硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的原料及添加劑
硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料,簡(jiǎn)稱聚氨酯硬泡,它在聚氨酯制品中的用量?jī)H次于聚氨酯軟泡。
聚氨酯硬泡多為閉孔結(jié)構(gòu),具有絕熱效果好、重量輕、比強(qiáng)度大、施工方便等優(yōu)良特性,同時(shí)還具有隔音、防震、電絕緣、耐熱、耐寒、耐溶劑等特點(diǎn),廣泛用于冰箱、冰柜的箱體絕熱層、冷庫(kù)、冷藏車等絕熱材料,建筑物、儲(chǔ)罐及管道保溫材料,少量用于非絕熱場(chǎng)合,如仿木材、包裝材料等。一般而言,較低密度的聚氨酯硬泡主要用作隔熱(保溫)材料,較高密度的聚氨酯硬泡可用作結(jié)構(gòu)材料(仿木材)。
原料及添加劑
異氰酸酯和多元醇是聚氨酯發(fā)泡體系的兩個(gè)主要組成部分。我國(guó)有機(jī)異氰酸酯工業(yè)從二十世紀(jì)五十年代初開(kāi)始至今,依靠自己的技術(shù)力量開(kāi)發(fā)了二異氰酸酯 (tdi )、多亞甲基多基多異氰酸酯(papi)。自八十年代起,我國(guó)開(kāi)始形成了以引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)二異氰酸酯(tdi)、二基甲烷二異氰酸酯(mdi)和多亞甲基多基多異氰酸酯(papi)為主,三基甲烷三異氰酸酯( tti )輔以自主開(kāi)發(fā)的技術(shù)生產(chǎn)六亞甲基二異氰酸酯(hdi),等小噸位品種異氰酸酯的生產(chǎn)格局。 [2]
二十世紀(jì)八十年代之后,原輕工部下屬的煙臺(tái)合成革廠引進(jìn)2萬(wàn)噸級(jí)mdi/papi聯(lián)產(chǎn)裝置。九十年代中期,以煙臺(tái)合成革廠為基礎(chǔ)成立的煙臺(tái)聚氨酯有限公司,依靠自己的力量,經(jīng)過(guò)幾次技術(shù)改革,不僅生產(chǎn)能力迅速提高,而且產(chǎn)品質(zhì)量也有了較大幅度改進(jìn)。目一前公司已在浙江寧波建設(shè)一套16萬(wàn)噸/年的mdi生產(chǎn)裝置,具有競(jìng)爭(zhēng)能力。我國(guó)tdi裝置原本引進(jìn)4套,總計(jì)能力7萬(wàn)噸/年,其中只有甘肅化工公司和滄州大化集團(tuán)裝置開(kāi)工正常,tdi國(guó)內(nèi)缺口很大。由于中國(guó)及東南亞地區(qū)聚氨酯原料市場(chǎng)潛力巨大,跨國(guó)公司己競(jìng)相來(lái)華建廠,如公司、公司、bayer公司都在上海建設(shè)了mdi和tdi生產(chǎn)廠。在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái),國(guó)內(nèi)有機(jī)異聚氨酯的供需狀況將會(huì)改觀。
多元醇
聚氨酯用多元醇主要有聚醚多元醇和聚酯多元醇,其中前者產(chǎn)量較大。近年來(lái)國(guó)產(chǎn)聚醚的產(chǎn)量和品種都有很大改善,從只能生產(chǎn)2官能團(tuán)、相對(duì)分子質(zhì)量500的聚醚,發(fā)展到能生產(chǎn)8官能團(tuán)、相對(duì)分子質(zhì)量6000以上的5大系列、上百個(gè)牌號(hào)的聚醚,并開(kāi)發(fā)了耐高溫聚醚、阻燃聚醚、芳香族聚醚、高固含量乙烯、丙烯睛接枝聚合物多元醇等許多聚醚新品種。隨著引進(jìn)裝置的相繼投產(chǎn)和對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷改進(jìn),我國(guó)聚醚多元醇生產(chǎn)能力成倍增,產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到、有的己經(jīng)超過(guò)國(guó)外同類產(chǎn)品的水平。雙金屬氰化物絡(luò)合催化體系合成的低不飽和度聚醚多元醇已獲得自主專利。至2001年,國(guó)內(nèi)大型聚醚廠的環(huán)氧丙烷(po)及聚醚多元醇(ppg)的生產(chǎn)能力己分別達(dá)到42.5萬(wàn)噸和43萬(wàn)噸水平。
化學(xué)發(fā)泡劑的發(fā)泡原理是根據(jù)異氰酸酯分子結(jié)構(gòu)中的異氰酸根基團(tuán)可以和發(fā)泡劑分子上的輕基、氨基等多種基團(tuán)發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生的小分子氣他(如co2)被封存于固化后的體系中,就形成了泡孔?;瘜W(xué)發(fā)泡劑中普通的就是水,因其污染小、成本低、工藝簡(jiǎn)便、發(fā)泡效果好而得到了廣泛應(yīng)用。
物理發(fā)泡劑主要是一些低沸點(diǎn)的小分子,常溫下一般是液體,其發(fā)泡原理是依靠與多元醇反應(yīng)時(shí)放出的熱量使發(fā)泡劑溫度升至沸點(diǎn)以上,形成氣體,產(chǎn)生泡孔。其中氟里昂發(fā)泡劑是硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料理想的發(fā)泡劑。
泡沫穩(wěn)定劑
泡沫穩(wěn)定劑對(duì)于聚氨酯泡沫材料中泡孔的形成、穩(wěn)定、孔徑大小的調(diào)節(jié)都起到至關(guān)重要的作用,其中應(yīng)用廣的是有機(jī)硅泡沫穩(wěn)定劑,主要由低含氫聚硅氧烷和端烯丙基聚醚在鉑催化劑作用下合成制得。

