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聚氨酯增硬劑

新一代海綿(mian)增硬(ying)劑

在聚氨酯塊(kuai)海綿(mian)的(de)(de)生(sheng)產(chan)中(zhong),調整(zheng)海綿(mian)硬(ying)度一直是一個(ge)比較困難的(de)(de)問題。海綿(mian)硬(ying)度可以通過不(bu)同(tong)的(de)(de)方法調整(zheng)。通常,降低海綿(mian)的(de)(de)硬(ying)度,即軟(ruan)化(hua)海綿(mian),不(bu)會對海綿(mian)的(de)(de)其(qi)他性(xing)質產(chan)生(sheng)太大(da)的(de)(de)變化(hua),但是不(bu)可能增(zeng)加海綿(mian)的(de)(de)硬(ying)度而(er)不(bu)會對海綿(mian)的(de)(de)其(qi)他性(xing)能產(chan)生(sheng)不(bu)良影響。

有多種方法可以提高海綿硬度。首先想到的是通過增加海綿的密度來增加海綿的硬度,海綿密度每增加1kg/m3硬度可增加約1.0kPa(CLD 40%),但這會增加成本;使用填充材料(CaCO3和BaSO4)也可以增加硬度,但是這種方法不是永久性的,并且會降低海綿的物理性質;還有一種常見的方法是加聚合物多元醇,用這種方法可以提高硬度,但海綿的成本會大大增加;一種方法是加強海綿的三維結構,即增加交聯的數量,可以通過增加TDI指數來實現,然而,當以這種法會使海綿的泡孔結構改變,透氣性降低,閉孔的數量增加。此外,隨著反應溫度的升高,塊體內發黃或甚至發火的風險增加;另一種方法是加速膠凝反應,即增加錫催化劑。該方法也會使海綿的泡孔結構發生變化,透氣性降低。

新典化(hua)學(xue)根據行業需(xu)求(qiu),對海綿的(de)(de)硬度機理(li)進行了長期研(yan)(yan)究。作(zuo)為這些研(yan)(yan)究的(de)(de)結(jie)果(guo),新開發的(de)(de)海綿專用增硬添加劑系列以滿足客戶的(de)(de)需(xu)求(qiu)。下表(biao)為新典化(hua)學(xue)該系列產品列表(biao):

  NT ADD H12 NT ADD H15 NT ADD H18
類型 胺類(lei)反應性增硬劑 聚酯型增硬(ying)劑 聚醚型增硬劑(ji)
優缺點 產品本(ben)身有氨味,可(ke)參(can)與反(fan)應(ying),無(wu)VOC排放,可(ke)與組(zu)合料體(ti)系混(hun)溶,不需要調整配(pei)方,添加量較小。 可(ke)參與反(fan)應,與組合料(liao)體系相(xiang)溶性較差,可(ke)降(jiang)低TDI指數節(jie)省成本,價格便宜。 可(ke)參與反應,可(ke)與組合(he)料體系混溶,可(ke)降低TDI指數節省成本,添(tian)加(jia)量較大,綜合(he)性價比(bi)高。

以NT ADD H18為(wei)例,具(ju)體(ti)實驗說(shuo)明其性(xing)能效果。

與(yu)市(shi)場上的(de)(de)(de)(de)其他硬化添(tian)加劑不(bu)同,NT ADD H18可(ke)顯(xian)著提(ti)高硬度(du),同時(shi)不(bu)影響泡(pao)沫的(de)(de)(de)(de)孔結(jie)(jie)構。當NT ADD H18添(tian)加到配方中(zhong)時(shi),沒有必要改變(bian)TDI或錫的(de)(de)(de)(de)量來維持開孔結(jie)(jie)構。使(shi)用量為1至5pphp,取決(jue)(jue)于所需(xu)的(de)(de)(de)(de)硬度(du)增加。取決(jue)(jue)于泡(pao)沫密(mi)度(du),配方和生產參(can)數(shu),可(ke)以在不(bu)顯(xian)著改變(bian)孔結(jie)(jie)構的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)提(ti)高35%的(de)(de)(de)(de)硬度(du)。

表一:實驗箱泡密(mi)度(du)為16kg/m3海(hai)綿一般的配方如下:

Polyol OHN 48(pphp) 100-X
Total water(pphp) 5.2
NT CAT A-33(pphp) 0.15
NT CAT T-9(pphp) 0.25
Tegostab B8160(pphp) 1.3
Methylene Chloride(pphp) 7.5
NT ADD H18(pphp) X
TDI Index 110

如圖1所示(shi),在參考配(pei)方實驗室(shi)條件下,密(mi)度為16kg/m3海綿(mian)中添加3pphp和5pphp 的NT ADD H18,其硬度增加達到25%和35%。

圖1:添加3pphp和5pphp 的NT ADD H18海(hai)綿(mian)的硬度(du)變化曲線

1 (1)

NT ADD H18不僅可(ke)用(yong)(yong)于增加硬度(du),還(huan)可(ke)用(yong)(yong)于減少配(pei)方(fang)中(zhong)TDI,聚合多元醇或錫的(de)(de)含量,同時保(bao)持海(hai)綿(mian)硬度(du)。因(yin)此,如(ru)果需(xu)要,它可(ke)用(yong)(yong)于降低(di)成(cheng)本,并促進工藝條(tiao)件(反應溫度(du))。如(ru)表(biao)2所(suo)示(shi)(shi),在參考配(pei)方(fang)實驗室條(tiao)件下,密度(du)為21kg/m3海(hai)綿(mian)中(zhong)添加3pphp的(de)(de)NT ADD H18,將TDI指數從105降低(di)到(dao)100,硬度(du)保(bao)持幾乎恒定,并且可(ke)顯(xian)著(zhu)改善海(hai)綿(mian)黃化(hua)問題,如(ru)圖二(er)所(suo)示(shi)(shi)。

表二:實驗箱(xiang)泡密度(du)為21kg/m3海綿一般(ban)的配方如下:

Polyol OHN 48(pphp) 100 97
Total water(pphp) 4.8 4.8
NT CAT A-33(pphp) 0.20 0.20
NT CAT T-9(pphp) 0.22 0.22
Tegostab B8232(pphp) 1.0 1.0
TDCPP(pphp) 10 10
NT ADD H18(pphp) 0 3
TDI Index 110 105

圖(tu)二(er):實驗所得海(hai)綿(mian)的黃化結果對比

1 (2)

總(zong)結:綜(zong)合上述實驗結果,可以得出NT ADD H18可明顯改善(shan)海(hai)(hai)綿的硬度而對海(hai)(hai)綿自身的其他物理性能(neng)基本不影響(xiang),且在一(yi)定程度上能(neng)改善(shan)海(hai)(hai)綿的黃化(hua)問題。

NT ADD H18不僅可以用(yong)(yong)在海綿(mian)上,也可在其他聚氨酯復合高分子材料(liao)上使用(yong)(yong),這里只是(shi)以海綿(mian)材料(liao)上的應用(yong)(yong)做對比實驗。

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