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简析聚氨酯原料之催化剂

在聚氨酯泡沫制备过程中,催化剂的作用主要是调节发泡反应和凝胶反应的速度,使之处于良好的平衡状态。
一、胺类催化剂
三乙烯二胺是软泡生产中最重要的叔胺催化剂,它有60%功效用于促进异氰酸酯与水反应,即发泡反应。40%功效用于促进羟基与异氰酸酯反应,即凝胶反应,三乙烯二胺对有机锡宽度较窄,但它具有促进泡沫后期熟化的作用,是所有软泡不可缺少的催化剂。
双(2-二甲胺基乙基)醚(A-1)已被推荐作为通用型软泡的叔胺催化剂,它有80%功效促进发泡反应,20%功效促进凝胶反应,加宽了有机锡催化剂的可调范围,提高了制品的合格率,目前大多和三乙烯二胺组合使用。
胺催化剂用量不当对泡沫的影响
1、胺过量将造成
(1)反应时间短,起始粘度增加太快,发泡时冒烟大
(2)泡沫开裂
2、胺用是量过少
(1)起始发泡速度太慢。
(2)影响发泡高度。
二、锡类催化剂
辛酸亚锡是通用型块状聚醚软泡最常用的有机锡催化剂,它在含水、叔胺的聚醚混合物中,极容易水解和氧化。
辛酸亚锡用量可调范围较宽,泡沫密度越低,可调节范围越窄,锡用量影响如下:
用量太少:   泡沫开裂
用量太多:粘度增加快,泡沫形成闭孔而收缩,形成底皮和边皮。
配方的改变对辛酸亚锡需要量的影响概括如下:
配方改变因素                  辛酸亚锡需要量
减少水量                            降低
增加物理发泡剂                   增大
减少异氰酸酯指数                增大
在实际生产中,一般不改变胺催化剂用量,而是通过改变辛酸亚锡用量,来调整发泡反应和凝胶反应的平衡状态。
据资料报导,在生产聚醚型块状软泡时,辛酸亚锡用量与泡沫密度有如下关系:
其中d为泡沫密度(kg/m3)
该公式限定条件如下:
(1)以100份聚醚为基础的配方用量
(2)当d≥20kg/m3时,TDI指数为1.06
当d<20kg/m3时,TDI指数为1.10
指数以1.03~1.15为宜,若增加指数时,其用量减少,为指数增加量的千分之一左右
(3)若增加MC用量,辛酸亚锡增加量为MC的千分之二左右。
各密度下的辛酸亚锡参考用量:
密度(kg/m3)      辛酸亚锡用量(重量份)
12                                      0.34
16                                      0.27
20                                      0.23
26                                      0.21
30                                      0.2
35                                      0.19
46                                      0.17

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