技术与检测Һ㊀
孔令俊
摘㊀要：聚氨酯硬泡组合聚醚用于生产聚氨酯硬泡ꎬ主要应用在冰箱保温㊁建筑等需要保温保冷的领域ꎮ文章就组合聚醚的几种生产和改性进行了相关的讨论ꎬ并深入探讨了聚氨酯硬泡组合聚醚的性能及其使用范围ꎮ
关键词：聚氨酯ꎻ硬泡组合聚醚ꎻ应用
㊀㊀聚氨酯硬泡是一种性能非常优良的高分子材料ꎬ通过对其不断的改性ꎬ其具备隔热ꎮ阻燃㊁耐油㊁耐寒㊁形状稳定等特点ꎬ因此能广泛用于制冷和保温领域ꎮ随着化工行业的迅猛发展ꎬ聚氨酯领域得到飞速发展ꎬ作为聚氨酯原材料的组合聚醚也随之发展飞快ꎮ文章就聚氨酯硬泡组合聚醚的生产改性和应用进行相关的讨论和研究ꎮ
一㊁聚氨酯硬泡组合聚醚的生产方法及其性能研究
随着聚氨酯硬泡塑料的应用原来越广泛ꎬ对其各方面的性能要求更为专一ꎬ针对不同的性能条件ꎬ需要对聚
氨酯硬泡组合聚醚进行相应的改性ꎮ聚氨酯硬泡组合聚醚主要是将聚醚单体㊁发泡剂㊁催化剂㊁交联剂等不同成分组合ꎮ目前对其的研究主要是对聚醚单体的改性㊁催化剂的研究和采用不同的发泡剂等ꎮ
(一)改性聚醚单体及其相应聚氨酯硬泡的性能
第一类采用乙烯基㊁丙烯腈㊁丙烯酸酯等单体对聚合物接枝改性成聚醚多元醇ꎬ以此种聚醚为原材料合成的聚氨酯材料具有弹性好㊁材料可塑性强㊁拉伸强度和硬度好ꎬ还能改善聚氨酯材料的发泡成型性ꎮ此类聚氨酯材料主要应用在制作汽车内饰㊁高档家具等方面ꎬ改善材料的抗震吸能和半硬泡塑料制品中ꎮ
第二类以聚醚多元醇为原料制备聚氨酯材料ꎬ聚醚多元醇与异氰酸酯㊁发泡剂㊁催化剂等合成制备聚氨酯ꎬ此类聚氨酯材料兼备强度高又低温柔顺等特点ꎮ可以用于制备硬泡和半硬泡聚氨酯速率ꎬ跟同类型的聚氨酯材料相比ꎬ此类泡沫塑料具有更有优良的承载能力ꎬ主要用于涂料㊁胶黏剂等行业ꎮ同时这类材料还具有良好的耐水解性㊁受热膨胀性能好及吸收能力强等特点ꎬ因此也可以用于制造船业㊁军工企业等实现轻量化的设计新思路ꎮ
第三类是将有特殊功能的官能团引入到聚醚支链上ꎬ再和发泡剂等组合形成聚氨酯类材料ꎮ例如ꎬ三聚氰胺具有非常优异的耐热阻燃特性ꎬ如果将其设计在聚醚支链上ꎬ则组合形成的硬泡聚氨酯类材料会具有优良的阻燃性能ꎮ有研究报道将酚醛树脂接枝在聚醚支链上ꎬ也可以提高其制备聚氨酯材料的阻燃特性ꎬ而且还能增加聚氨酯材料的硬度ꎬ提高其阻燃性和受热稳定性等特点ꎬ降低燃烧时产生有害气体和烟尘污染
的特点ꎮ
第四类是将生物基引入到聚醚上ꎬ在组合形成聚氨酯硬泡组合聚醚ꎮ利用生物基阻燃聚酯多元醇合成的聚氨酯硬泡组合聚醚ꎬ与传统工艺采用石油基聚醚制备聚氨酯硬泡组合聚醚相比较ꎬ其阻燃性能更好ꎮ而且还大大降低了使用石油醚造成的环境污染ꎬ此类聚氨酯硬泡材料主要用于煤矿行业中起到阻燃效果ꎬ保障整个阻燃组合系统的阻燃稳定性ꎮ第五类是将多种聚醚多元醇结合制备性能更为优良的硬泡聚氨酯材料ꎮ有报道指出将多种聚醚多元醇组合ꎬ使其发挥各自优良特点ꎬ比如有的聚醚流动性好㊁不易成型ꎬ有的流动性差㊁成型性好但硬度大ꎬ将此两种结合ꎬ可以大大提高材料的稳定性ꎮ例如ꎬ以聚醚山梨醇和聚醚蔗糖组合ꎬ制备的硬泡聚氨酯材料具有尺寸稳定的特点ꎮ还有在组合聚醚时加入芳香族多元胺ꎬ此时在聚醚中引入刚性强的芳香族化合物ꎬ因此此类聚氨酯材料会具有更为良好的耐热稳定性㊁抗压缩能力和稳定尺寸的特性ꎮ因此为了得到各方面性能更为优良的聚氨酯材料ꎬ这就需要我们结合实际需求ꎬ设计出不同聚醚组合形成的硬质聚氨酯产品来满足生产需求ꎮ(二)泡沫稳定剂对硬泡聚氨酯材料的性能研究
在聚氨酯硬泡组合聚醚生产中常采用的发泡剂是有机硅表面活性剂ꎬ其可以维持泡沫表面的活性ꎬ使泡沫产生良好的流动性及具有性能优异的泡孔结构ꎮ采用聚硅氧烷与聚醚共聚形成的泡沫稳定剂制备的聚氨酯硬泡组合聚醚主要应用于冰箱保温等需要保热保冷的行业ꎮ有机硅烷类的发泡剂还可以应用于制备煤化工行业类的聚氨酯类阻燃剂ꎮ(三)催化剂对聚氨酯硬泡组合聚醚的研究
183组合在聚氨酯硬泡组合聚醚中加入催化剂ꎬ主要是为了平衡发泡反应和凝胶反应ꎮ常用的催化剂有二甲基环己胺㊁季铵盐类等ꎮ反应初期ꎬ加入催化剂ꎬ可有效抑制发泡过快ꎬ反应中ꎬ催化剂能平衡发泡和凝胶ꎬ避免聚氨酯凝胶速度过快ꎬ保证聚氨酯的流动性和成形性ꎮ不同的催化剂配方具有不同的用途ꎮ胺类催化剂主要是适用于生产聚氨酯材料用于电热水器或者冰箱保暖保冷方面ꎮ另外ꎬ催化剂的种类还能影响聚氨酯喷涂的气味ꎬ例如采用复配催化剂可以大大降低此类材料在喷涂过程中的味道ꎮ
综上所述ꎬ采用不同的配方和不同的配料比可以大大影响聚氨酯硬泡组合聚醚材料的性能和使用范围ꎬ我们应结合相关的实际工业用途研究出更为符合自身需求的产品ꎮ二㊁小结
聚氨酯硬泡组合聚醚的生产优化可以从聚醚多元醇㊁泡沫稳定㊁发泡剂和催化剂等多方面进行各种不同条件和不同配比的优化ꎬ以期得到各方面条件比较优异的多功能材料ꎮ聚氨酯硬泡组合聚醚的应用与其生产工艺息息相关ꎬ在今后的发展中ꎬ期待研究出性能更为优异ꎬ适用范围更为广泛的聚氨酯硬泡组合聚醚类材料ꎮ
参考文献:
[１]魏路ꎬ信延磊ꎬ余男ꎬ等.电热水器用ＬＢＡ型硬泡组合聚醚
的研究[Ｊ].聚氨酯工业ꎬ２０１７ꎬ３２(５):５２－５５. [２]刘艳平ꎬ刘丰ꎬ徐明ꎬ等.可膨胀石墨与含磷阻燃剂对聚氨
酯硬泡性能影响研究[Ｊ].聚氨酯工业ꎬ２０１７ꎬ３２(５):３７－４０.作者简介:
孔令俊ꎬ南京红宝丽股份有限公司江苏南京ꎮ
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