聚氨酯化学与工艺6泡沫

1、聚氨酯化学与工艺聚氨酯化学与工艺 第四章聚氨酯泡沫第四章聚氨酯泡沫 4.1 性能特点及分类性能特点及分类 PU foam type Density kg/m3 Approximate mixing ratio (polyol/isocyanate) Rigid foam10-2001:1 Rigid integral-skin foam 180-11001:1 Semi-rigid integral-skin foam 150-11002:1 Semi-rigid filling foam 100-3002:1 Cold-curing flexible foam 20-703:1 Hot-cu

2、ring flexible foam 25-502:1 PU foam type 4.2聚氨酯泡沫制备的聚氨酯泡沫制备的化学反应化学反应 NCO + HO NHCOO NCO + H2 O + OCN NHCONH + CO2 2）交联反应交联反应 在聚氨酯的合成过程中，所用原料官能度通常均在聚氨酯的合成过程中，所用原料官能度通常均 大于大于2 2或等于或等于2 2，当当f f2 2时，正常条件下反应得到线形时，正常条件下反应得到线形 分子，当分子，当f f22时，生成的聚氨酯分子将出现支化和交联时，生成的聚氨酯分子将出现支化和交联 网状结构，网状结构，在某些特殊条件下，即使是在某些特殊条件下

3、，即使是f f2 2，也能生，也能生 成支化和交联网状结构。成支化和交联网状结构。 在聚氨酯的合成过程中，生成的脲基和氨基甲酸在聚氨酯的合成过程中，生成的脲基和氨基甲酸 酯都含有酯都含有NH结构，在高温下结构，在高温下（120140）和）和 100下和下和NCO反应生成反应生成脲基甲酸酯和缩二脲交联。脲基甲酸酯和缩二脲交联。 NCO + NHCOORNHCONCOOR NHCONHNHCO NCONHNCO + 4.3 聚氨酯聚氨酯泡沫体泡沫体的胶体化学及物理化学的胶体化学及物理化学 液体中气体浓度变化对核化和泡沫气体增长的相互关系液体中气体浓度变化对核化和泡沫气体增长的相互关系 乳白时间乳白

4、时间 为表面张力；为表面张力；R为气泡半径；为气泡半径； R R1 1,R,R2 2分别为小气泡和大气泡的半径分别为小气泡和大气泡的半径 12 11 - RR 随着时间的推移，小气泡会逐渐扩大、随着时间的推移，小气泡会逐渐扩大、 扩散并合并到大气泡中、使气泡的形状和体扩散并合并到大气泡中、使气泡的形状和体 积逐渐变大。如果在配方中添加有利于降低积逐渐变大。如果在配方中添加有利于降低 表面张力的助剂，可表面张力的助剂，可降低大、小气泡间的压降低大、小气泡间的压 力差，提高泡沫的稳定性，能生产出泡孔较力差，提高泡沫的稳定性，能生产出泡孔较 细密的泡沫结构。细密的泡沫结构。 其中：其中：为组分的化学电位；为组分的化学电位； 为该组分的表面过剩量为该组分的表面过剩量 根据上述关系，在一定数量溶质的情况下，表面根据上述关系，在一定数量溶质的情况下，表面 积的增加将使表面过剩量减少。提高表面张力将会阻积的增加将使表面过剩量减少。提高表面张力将会阻 碍表面积的进一步扩大，即阻碍气泡膜进一步减薄。碍表面积的进一步扩大，即阻碍气泡膜进一步减薄。 因此，因此，