海绵生产加工主要原料及工艺


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海绵生产加工主要原料及工艺
2017-04-25 12:25:57   来源:   评论:0 点击:

海绵是聚氨酯泡沫塑料的一种,属于软质聚氨酯泡沫塑料。因有多孔状蜂窝的结构,所以具有优 良的柔软性、弹性、吸水性、耐水性的特点,被广泛用于沙发、床垫、服装、软包装等行业。
海绵是聚氨酯泡沫塑料的一种,属于软质聚氨酯泡沫塑料。因有多孔状蜂窝的结构,所以具有优良的柔软性、弹性、吸水性、耐水性的特点,被广泛用于沙发、床垫、服装、软包装等行业。1、主要原材料1.1 聚醚多元醇海绵多采用聚醚丙二醇、聚醚丙三醇,其官能度少(2-3),羟值低,分子量大。分子式为:CH3-CHO(C3H6O)m(C2H4O)nH  CH2O(C3H6O)m(C2H4O)nH 1.2 有机异氰酸酯最常用的是甲笨二异氰酸酯,简称TDI,有两种异构体,即2,4-TDI,2,6-TDI.在生产海绵中2,4 -TDI占80%,2,6-TDI占20% 1.3 水在生产海绵中,水不可缺少,水与TDI反应放出CO2气体,同时起着链增长作用。1.4 催化剂促进聚醚多元醇与异氰酸反应使链增长的催化剂有辛酸亚锡、二丁基锡。促进交联反应并能促进异氰酸酯与水之间反应放出的CO2气体的催化剂有三乙醇胺、三乙烯二胺、三乙胺等。1.5 外用发泡剂常用是低沸点氟烃类化合物,如一氟三氯甲烷(F-11)。由于不环保,一般用环戊来代替F-11,或二氯甲烷,效果不错。如果不是生产特轻密度的海绵,亦可适当调整主要原料比例,不使用外用发泡剂。1.6 泡沫稳定剂(匀泡剂)常用有机硅泡沫稳定剂,目前主要用硅-碳键Si-C共聚物,用量在0.5%-5%. 2、海绵的合成原理海绵的合成过程中,主要是有链增长反应、发泡及交联等过程,这些反应与原料的分子结构、官能度、分子量等有关。2.1 扩链反应异氰酸酯与二官能度聚醚多元醇扩链反应,由于反应中异氰酸过量5%左右,所以扩链最终产品为异氰酸酯基团,这样反复进行促进使链迅速增长。2.2 发泡反应伴随着链增长在生产海绵的过程中,发泡气体主要来源于TDI与水反应,生成大量CO2气体,同时新生成胺又与异氰酸酯反应生成脲键化合物,这样反复进行伴随着链增长。2.3 交联反应交联反应对制备海棉非常重要,发生过早过晚,都会导致海绵的质量下降甚至报废。2.3.1 多官能度化合物交联聚醚多元醇与异氰酸酯反应直接影响海绵密度,交联点分子量为2000-20000,分子量越小,交联密度越大,泡沫的硬度越高,柔软性、弹性相对下降。2.3.2 水与异氰酸酯反应生成脲键化合物,进一步与异氰酸酯反应生成三向结构缩二脲交联化合物。2.3.3 脲基甲酸酯交联氨基甲酸酯基中的氮原子上的氢与异氰酸酯反应生成三向交联结构的脲基甲酸酯。3、生产工艺及流程目前,海绵生产中大多数采用一步箱式发泡法,将各种原料在高速搅拌下,迅速加入成形箱,在成形箱中完成链增长、发泡、交联、固化等反应,从而完成海绵生产。该工艺优点是工艺流程短,物料粘度低,容易控制,节省能源,设备投资小,适用密度范围广。
聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称,英文名称是polyurethane,它是一种高分子材料。聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料,被誉为“第五大塑料”,因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。聚氨酯材料的一般优点:
硬度范围宽(Shore A15~邵D90) 
在相同硬度下,比其它的弹性体承载能力高 
耐磨、抗冲击性高 
回弹范围广 
适于高频挠曲应用 
低温柔顺性好 
采用特殊的配方,140℃下稳定 
湿汽传递-适于微孔材料 
不受臭氧侵蚀的影响 
耐辐射 
可做成阻燃性材料 
抗霉菌 
高、低磨擦 
可在标准设备上加工 
可与木材、金属和大部分塑料粘接 
可制成降噪音材料 
模塑和加工成本低 
广泛耐油、脂和化学品 

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