聚氨酯泡沫塑料(1)..

聚氨酯泡沫塑料
Oliver-2011.06.22
目录
1、什么是聚氨酯 2、聚氨酯发展历史 3、聚氨酯泡沫分类 4、聚氨酯泡沫的应用 5、聚氨酯泡沫的合成原理 6、聚氨酯泡沫合成主要原料 7、聚氨酯成型工艺
什么是聚氨酯？

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全名：据氨基甲酸酯 英文：Polyurethane 定义：凡是在高分子主链上含有许多重复的 -NHCOO-基团的高分子化合物通称为聚氨基甲酸酯
发泡剂
化学发泡剂： 水 与异氰酸酯反应生成CO2气体 物理发泡剂： 低沸点挥发物 MC、CFC-11、 HCFC-141b、245fa
其他
添加剂：抗氧化剂、紫外线吸收剂、 耐黄变剂、阻燃剂等
填料：碳酸钙、陶瓷粉、橡胶粉等
主题
聚氨酯泡沫成型工艺
连续式成型工艺
水平连续发泡 垂直连续发泡 模压连续成型 (浪板、地毯) 喷涂
A 异氰酸酯与水的反应
产生气体，使泡 沫生长
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B 异氰酸酯与醇的反应
伴随泡沫生长，达到 一定的支撑强度
C 交联反应
过量的ISO形成 耐温的硬段
D 自聚反应
聚氨酯泡沫主要原料
异氰酸酯 多元醇 扩链、交联剂 表面活性剂 催化剂 发泡剂 其他
TDI、MDI、IPDI、HMDI、PREPOLYMER 聚醚多元醇、聚酯多元醇、植物油多元醇等 小分子醇、小分子胺 泡沫稳定剂、开孔剂、乳化剂 胺类催化剂、金属催化剂 物理发泡剂、化学发泡剂 阻燃剂、抗氧化剂、耐黄变剂、填料等
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异氰酸酯
TDI: 粗MDI: T/M： 改性MDI: 液化MDI: 预聚体： T65,T80,通常用于普通泡棉块泡 多用于硬泡、半硬质，也用于软泡增硬度 TDI+粗MDI常用于高回弹、软泡 多用于软泡高回弹、慢回弹 用于微孔弹性体、鞋材等 应需要而设计，如鞋底原液
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特殊异氰酸酯：NDI、IPDI、HDI等用于特殊产品
聚氨酯泡沫的分类
Mc值 ：体型结构大分子中交联点间的分子量的大小。
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Mc↓，交联密度↑ ，泡沫塑料的硬度及机械强度 ↑ 市场上常见的聚氨酯泡棉： 普通泡棉：通常为10~30kg/m3的TDI泡棉 软泡主要用作衬垫材料，可代替泡沫乳胶。广泛使用于家 高回弹泡棉：模塑 汽车座椅、家具座垫等 具、火车、汽车及航空、包装、纺织品和各种泡沫衬垫，如 裁切块泡 座垫、床垫、鞋材泡棉等 坐垫、地毯衬垫及医药卫生、建筑及国防等方面。 慢回弹泡棉：寝具 床垫、枕头等 硬泡其比强度高、质量轻、绝热和隔音性能优良，常用作 半硬质泡棉：缓冲材 、汽车保险杠等 热保温与夹心支持的材料。如冷藏设备、管道和贮罐绝热保 自结皮泡棉：扶手、方向盘等 温夹层，建筑、国防装方面的夹层材料。 微孔聚氨酯泡棉：鞋材、减震垫等 半硬泡具有吸收冲击能的特性，主要用于防震缓冲方面的 硬泡：低密度 冷库板、喷涂保温等 部件，大量用于车辆、飞机等方面。也可用作密封材料和能 高密度 仿木家具、结构材等 量吸收材料。
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间歇式工艺
块泡 圆泡 模塑成型
水平连续发泡
垂直发泡
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连续式浪板生产线
喷涂发泡
箱泡
模塑成型工艺
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主题
鞋材
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主题
其他
导电海绵 过滤棉
不黄变 罩杯棉
目录
ຫໍສະໝຸດ Baidu
化妆棉
地毯海绵
吸水滚轮
主题
聚氨酯泡沫的合成原理
A 泡沫的形成：在成泡剂的作用下，产生泡沫。 B 泡沫的增长：新气体不断产生，泡孔膨大。
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C 泡沫的稳定：在泡沫增长阶段，气泡壁层变薄， 要求聚合物有足够的分子量和交联。使用泡沫 稳定剂。
基本化学反应
聚氨酯泡棉的应用
家具、寝具
座椅、座垫、床垫、枕头等 高回弹、慢回弹玩具、训练用球等
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玩具
汽车行业 建筑行业
座椅、扶手、方向盘、保险杠、大包围等
隔热保温、家具仿木、结构材等
鞋材 其他
鞋底、鞋垫、鞋帮等
罩杯棉、过滤棉、插花泥等
家具、寝具
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主题
玩具
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主题
汽车行业
目录
主题
建筑保温、结构材
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聚氨酯的发展
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1937，德国Bayer合成第一种聚氨酯热塑性塑料Durthane U。 40年代，制得了合成纤维贝纶U(Perlon U)。 50年代，得到聚氨酯弹性体、弹性纤维和泡沫塑料。 60年代，聚氨酯涂料和粘合剂等开始应用。 我国聚氨酯工业起始于20世纪50年代末，1959年上海市轻 工业研究所开始聚氨酯泡沫塑料的研究。
主题
多元醇
聚醚多元醇
聚醚多元醇常用的是由单体环氧乙烷、环氧丙 烷、四氢呋喃开环聚合而成，采用碱性催化剂 KOH和醇(或胺)
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聚酯多元醇
聚酯多元醇通常由二元酸与过量的多元醇反应 而成，分子量为1000-3000。聚酯多元醇也可 由内酯(如己内酯)开环聚合而得到
主题
扩链剂、交联剂
扩链剂 低分子量的二元醇、二元胺，如：乙二醇、 1,4-丁二醇，二乙二醇， 3,3’-二氯联苯二胺， 3,3’-二氯-4,4’-二苯基甲烷二胺(MOCA) 交联剂 三官能度以上的低分子量醇或胺，如：二乙醇 胺、三乙醇胺、甘油、三羟甲基丙烷、乙二胺 等
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主题
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表面活性剂
泡沫稳定剂：增加原料各组分互
溶性，乳化成核及降低表面张力稳 定发泡过程，得到均匀的泡沫微孔 结构 开孔剂：开孔硅油、矿物油、特 殊聚醚等，达到开孔的效果，防止 收缩。
催化剂
胺类： 三亚乙基二胺、DMEA、NMM、DMDEE等 金属催化剂： 辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、铅/ 汞/铋化合物等