聚氨酯硬泡的原料培训—百度

聚醚的原料来源丰富，常规硬泡用聚醚多元醇的价格低廉，聚醚型聚 氨酯耐水解性能好。聚酯多元醇的优点是泡沫体强度大、粘接性好，延长 率高，耐油性好，缺点是耐水解性能不及聚醚型泡沫。
1、 聚醚多元醇 通用聚醚多元醇的工业化生产一般以负离子催化开环聚合为主。通常 以氢氧化钾(或氢氧化钠)或二甲胺为催化剂，以甘油或蔗糖等小分子多元 醇或其它含活泼氢化合物如胺、醇胺为起始剂，以氧化丙烯(环氧丙烷，简 称 PO) 或者氧化丙烯和氧化乙烯 (环氧乙烷，简称 EO) 的混合物为单体， 在一定的温度及压力下进行开环聚合，得到粗聚醚，再经过中和、精制等 步骤，得到聚醚成品。 聚醚生产主要掌握在陶氏化学、拜尔、巴斯夫、雷普索尔、壳牌化学、 旭哨子、亨斯迈等跨国公司手中。我国要生产厂家有：锦化化工有限责任 公司、上海高桥石油化工公司、山东东大化学工业公司、天津第三石油化 工厂、金陵石化等。 2、 聚酯多元醇 20 世纪 80 年代，硬质聚氨酯泡沫塑料领域中突出的成就之一是开发 了芳香族聚酯多元醇，并以此替代聚氨酯和聚异氰酸酯硬质泡沫塑料配方 中的部分或全部聚醚多元醇。目前用于硬质聚氨酯泡沫塑料的聚酯多元醇 主要有芳香族聚酯多元醇和松香聚酯多元醇、棕榈油聚酯多元醇等脂肪族
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4、 开孔剂 在制备真空隔热板和热塑性硬泡以及其它要求低收缩率的保温硬泡， 一般需使得泡沫有较高的开孔率，这就需加入开孔剂。例如 Goldschmidt 公 司的 Ortegol 501 是一种开孔剂，外观黄色透明液体，粘度 150～400 mPa· s，相对密度 0.9～1.0，羟值 2 mg/g ，它与亲水性有机硅表面活性剂(硅油) 结合使用，可制得高开孔率硬泡。
聚 氨 酯 知 识 培 训 材 料
冉科辉
2012 年 12 月 16 日
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聚氨酯硬泡的原料
20 世纪 70 年代，全球聚氨酯年产量总计只有 110 万吨，2003 年超过
900 万吨，预计明年（2006）将超过 1000 万吨。我国聚氨酯工业起始于 20
世纪 50 年代末至今已有 50 多年的历史，到 90 年代才进入快速发展阶段，
剂。在合成聚氨酯泡沫塑料所采用的配方中有关原料的作用如下：
序号 1 2 3 4
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原料名称 聚醚、聚酯或其它多元醇 多异氰酸酯（ 如粗 MDI 等） 水 物理发泡剂(如 HCFC-141b 、戊烷 等) 交联剂 催化剂 泡沫稳定剂 抗氧剂 阻燃剂 颜料
主要作用 主反应原料 主反应原料 链增长剂，化学发泡剂(产生 CO2) 气化后作为气泡的来源，并可移去反应 热 提高泡沫的机械性能 催化发泡及凝胶反应 使泡沫稳定，并控制泡孔的大小和结构 提高抗热、氧老化，湿老化性能 使泡沫塑料具有阻燃性 提供各种色泽
聚氨酯泡沫塑料作为聚氨酯制品一大门类，原料品种多，范围广，下
面对泡沫体系用的多元醇、异氰酸酯及助剂品种，特别是新型原料等作一
介绍。 一、 多元醇
聚醚多元醇是聚氨酯泡沫塑料业用量最大的多元醇原料，聚异氰脲酸
酯硬泡也采用聚酯多元醇作为原料。聚氨酯发展初期，所用的有机多元醇
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主要是以煤化学为基础的聚酯多元醇及农副产品蓖麻油为基础的多元醇化 合物，石油化工的发展提供了大量的氧化烯烃，为聚醚多元醇的开发奠定 了基础，聚醚多元醇价格比聚酯多元醇低得多，泡沫性能好，在聚氨酯泡 沫用多元醇中占主导地位。
到 2003 年，我国聚氨酯时常需求量达 100 万吨。其产品形态为泡沫塑料、
弹性体、涂料、胶粘剂、纤维、合成革、防水材料及铺装材料等，主要用
于交通运输、建筑、机械、电子设备、家具、食品包装、服装、纺织、合
成皮革、石油化工、医疗等。
用于硬质聚氨酯泡沫塑料制造的原料有聚醚多元醇(及聚酯多元醇)、
多异氰酸酯等主要原料，以及发泡剂、催化剂、泡沫稳定剂、抗氧剂等助
生产聚氨酯泡沫塑料时，泡沫稳定剂（或称匀泡剂）是一个不可缺少 的组分。它起着乳化泡沫物料、稳定泡沫和调节泡孔的作用，增加各组分
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的互溶性，有助于气泡的形成，控制泡孔的大小及均匀性，促使泡沫泡孔 凝胶张力的平衡，使泡孔壁具有弹性，以留住气体，防止泡沫崩塌。应用 于硬泡的有机硅稳定剂，除了起到泡沫稳定、均化作用外，而且要提高泡 孔的闭孔率。 五、 发泡剂
聚氨酯泡沫塑料采用化学发泡剂和物理Байду номын сангаас泡剂发泡。化学发泡剂即水， 水同异氰酸酯反应生成使泡沫料液膨胀的二氧化碳气体。物理发泡剂(有时 称“辅助发泡剂”)一般是惰性的低沸点氟代烃类或烃类化合物。 六、其它助剂
1、 抗氧剂及防老剂 聚氨酯泡沫塑料在光、热等外界因素作用下会发生老化，发生黄变， 材料的物理性能会下降。添加抗氧剂会延缓这种作用。聚氨酯常用的抗氧 剂及防老剂是受阻酚类抗氧剂。取代酚与膦酸酯并用可提高聚氨酯的耐候 性及耐紫外光性。在聚醚多元醇中一般加入 BHT 类抗氧剂以防止变质。 2、 脱模剂 聚氨酯泡沫与许多材料都有较好的粘结性，因此在模塑成型时，需在 模具表面涂上脱模剂，以使泡沫整皮与模具中间形成很薄的隔离层，便于 制品的脱模。脱模剂分内脱模剂和外脱模剂两种，前者加入到物料中。不 过使用最多的是外脱模剂，主要成分可分为有机硅和石蜡两大类。 3、 填料和增强材料 为了改善泡沫硬度或耐温、抗屈挠性能，或降低泡沫生产成本，可加 入无机粉状或纤维状填料。特别是片状和纤维状填料的添加，可明显改善 硬泡的弯曲强度和抗冲性能。
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聚酯多元醇。芳香族聚酯多元醇特别适宜用于聚异氰脲酸酯泡沫。国外将 芳香族聚酯多元醇广泛用于制造建筑用夹心泡沫板材生产和建筑业现场喷 涂施工。这种含有聚酯的聚氨酯硬泡除了基本具有聚醚型聚氨酯硬泡的性 质外，还具有韧性好、耐燃性能优良、价格低等原因。 国外聚氨酯原料的 主要厂家竞相开发，已形成了聚酯多元醇的系列产品。聚酯多元醇含大量 的伯羟基，活性高，还可降低催化剂用量。 二、 多异氰酸酯
多异氰酸酯是聚氨酯的主要原料之一。聚氨酯泡沫塑料用多异氰酸酯 主要为多亚甲基多苯基多异氰酸酯(粗 MDI、PAPI) 和甲苯二异氰酸酯(TDI) 两大系列，而硬质聚氨酯泡沫塑料主要采用粗 MDI 为多异氰酸酯原料。 三、 催化剂
在聚氨酯发泡过程中发生多种化学反应，其中异氰酸酯和羟基的反应、 异氰酸酯和水的反应是重要的反应。前一个反应属“凝胶反应”，多元醇与 多异氰酸酯反应生成高相对分子质量聚合物；后一个反应属“发泡反应”， 异氰酸酯与水反应生成取代脲和二氧化碳。在发泡中，如何控制这两个反 应的相对速度，以及控制初期反应使粘度增长不致过快、以充满模具腔， 是必须重视的问题。另外通用聚醚多元醇一般为端仲羟基，在无催化剂的 条件下与异氰酸酯基反应较慢，不能获得稳定的泡沫体系。故在聚氨酯泡 沫塑料的制备过程中必须使用催化剂，并且选择催化剂的品种、控制用量， 才有可能得到所需要的泡沫。 四、泡沫稳定剂