聚氨酯發(fā)泡原理

聚氨酯在人類生產(chǎn)生活方面都起著必不可少的作用，學(xué)習(xí)和了解聚氨酯制作原理有助于增強(qiáng)科學(xué)知識(shí)的理解，對規(guī)范操作聚氨酯形成品起著借鑒意義。首先了解它的組成，聚氨酯（PUR）是由異氰酸酯與多元醇反應(yīng)而制成的一種具有氨基甲酸酯鏈段重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的聚合物。

將以上兩種基本原料進(jìn)行化學(xué)改性，這種改性的多元醇中間體，可制成具有特殊工藝和特殊物理性能的聚氨酯樹脂。產(chǎn)品的性能取決于分子間的聚合程度，于是就產(chǎn)生了各種發(fā)泡聚氨酯、不發(fā)泡聚氨酯、軟質(zhì)聚氨酯、硬質(zhì)聚氨酯，從而增加聚氨酯品種與應(yīng)用領(lǐng)域。

聚氨酯原料除上述外，聚氨酯產(chǎn)品廣泛采用催化劑、交聯(lián)劑、擴(kuò)鏈劑、發(fā)泡劑等助劑，以通過生產(chǎn)工藝、降低成本，延長使用壽命，增加品種等來調(diào)解控制反應(yīng)的過程與速度。

在聚氨酯彈性體的合成中，催化劑的作用功不可沒，為了加快主反應(yīng)的速度，往往需要加入催化劑。

催化劑分為兩種：氨催化劑和錫催化劑，分別調(diào)節(jié)前后期的反應(yīng)。通過催化劑使化學(xué)原料迅速反應(yīng)，形成高分子量的聚合物材料；聚氨酯泡沫體的合成中，促進(jìn)反應(yīng)速度，使之快速反應(yīng)產(chǎn)生大量二氧化碳?xì)怏w，加速材料的凝膠速度；調(diào)節(jié)反應(yīng)平衡，減緩或抑制副反應(yīng)的發(fā)生和進(jìn)行，借助催化劑的功能，獲得最佳分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)目的。要使混合液發(fā)泡，就必須對表面張力嚴(yán)加控制。

阻燃劑：作為一種有機(jī)原料，具有易燃特點(diǎn)，為了提高泡的阻燃性有必要加入燃劑。當(dāng)異氰酸酯與水反應(yīng)后，就會(huì)釋放出二氧化碳。混合反應(yīng)后，發(fā)出的熱使其沸騰，于是發(fā)起泡來。

由于真正發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的原材料只是異氰酸酯與聚醚多元醇，所以大多數(shù)的原料供應(yīng)商都把全部的原材料概分為兩種。

第一種就是異氰酸酯，俗稱黑料，異氰酸酯沾上手后會(huì)形成黑斑，幾日不散。第二種就是把其他的原料，如聚醚多元醇、催化劑、硅油、架鏈劑、阻燃劑、發(fā)泡劑照比例預(yù)混好后，稱為組合聚醚多元醇，或稱白料。

黑料——粗MDI的俗稱，也叫聚合MDI，化學(xué)名稱是“多亞甲基苯基多異氰酸酯”，顏色一般是黑色，故稱黑料。

白料——聚醚多元醇的俗稱，也稱組合料。顏色為白色，故稱白料。
聚氨酯硬泡是由黑料+白料化學(xué)反應(yīng)而成。

規(guī)范化操作：首先檢測項(xiàng)目，包括反應(yīng)速度（起發(fā)時(shí)間、拉絲時(shí)間、不粘時(shí)間）和自由泡密度及料溫、配比、原料牌號(hào)、混合條件等。其次準(zhǔn)備料溫恒定裝置。

1.預(yù)熱。用一次性杯按需量分別取白料和黑料，設(shè)定恒溫裝置溫度為要求溫度。

2.取料。將一次性杯放在天平上，清零；倒入白料清零，按配比系數(shù)加入黑料。

3.攪拌。原料倒入木箱中，任其自由發(fā)泡。

4.標(biāo)記檢查。浸沒于量杯水中，并讀出天平讀數(shù)。

5.記錄數(shù)據(jù)。得出泡沫塊密度進(jìn)行試驗(yàn)判斷得出結(jié)果。