDI指数粉：影响密度、撕裂强度≤30%PPG水：影响密度、硬度=PPG/密度/1.15-MC/9MC：影响密度、柔软性、泡孔大小和多少胺：主要影响TDI与水的反应,0.1-0.2%PPG锡：主要影响PPG(POP)与TDI的反应,0.15-0.5%PPG硅油：影响泡孔均匀度1-2%用量=1-2%PPG+40%(水份-3.5）+MC*0.06+1%粉空气：影响泡孔成核（100-150L/H)72原料原因分析总结TDI指数高：泡沫开裂、焦化、烧心TDI指数低：机械强度、回弹下降，出现小裂缝水用量大：手感差，僵硬，烧心自燃水用量少时，催化剂用量相应减少胺用量大：泡沫出现劈裂、泡眼、空洞胺用量小：泡沫收缩，闭孔锡用量大：胶化快，粘度增加，闭孔，闪光点多锡用量小：劈裂，边及顶部开裂硅油用量大：泡孔细，闭孔硅油用量小：破裂，塌泡TDI指数低、密度低时，多用催化剂，相反时则少用催化剂低密度产品：加大注气量，降低混合头转速，帮助形成大气孔73聚氨酯海绵技术3，泡孔成核理论篇741，聚合物、气体溶液体系的形成连续发泡成型过程中关键的一步是形成均匀的聚合物、气体溶液，溶液均匀性的限度限定了成核的泡孔数量。应使用适当的发泡剂，使其产生的气体能完全混合并溶解到聚合物熔体中，如果使用过量的发泡剂，部分气体不能溶解到熔体中，就会形成大的孔洞。溶解速度与气体的扩散速度关系紧密。溶解所需的时间与扩散速度成反比，而扩散速度主要是温度的函数。产生适量的气体很重要，但并不是有适量的气体就一定能得到均匀的聚合物、气体溶液。气体扩散的时间也一样重要需保持气体扩散溶解所需时间与聚合物熔体停留时间的一致性。752，泡孔成核理论成核对整个发泡过程非常重要。理论上，泡孔成核数量决定泡孔密度，在温度和压力一定的情况下决定泡孔直径，最终决定制品的密度和发泡倍率。成核机理主要分为经典成核机理和剪切成核机理。762.1，热点成核机理泡孔形成过程的初始阶段是在溶液中形成大量的气泡核，然后使气泡核膨胀成发泡体。所谓气泡核是指原始气泡，也就是气相分子最初在聚合物熔体或溶液体中聚集的地方，是形成气泡的胚胎,因此，气泡核的形成阶段对泡沫体的质量起着关键性的作用。77根据热点成核机理，当熔体出口模后，压力突然下降，熔体中出现大量过饱和气体，此气体极不稳定，很容易离析出来。在此点，聚合物对于气体变得过饱和而不能在熔体中保持过量的气体，气体便以微泡的形式析出，形成气泡核。另一方面，熔体中剩余的少量发泡剂出口模后分解放出热量，形成大量热点，由于热点处熔体温度上升，使熔体粘度下降，表面张力下降，气体在熔体中的溶解度也发生变化，使熔体中的过饱和气体很容易在此处与熔体发生分离，此时气体在熔体中形成分散相，即形成气泡核。78熔体中的热点所以能形成气泡核，从微观上分析，是由于热点处的分子动能增加而势能下降，使得熔体中得过饱和气体容易从此处析出聚集而形成气泡核。综上所述，成核须具备两个条件：形成过饱和气体和产生成核点。成核过程就是过饱和气体向成核点聚集，当聚集的气体分子能量足以克服相变过程的自由能垒时才能形成气相，即气泡核。792.2，经典成核理论均相成核：纯聚合物体系的均相成核；含添加剂体系的均相成核；非均相成核；混合模式成核；803.泡孔成核理论气泡生长是由于压降使聚合物中溶解的气体的溶解度降低，气体持续从聚合物中扩散到成核气泡中。黏度、扩散系数、气体的浓度以及成核的泡孔数量决定了泡孔生长的动力学。气泡成核后，周围聚合物中溶解的气体不断向气泡核扩散，使周围聚合物中产生气体浓度梯度，浓度梯度的存在进一步促进了气体的扩散，也就促进了泡孔的进一步成长。81在通过一系列物理化学反应而形成的聚合物/气体溶液离开模口后，由于压力突然释放，熔体中出现过饱和气体，成核过程瞬时发生，形成大量气泡核。当气泡内压大于熔体压力和表面张力的合力时，气泡将开始膨胀，气泡内压也随之降低，打破了热力学平衡。气泡壁附近形成浓度梯度，熔体中的气体就向气泡扩散，建立起新的热力学平衡。如果熔体经逐渐冷却达到固化定型，气泡就被周围一层固态聚合物壳体包围，此时，气泡内气体的增加也无法足以达到固态壳态膨胀变形的程度，气泡无法继续成长，于是气泡膨胀过程结束，泡孔结构形成。824，泡孔固化及其非稳定过程泡孔的固化过程是纯物理过程。一般是通过冷却使熔体的黏度上升，逐渐失去流动性，固化定型。在聚合物膨胀至固化的过程中，膨胀的气泡与熔体构成的气-液共存体系是不稳定的，泡孔开裂继续膨胀至固化定型，也可能在膨胀的过程中发生合并、破裂和气体逃逸现象。834.1泡孔合并当相邻泡孔聚集时，泡孔合并过程发生。在该处，两个或多个泡孔合并为一个泡孔。如果积聚的泡孔尺寸差异大，其共同的膜边界发生破裂，导致泡孔合并。泡孔膜发生破裂，是由于不同泡孔之间的气体压力差。为了使泡孔生长期间的合并效应最小化，可通过提高发泡口模的压力而使泡孔尺寸最小化来实现。844.2泡孔破裂与塌陷泡孔生长时间如果没有限制，变得不稳定，可能导致泡孔壁的破裂和泡孔密度下降，在熔融加工温度上升时表现显著。为了防止起泡破裂，一方面可以提高熔体的粘弹性，使气泡壁有足够的强度，不易破裂(加锡提高凝胶反应速度和表面活性剂增加气泡活动的自由能）；另一方面，控制膨胀速度，兼顾气泡壁应力松弛所需时间（控制发泡时间）。为了使已达到膨胀倍数的泡沫体结构固化，应选择合适的固化时机及提高固化速度。85聚氨酯海绵技术4，聚氨酯泡沫体的胶体化学和物理化学861，泡沫的形成聚氨酯泡沫体的形成过程，在伴随大量气体物质产生的同时，液态相原料会迅速转变成固体。它涉及到液态到固态的转换和气态物质生成逸出的平衡问题。87发泡体系三阶段第一阶段：气体成核过程。原料在液态中反应或依靠在反应中产生的温度产生气体物质和气体挥发，随着反应的进行和反应热量的大量产生，气体物质的发生量和挥发量不断增加，气体浓度增加超过饱和浓度后，在溶液相中开始形成细微的气泡，并上升，即发泡过程中的I区。在I区即将结束时，在液相聚氨酯物料中即出现乳白现象，称为：乳白时间。8889第二阶段：自行核化过程在此阶段，气体浓度不断增加并达到一定程度后，气体浓度会逐渐下降，新的气泡不再产生，溶液中的气体逐渐达到平衡饱和浓度。此阶段，液体物料黏度逐渐上升，气体在逐渐粘稠的液态相中不断合并、扩大，气泡的体积不断扩大。作为气泡外壁的粘稠液态相逐渐变薄。由于气体和液体两个界面的表面张力关系，气泡体积由小变大，并逐渐由圆球状变成由聚合液薄膜组成的立体几何体，最后形成立体网络结构的开放式微孔。在聚氨酯泡沫体的合成过程中，该阶段表现出聚合物体积膨胀、泡沫上升。90第三阶段：气体浓度降到一定程度后，气泡不再产生，并随着气体的渗透作用，浓度继续下降，在聚合物泡沫壁由粘稠液态转变成非流动的固态过程中达到最终的饱和平衡，即第III区中完成发泡过程。912，泡沫的稳定作用在液体泡沫体系中，始终存在着气-液两个相界面表面积减少的趋势。如若不给予体系足够的自由能，那么，液相中的气泡就会产生合并或气泡崩塌现象。因此，加入适当的表面活性剂有利于生成细微的气泡分散体。在泡沫形成过程中，在物料黏度逐渐增加的过程中，气泡的形状和体积将随时间的增加而变化，气泡的体积将由小变大（随着时间的推移，小气泡会逐渐扩大、分散并合并到大气泡中，使气体的形状和体积逐渐增大，如果在配方中添加有利于使表面张力下降的助剂，会有利于降低大小气泡间的压力差，提高泡沫的稳定性，能产生细密泡孔的泡沫结构）。形状也由圆球形逐渐变成五面体、六面体的立体网络结构。92避免泡沫液面变薄、提高泡沫稳定性因素：1，增加气泡总的表面积，即增加自由能；2，当气泡液膜变薄时，减少被吸附组分的表面过剩量，使表面张力增加，增大了使表面积增加所需的自由能，可阻止液膜壁变薄或破裂；3，增加物料黏度能有效的延阻气泡膜壁减薄的趋势；该因素最为重要，在聚氨酯泡沫体反应的40-60S内，该因素的影响力超过其他因素；4，气泡液膜的双面电性效应对液膜的减薄也有一定作用。93促使气泡液膜变薄、使液膜破裂的因素1，因液膜的毛细管作用使液膜产生流散，其中因重力作用产生的流散现象影响最大；2，气泡壁液膜因个别部位上得热点或消泡助剂的存在造成表面张力降低；3，气泡液膜表面间的范得华力，增加了液膜减薄的趋势，在液膜很薄的情况下，其影响更为明显。94泡沫稳定措施1：1，加入适宜的硅油或表面活性剂，降低表面张力，有助于产生均匀的微孔结构；应注意两点：A，表面活性剂的使用品种和数量应根据物料的不同体系而予以变化、调整。B，注意降低各原料体系中得杂质，以避免泡沫产生局部表面张力下降，引起泡沫倒塌、生成空洞。95泡沫稳定措施22，调整催化剂用量，使物料黏度迅速增加（增加有机锡催化剂用量比例），减缓气泡液膜变薄趋势，增加泡沫网络强度，有利于泡沫体的稳定；96泡沫稳定措施33，虽然物料的初始黏度对泡沫体形成的影响力相对较小，但对泡沫体系的稳定作用却至关重要。在配方设计中，应根据物料体系的初始黏度，认真细致的调整配方中影响凝胶反应和发泡反应的催化剂品种和用量以及影响泡沫稳定的表面活性剂，使物料黏度的增加适应发泡工艺的需要，此对一步法工艺尤为重要。973，发泡过程中黏弹性的变化在制备聚氨酯软质泡沫过程中，液态原料在反应生成气泡的同时，首先从黏度迅速增加开始，逐渐变成胶体，然后再进一步转变成高弹态的聚合物。这种材料黏弹态的变化，对聚氨酯泡沫的泡沫结构、泡沫稳定等性能都是极其重要的。98众所周知，在软质聚氨酯泡沫体的形成过程中，其体系同时发生着两方面的变化。一是产生气体，在体系中扩大、并泡、上升，使物料膨胀、变大；二是原料通过反应产生分子链的增长、支化并形成交联，使最初的液态原料逐渐转变成高粘稠、可溶性、具有中等分子量的热塑性齐聚物，在进一步反应中，产生支化、交联，使分子量进一步增加，分子结构从单纯的线形转变成具有一定网络结构，当分子量达到较高数值且交联点间具有一定长度的分子链接时，即形成不溶性、具有较高弹性的网状大分子。99软质泡沫体在发泡过程中各特性的变化100开孔的形成由上图可见，在气体产生的过程中，气体产生的体积始终高于泡沫增长的体积。在大量气体产生的最终阶段，虽然气泡壁膜的动力粘度增长极快，使气泡膜壁流动困难，但此时的弹性增长曲线却仍处在缓慢增长阶段，这时气泡膜壁无法满足气体膨胀的需要，造成气泡膜破裂，气体逸出形成开孔性泡沫结构。101闭孔收缩的形成如果在气体大量产生终了时，或因物料黏度不高，气泡体积增大，气泡壁膜随之流动、膨胀，或因为气泡壁膜弹性较大，泡沫气泡膜破裂困难，这样就会造成大量闭孔式泡沫存在（形成闭孔与聚合物的增长速度和支化程度也有关，支链多的原料形成网状结构快，分子弹性增加的几率也很高。在其他条件恒定的情况下，增加异氰酸酯的活性或增加多元醇聚合物的支化程度，也会使泡沫体的闭孔率增加）。泡沫壁刚性不足，当泡沫逐渐冷却时，将会因为封闭气体的冷却，而体积变小，从而出现收缩变形等不良影响（多为锡催化剂过量所致）。102塌泡、开裂的形成如果在气体大量生成时，体系的分子量增长缓慢，泡孔的壁膜、网络骨架强度很低，不足以承受气体膨胀的压力时，泡沫壁膜必然破裂。由于泡沫壁膜的活化能很低，泡沫一旦破裂开始，将会引起进一步蔓延，加速整个泡沫的并泡过程，并导致泡沫的崩塌，局部的连续破裂将会使泡沫体产生中空或开裂现象（多为锡催化剂不足所致）。103锡催化剂用量与泡沫开孔结构特性的关系104聚氨酯海绵发泡

5，常见问题解决办法1051、焦心（反应中心温度超过原料抗氧化温度）（1）聚醚多元醇质量有问题：生产储运过程中使产品中水份超标，过氧化物、低沸点杂质含量过高，金属离子浓度过高，配用抗氧剂种类和浓度不当；（2）配方：低密度配方中，TDI指数过高，发泡剂中水与物理发泡剂比例不当，物理发泡剂量偏少，水过量；（3）气候影响：夏季气温高，散热慢，料温高，空气湿度大，反应中心温度超过抗氧化温度；（4）存放不当：当TDI指数升高时，后熟化时堆积的热能增大致使内部温度升高而焦心。1062、压缩变形大

（1）聚醚多元醇：官能度小于2.5，环氧乙烷比例大于8%，小分子组分多，不饱和度大于0.05mol/kg；

（2）工艺条件：反应中心温度过低或过高，后熟化不好，没能完全反应或有部分焦心；

（3）工艺配方：TDI指数过低（控制在105-108），硅油辛酸亚锡及硅油过量，泡沫通气量低，闭孔率高。1073、泡沫过软（同密度下硬度下降）（1）聚醚多元醇：官能度低，羟值低，相对分子质量大；（2）工艺配方：T9辛酸亚锡量少，凝胶反应速度慢，在锡用量相同情况下，水量少，物理发泡剂多，硅油活性高用量大，TDI指数低。1084、泡孔粗大

（1）混料不好；混料不匀，乳白期短；提高混合头转速，降低混合头压力，加大注气量；泡孔细小则增大混合头压力，降低混合头转速，减少注气量；（2）工艺配方：硅油用量低于下限，辛酸亚锡用量少和活性差，凝胶速度慢1095、高于设定密度

（1）聚醚多元醇：活性低，相对分子质量大；

（2）工艺配方：硅油用量低于下限值，TDI指数低，发泡指数低；

（3）气候条件：气温低，气压高。当大气压增加30%，密度就增加10-15%。1106、塌泡空洞（发气速度大于凝胶速度）

（1）聚醚多元醇：酸值严重超标(影响反应速度），杂质多，活性低，相对分子量大；

（2）工艺配方：胺用量多锡用量少（发泡太快凝胶太慢），TDI指数低，硅油不足或失效。在同样锡用量时TDI指数过高，发气速度大于凝胶速度，骨架强度小而塌泡或出现局部空洞。（3）低压发泡机：降低注气量及混合头转速1117、闭孔率高

(1)聚醚多元醇:环氧乙烷比例高、活性高、多发生在更换不同活性的聚醚多元醇;

(2)工艺配方:辛酸亚锡用量多,异氰酸酯活性高,交联度大,交联速度快,过多的胺和物理发泡剂造成泡沫内压低,泡沫弹性大时不能开孔,TDI指数过大时也会导致闭孔率高.

1128、收缩(凝胶速度大于发泡速度)

(1)闭孔率高,冷却时收缩;

(2)工艺条件:气温低,料温低;

(3)工艺配方:硅油过量,胺少锡多,TDI指数过低

（4）低压发泡机：加大混合头速度，增加注气量1139、开裂裂得八字一样的就是胺多，一条线过的就是水多

中、底部裂：胺用量过多,发泡速度太快（物理发泡剂量过大,硅油和催化剂质量差）

顶裂：发气凝胶速度不平衡（气温低,料温低，催化剂用量不足,胺用量少,硅油质量不好）

内裂：气温低,反应中心温度高，TDI指数低,锡多,早期发泡强度高，硅油活性高,用量少侧面中间开裂：增加锡用量整个过程开裂,应该是跌落板与发泡反应不协调,或是起发快了,或是板不对。除了配方之外还与底纸的平整度有关，底纸有皱折的话，皱褶会把料液分成几份，这几份涨上来不会融为一体，就会裂口114开裂的主要原因是1，催化剂用量搭配不合理导致发泡与凝胶速度不平衡（凝胶破壁阶段一定要控制在跌落板以下），2，TDI异构比不当、指数高、聚醚温度高、水量大；3，是输送过程过度移位震动造成；4，是插料；有时候TDI温度低液也会出现小裂缝，聚醚存放时间太长含水量也会增高，容易引起开裂11510,泡孔结构模糊1，搅拌速度过快；2，空气注入量大；3，计量泵流量不准确；4，物料管道及过滤网堵塞11611、底角裂(胺用量过多,发泡速度太快)

表面大孔:物理发泡剂量过大,硅油和催化剂质量差.

12、泡沫低温性能差聚醚多元醇内在质量差,在同羟基值,官能度低,不饱和度大,同样锡用量时,TDI指数低11713、通气性差

(1)气候条件:气温低

(2)原料:聚醚多元醇高,硅油活性高;

(3)工艺配方:锡多,或锡用量相同时水与胺含量少,TDI指数高11814、反弹性差

(1)原料:聚醚多元醇活性高,相对分子质量小,硅油活性高;

(2)工艺配方:硅油量大,锡量多,在相同锡用量时水多,TDI指数高

,白油用量大，粉多；11915、拉伸强度差

(1)原料:低分子聚醚多元醇过多,同羟基值官能度低;

(2)工艺配方:锡少凝胶反应不好,在相同锡用量时,TDI指数高,水少交联度低12016、发泡时冒烟过量胺促使水与TDI反应放出大量热量,低沸点物质蒸发而冒烟.若不是焦心,则烟气多数由TDI、低沸点物质以及聚醚多元醇中的单体环烷烃组成;过量TDI在表面蒸发；12117、泡沫带白筋

发泡和凝胶反应速度快,在连续发泡中传递速度慢,局部挤压而生成致密层,产生白筋现象.应,及时提高传递速度,或降低料温,降低催化剂用量

12218、泡沫酥脆

配方中水多,生成缩二脲多有未溶解于硅油,锡催化剂用差,交联反应不充分,小相对分子质量聚醚多元醇含量多,反应温度过高,醚键断裂降低了泡沫强度12319、泡沫密度低于设定值发泡指数因计量不准而过大,气温高,气压低大气压：与湿度成反比；与海拔高度成反比；离赤道越远大气压越高；上午高下午低；晴天比阴天高；冬天比夏天高；

12420、泡沫有底皮、边皮、底部空化

锡多胺少,发泡速度慢,凝胶速度快,在连续发泡中带温过低.12521、伸长率大

(1)原料:聚醚多元醇活性高,官能度小;

(2)工艺配方:TDI指数低，交联不足,锡多,硅油多;12622，乱泡主要表现为小泡在表面以下快速移动。解决办法：低压发泡机：提高混合头转速,降低注气量；高压发泡机：提高混合头压力12723，乳白移动线1，加大输送速度；2，调整垫板倾斜度；3，减少胺催化剂用量12824：插料潜流1，加大输送速度；2，调整垫板倾斜度；3，增加胺催化剂用量12925，月形陷坑低压发泡机：降低混合头转速与注气量；高压发泡机：增加混合头压力硅油质量问题在保证泡孔充分开放的同时，加大胺量降低锡量13026，固化缓慢、表面发粘主要表现为：聚合物强度增大速度太慢.泡沫塑料太软太粘,切割困难.泡沫块料由通道出来时外形不稳定.办法：加大催化剂用量，检查多元醇、水、TDI计量131聚氨酯海绵技术6，聚氨酯计算中有关术语及计算方法132官能度是指有机化合物结构中特殊性质（及反应活性）的原子团数目。对聚醚或聚酯多元醇来说，官能度是指起始济含活泼氢的原子数。133羟值从分析角度来说，羟值的定义为：1克样品中的羟值所相当的氢氧化钾的毫克数。羟值含量的重量百分比，以OH%表示。羟值=羟值含量的重量百分比*33.例如：聚酯多元醇的OH%为5，求羟值？5*33=165134分子量分子量是指单质或化合物分子的相对重量。等于分子中各原子的原子量总和。分子量=56.1*官能度*1000/羟值56.1为氢氧化钾的分子量对简单化合物来说，分子量就是分子中各原子量总和。135异氰酸基百分含量异氰酸基百分含量通常以NCO%来表示。对纯TDI\MDI来说，可通过分子式计算：TDI的NCO%=42*2/174=48%MDI的NCO%=42*2/250=33.6%42为NCO的分子量有时NCO%也用胺当量来表示：当生成相应的脲时，1克分子胺消耗的异氰酸酯克数。胺当量和NCO%的关系是：胺当量=4200/NCO%136当量值和当量数当量值是指每一个化合物分子中单位官能度所相应的分子量。当量值=数均分子量/官能度在聚酯和聚醚产品中，直接以羟值的数据计算当量值。当量值=56100/羟值TDI当量=数均分子量/官能度=174/2=87=42.02*100/NCO%137异氰酸酯指数138聚氨酯泡沫收率计算139上图4个方程式中，左边为原料，右边为产物试中，A为催化剂、稳定剂不挥发物质；

B为催化剂、稳定剂挥发物质；140在计算中要分析损失物料：1式中无损失；2式中CO2逸出；1KG克分子的水将损失1KG克分子的CO2.损失量计算为：W=水用量/18*443式中催化剂、稳定剂等气化F；4式中B物质挥发；141聚氨酯软泡7，网状海绵、防火海绵、高回弹资料142网状聚氨酯泡沫塑料主要用途：过滤材料、吸音材料、生活日用品等制造网状聚氨酯泡沫通常分为两个阶段：1阶段：按所需孔隙度首先生产开孔或部分开孔的聚氨酯泡沫，若泡沫为闭孔，则采用辊压使泡孔破裂；2阶段：将泡孔膜全部除掉使其成网状结构*催化剂、发泡剂和表面活性剂决定网状软泡的孔径大小和网络结构粗细。143成网方法1，碱液水解法：将第一阶段制得的软质聚酯型聚氨酯泡沫塑料在10%的氢氧化钠溶液中50摄氏度浸泡10M，然后水洗，乙酸中和，再水洗，干燥，成品。2，燃烧成网法（亦称爆炸法）：将第一阶段制得的软质聚醚型或聚酯型聚氨酯泡沫塑料放入密闭容器中，抽空至13.3Pa，通入氧气和天然气(体积比例2比1），使容器内达到一定压力（随孔隙度的增加，压力增加），用火花塞将容器内气体点燃，燃烧产生的热量刚好将泡孔膜烧掉或融化而不损伤泡孔筋。然后用空气清除燃烧后的产物，最后从容器中取出成网泡沫。144网泡直接制备法在原有发泡体系基础上，通过引入特殊开孔剂（经磺化处理的大分子量脂肪酸碱金属盐、煤油和矿物油）控制发泡工艺，实现气孔上得聚合物膜在发泡过程中自然爆裂消失。配方1：多元醇混合物100份（90份聚乙二酸乙二醇酯多元醇和10份NiaxE488改性聚醚多元醇）、TDI52份、水4份、催化剂1.7份、表面活性剂1份。搅拌12s,发泡105s.配方2：多元醇混合物100份(90份乙二酸一缩二乙二醇酯多元醇和10份NiaxE488改性聚醚多元醇）、TDI52份、水4份、DCP0.8份、催化剂1.7份、L62061份。发泡后干燥而成。145防火阻燃海绵国际海绵阻燃防火标准：中国：GB8624-2007;GB/T20285-2006;GB/T20284-2006英国：BS5852美国：CA117聚醚型聚氨酯非防火软质泡沫闪点：310摄