聚氨酯计算公式中有关术语及计算方法

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

56.11000 56.11000
0.9
500
770
= 905.6g 异氰酸酯用量的简单算法
在硬泡中,异氰酸酯通常采用 PAPI,则 G 为 126,R 一般选用 1.05,纯度 P 为 90%,则可
简化为:
W 总=W 醇×羟值×0.00263+16×W 水 例,根据下列配方计算 PAPI 的用量
100 公斤
多异氰酸酯
50 公斤

4.0 公斤
发泡剂 CCL3F 催化剂+泡沫稳定剂
5.0 公斤 2.0 公斤
计算:
按W 4.0 44 18
F=5.0
B=0
收率

100

50

4.0

5.0

2.0
(9.8

5.0

0) 100%

90.5%
100 50 4.0 5.0 2.0
聚氨酯计算公式中有关术语及计算方法
1. 官能度 官能度是指有机化合物结构中反映出特殊性质(即反应活性)的原子团数目。对聚醚或聚酯多 元醇来说,官能度为起始剂含活泼氢的原子数。
2. 羟值 在聚酯或聚醚多元醇的产品规格中,通常会提供产品的羟值数据。 从分析角度来说,羟值的定义为:一克样品中的羟值所相当的氢氧化钾的毫克数。 在我们进行化学计算时,一定要注意,计算公式中的羟值系指校正羟值,即 羟值校正 = 羟值分析测得数据 + 酸值 羟值校正 = 羟值分析测得数据 - 碱值 对聚醚来说,因酸值通常很小,故羟值是否校正对化学计算没有什么影响。 但对聚酯多元醇则影响较大,因聚酯多元醇一般酸值较高,在计算时,务必采用校正羟值。 严格来说,计算聚酯羟值时,连聚酯中的水份也应考虑在内。 例,聚酯多元醇测得羟值为 224.0,水份含量 0.01%,酸值 12,求聚酯羟值 羟值校正 = 224.0 + 1.0 + 12.0 = 257.0
与水反应所需的异氰酸酯用量公式
W水 W G
9
式中:G 为异氰酸酯当量值 W 水为水的当量值 9 为水的当量值
发泡配方中所需异氰酸酯总量
聚氨酯泡沫制备过程中,除了多元醇和水需用的异氰酸酯用量外,还需考虑异氰酸酯过量程度
(即异氰酸酯指数)及纯度。
因此,聚氨酯泡沫塑料中所需异氰酸酯总用量公式如下:
W总 G [ W醇 W水] R 1
隔热保温层厚度计算 聚氨酯泡沫塑料作为隔热保温材料已广泛用于冷库、油管、保温管道等。 正确地确定隔热层厚度将大大地节省原料,降低材料费用。 绝热工程包括保温和保冷两方面的内容。
经济厚度计算方法是一种最广泛使用的方法。
把绝热材料的投资和热冷损失的费用综合考虑后得出一种经济厚度,此时保温与保冷费用和
热损失费用之和为最小。
式中:W —异氰酸酯用量 G —异氰酸酯当量值 g—多元醇当量值
TDI 的当量值为 87、MDI 的当量值为 125、PAPI 的当量值为 126~127。
多元醇当量值g 56.11000 羟值
则多元醇所需的异氰酸酯用量:
W醇
W
G
56.11000
羟值
式中:W 为异氰酸酯用量 W 醇为多元醇用量
聚醚多元醇(羟值 500mgKOH/g)
500g
403 聚醚(羟值 770mgKOH/g)
100g
匀泡剂
12g
三乙撑二胺
5g

3g
CFC-11
200g
PAPI
W 总=W 醇×羟值×0.00263+16×W 水
W 总=500×500×0.00263+100×770×0.00263+16×3
W 总=907g
分子量

56.1 官能度 1000 羟值
(56.1 为氢氧化钾的分子量)
例,聚氧化丙烯甘油醚羟值为 50,求其分子量。
分子量 56.1 31000 3366 50
对简单化合物来说,分子量为分子中各原子量总和。
如二乙醇胺,其结构式如下: CH2CH2OH
HN <
CH2CH2OH
分子式中,N 原子量为 14,C 原子量为 12,O 原子量为 16,H 原子量为 1,则二乙醇胺分 子量为:14+4×12+2×16+11×1=105
56.11000 9
P
羟值
式中:W 总为所需异氰酸酯重用量
G 为异氰酸酯当量值
W 醇为配方中多元醇的总用量
W 水为配方中水的总用量
R 为异氰酸酯指数
P 为异氰酸酯纯度
对普通聚氨酯硬泡来说,指数 R 一般为 1.05,异氰酸酯的纯度由于生产厂家的不同而有所
变化,若不特别说明,在计算时,PAPI 的纯度通常认定为 90%。
5. 异氰酸基百分含量 异氰酸基百分含量通常以 NCO%表示,对纯 TDI、MDI 来说,可通过分子式算出。
TDI的NCO% 42 2 48% 174
MDI的NCO% 42 2 33.6% 250
式中 42 为 NCO 的分子量 对预聚体及各种改性 TDI、MDI,则是通过化学分析方法测得。 有时异氰酸基含量也用胺当量表示,胺当量的定义为:在生成相应的脲时,1 克分子胺消耗 的异氰酸酯的克数。 胺当量和异氰酸酯百分含量的关系是:
水当量为 9
150
R 87 1.07 400 11 1000 9
聚氨酯泡沫塑料计算公式及其应用
1. 聚氨酯泡沫收率计算方法 聚氨酯泡沫塑料制造时物料变动情况可按下式表示:
上式 4 个方程式中左边为使用的原料,右边为产物。 ⑷式中: A:为催化剂,稳定剂,泡沫稳定剂等物料中不挥发物质。 B:为催化剂,稳定剂,泡沫稳定剂等物料中挥发物质。 从以上方程式看出,聚氨酯化合物是最终产品,CO2 与 CCL3F 在发泡过程中损失,其他助 剂要看是属于挥发组份还是非挥发组份。
胺当量 4200 NCO%
6. 当量值和当量数
当量值是指每一个化合物分子中单位官能度所相应的分子量。
当量值

数均分子量 官能度
如聚氧化丙烯甘油醚的数均分子量为 3000,则其当量值
聚醚三元醇当量值 3000 1000 3
在聚醚或聚酯产品规格中,羟值是厂方提供的指标,因此,以羟值的数据直接计算当量值比
沫作绝热材料,其厚度应为多少?
已知 tf = -20℃ ta= 30℃ λ=0.022 Kcal/m·h·℃ a1=7 Kcal/m2·h·℃
ts 的求法:
ts 为绝热层表面露点温度,查阅饱和蒸汽压表得:
30℃时的饱和蒸汽压为 31.824mmHg 柱
31.824×0.85=27.05mmHg
在 27.05mmHg 下的饱和温度为 27.02℃(查表)因为在保冷时 ts 应略高于露点温度,故
从计算说明,按以上配方发泡,当使用原料一百公斤时则制得泡沫塑料为 90.5 公斤。
2. 异氰酸酯用量的计算 在聚氨酯泡沫配方中,异氰酸酯用量是根据配方中多元醇的质量指标、水的用量来计算的。 ⑴聚氨酯硬泡配方异氰酸酯用量的计算 异氰酸酯用量计算方法 每 100 克多元醇所需的异氰酸酯用量如下:
W G 100 g
ts=27.2+0.5℃或 27.2+1℃,代入:
X

(tf

ts)
0.022

20 27.7

0.06(5 米)
aI(ts ta) 7
27.7 30
如 ts 高于露点温度 1℃ ,则:
X

0.022
20 28.2

0.08(4 米)
7 28.2 30
所以,以上冷库的绝热层厚度应为 6.5 厘米以上。
较方便。
当量值

56100 羟值
当量值 56100 羟值
TDI当量 分子量 174 87 官能度 2
当量 42.02 100 NCO%
7. 异氰酸酯指数
异氰酸酯指数表示聚氨酯配方中异氰酸酯过量的程度,通常用字母 R 表示。
W异
ຫໍສະໝຸດ Baidu异氰酸酯指数(R)
异氰酸酯当量数 多元醇当量数

水的用量
W
44
18

⑶式中损失的为 F 公斤。

F = 发泡剂 CCL3F 的全量
⑷式中损失的组份为 B 公斤。
则总损失量:W+F+B
以上收率用百分率表示:
使用原料的总计 (W F B)100% 使用原料的总计
例 以普通软泡制备过程为代表做的收率计算。
当发泡配方为:
聚醚(酯)多元醇
3. 羟基含量的重量百分率 在配方计算时,有时不提供羟值,只给定羟基含量的重量百分率,以 OH%表示。 羟值 = 羟基含量的重量百分率×33 例,聚酯多元醇的 OH%为 5,求羟值 羟值 = OH% × 33 = 5 × 33 = 165
4. 分子量
分子量是指单质或化合物分子的相对重量,它等于分子中各原子的原子量总和。
例,根据下列配方计算出 PAPI 的用量:
聚醚多元醇(羟值 500mgKOH/g)
500g
403 聚醚(羟值 770mgKOH/g)
100g
匀泡剂
12g
三乙撑二胺
5g

3g
求 PAPI 用量
W总 G [ W醇 W水] R 1
56.11000 9
P
羟值
W总 126 [ 500 100 ]1.05 1
一般控制绝热层表面单位面积的热损失不大于规定值。
据国家计委节能局、国家经委能源局召开的全国供热系统节能座谈会提出的“供热系统节能
暂行规定”(讨论稿),对于保温管道与设备生产允许最大散热损失为:
管道及设备外
表面温度(℃)
50 100 150 200 250 300 350 ……
允许最大散热损失
(Kcal/m2·h)
E异 W醇 W水
E醇 9
式中:W 异为异氰酸酯用量
W 醇为多元醇用量
E 异为异氰酸酯当量 E 醇为多元醇当量
例,根据下列配方,计算异氰酸酯指数 R。
聚酯三元醇(分子量 3000)
400 份

11 份
匀泡剂
4份
二甲基乙醇胺
4份
TDI
150 份
TDI当量 174 87 2
聚酯当量 3000 1000 3
tf: 管内介质温度,℃
ts: 保温层表面温度,℃
ta: 环境温度℃(对保温采用全年平均气温,对保冷、环境温度和相对温度采
用夏季平均值) X:保温层厚度,m
⑵ 外径大于 1000m/m 的设备和管道以及平面计算公式:
X (tf ts) aI(ts ta)
在实际计算中,保温层表面温度 ts 如何确定与各方面都有关系。
50 80 100 120 140 160 180 ……
⑴ 外径小于或等于 1000m/m 的设备和管路的厚度计算公式:
DIIn
DI D0

2(tf ts) aI(ts ta)
X DI D0 2
ts = ta+A
a1 式中,D1:保温层外径,m
D0:保温层内径,m A: 散热量 Kcal/m2·h(规定值) λ:保温材料导热系数,Kcal/m·h·℃ a1:传热系数 Kcal/m2·h·℃
从能耗考虑,ts 与大气温度 t0 越接近越好,但是,相应的其投资费用也越大。
反之,则能源又随投资费用的减少而大幅度的增加。 因此,保温保冷层表面温度应分别高于大气温度和露点温度。 同时,式中 a1 的值(外部传热系数)对保温的场合往往直接取 10,对保冷取 7。 例 1, 某冷库,库内最低温度为-20℃,夏季平均气温为 30℃,湿度为 85%,采用聚氨酯泡
聚氨酯泡沫塑料的收率的计算:
(聚氨酯化合物)(A)
10(0 重量%)
(多元醇)(多异氰酸酯)(水)(CCL3F)(A)(B)
在实际计算中要分析损失物料:
⑴式中实际无损失,⑵式中 CO2 逸出,⑶式中 CCL3F 汽化,⑷式中 B 物质的挥发部分损失 。
于⑵式中 1 公斤克分子的水将损失 1 公斤克分子的 CO2 ,其损失量为 W 公斤。
相关文档
最新文档