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发泡剂用量对粘接性能影响

分类:
新闻资讯
发布时间:
2018/12/03 14:12

手工自由发泡,一般在环境温度下,如25℃左右,把原料装在塑料烧杯里,以1500~3000r/min转速的搅拌机,搅拌8~10s,然后把料倒入模具内发泡。高压机械发泡时,贮罐内原料温度控制在20℃左右,误差范围为±1℃,模具为40℃左右,原料经高压撞击式混合(压力约为15MPa)后立即浇料,混合时间约为1s。采用同一原料,手工发泡与高压机械发泡的反应特性是有差异的。高压机械发泡比手工发泡反应时间有所缩短。一般来说,它们的差值为:乳白时间2~5s,纤维时间15~25s,不黏时间15~25s。

高压发泡机仪表上所指示的料温实际上是进混合头前的温度,物料输入混 合头,经高压撞击式混合,动能转化为热能。经计算,料温可上升约7℃。另外,高压撞击式混合效果远远超过手工发泡中桨叶式搅拌的效果。物料分子间混合分散得好,则大大加快了反应进程。

对于HFC-245fa发泡体系来说,聚醚多元醇的选择非常重要,聚醚多元醇的官能度、羟值及制备聚醚多元醇所用的起始剂种类对泡沫粘接性能都有直接的影响。一般来讲,在一定的范围内,聚醚多元醇的官能度越小,羟值越低,所制得的泡沫粘接性越好,但压缩强度等工艺性能相对越差。聚醚多元醇X,是采用高官能度脂肪族多元醇与芳香族多胺等为起始剂台成的,羟值为420±20mgKOH/g。由于聚醚分子中具有苯环及链状交联结构,并且有适宜的官能度f=4.0~5.0,所以聚醚多元醇X不仅能有效提高泡沫的粘接强度,而且具有良好的工艺性能。

实验发现,在泡沫自由发泡芯密度保持不变的情况下,无论是HFC-245fa的用量过高,水份用量较少;还是H2O 的用量过高而HFC-245fa的用量过低 泡沫的表皮都会出现易酥脆性。这是因为 如果245fa用量过高,随着它的气化大量的反应热将被带走,泡沫的固化将不充分。而水份过多时,水与异氰酸酯反应产生的脲基甲酸酯结构就会增多,而脲基甲酸酯的大量形成将导致泡沫表皮的酥脆。经过多次的反复试验,我们将两种发泡剂的用量控制在一个适宜的比例范围内,泡沫表皮酥脆性明显改善,粘接性能太为提高。在这个比例范围内,水份与异氰酸酯反应产生的脲基甲酸酯量被控制在适宜的范围内,而反应产生的热量,又弥补了因HFC 245fa气化造成的热量不足问题。

对于HFC-245fa发泡体系,改善泡沫表皮酥脆性,提高粘接性能,交联剂的选择也十分重要。用高官能度聚醚作交联剂,虽生产工艺能满足要求,但泡沫表皮酥脆 粘接强度低。采用低官能度聚醚作交联剂,虽表皮酥脆性有改善,粘接强度有提高,但压缩强度偏低,生产工艺不能满足冰箱实际生产要求。

在实验中发现,有些HFC-245fa泡沫虽刚发泡时表皮酥脆,但这种现象过24h后会消失。这是由于刚反应时,泡沫中自由异氰酸酯组份的数量较高,随着时问的推移,泡沫中自由异氰酸酯组份逐渐减少,表面酥脆性现象将会消失。催化剂的选择原则是保持发泡反应与凝胶反应的平衡。同时还要促进泡沫的后固化的反应 减少反应初期泡沫中自由异氰酸酯组份的含量,从而达到改善泡沫表面酥脆性,提高泡沫粘接性能的目的。采用复配催化剂,是由有机金属盐与六氢化三嗪及二甲基环己胺按比例复配而成。在反应的初期,它能有效抑制发泡反应的进行,在反应中期,它能保持发泡反应与凝胶反应的平衡,在反应的后期能有效地促进聚醚多元醇与异氰酸酯的反应及异氰酸酯自身的三聚化反应,从而达到促进泡沫后固化反应减少自由异氰酸酯组份含量的目的。


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