تشير رغوة البولي يوريثان المرنة إلى رغوة البولي يوريثان المرنة ، وهي نوع من رغوة البولي يوريثان المرنة بمرونة معينة. إنه أكثر منتجات البولي يوريثين استخدامًا في منتجات البولي يوريثين. رغوة البولي يوريثان الناعمة هي في الغالب بنية ذات خلية مفتوحة ، مع كثافة منخفضة ، واستعادة مرنة جيدة ، وامتصاص الصوت ، والتهوية ، والحفاظ على الحرارة وخصائص أخرى. إنها تستخدم بشكل أساسي كمواد وسادة للأثاث ، والمراتب ، ووسادة مقعد السيارة ، إلخ. يتم استخدام الرغوة الناعمة كمادة ترشيح ، ومواد عازلة للصوت ، ومواد مقاومة للصدمات ، ومواد زخرفية ، ومواد تغليف ، ومواد عازلة للحرارة.
يمكن تقسيم رغوة البولي يوريثان المرنة إلى أنواع مختلفة وفقًا لمعايير التصنيف المختلفة:
وفقًا لدرجة النعومة والصلابة ، أي الأداء المقاوم للحمل المختلف ، يمكن تقسيم رغوة البولي يوريثان المرنة إلى رغوة مرنة عادية ورغوة فائقة النعومة ورغوة مرنة عالية التحميل ورغوة مرنة عالية المرونة ، من بين أي رغوة مرنة عالية المرونة ورغوة مرنة عالية التحميل تستخدم بشكل عام في تصنيع وسائد المقاعد والمراتب وما إلى ذلك.
وفقًا لعمليات الإنتاج المختلفة ، يمكن تقسيم رغوة البولي يوريثان الناعمة إلى كتلة رغوة ناعمة ورغوة ناعمة مصبوبة. يتم إنتاج الرغوة اللينة من خلال عملية مستمرة لإنتاج رغوة كبيرة الحجم ، ثم تقطيعها إلى رغوة بالشكل المطلوب. الرغوة اللينة المقولبة عبارة عن منتج رغوي يمزج المواد الخام مباشرة ثم يحقنها في القالب للرغوة بالشكل المطلوب من خلال طريقة الفجوة.
لماذا توجد أنواع عديدة من رغاوي البولي يوريثان المرنة والعديد من التطبيقات؟ ويرجع ذلك إلى تنوع المواد الخام للإنتاج ، بحيث تختلف أيضًا خصائص رغاوي البولي يوريثان المرنة المصنوعة. ثم المواد الخام المستخدمة في رغوة البولي يوريثان المرنة ما هي تأثيرات طبيعة المنتج النهائي؟ سيتم إعطاء الجواب أدناه.
1. بولي إيثر بوليول
باعتباره المادة الخام الرئيسية لإنتاج رغوة البولي يوريثان المرنة ، يتفاعل البولي إيثر بوليول مع الأيزوسيانات لتكوين يوريتان ، وهو التفاعل الهيكلي لمنتجات الرغوة. في حالة زيادة كمية البولي إيثر بوليول ، يتم تقليل كمية المواد الخام الأخرى (الإيزوسيانات والماء والمحفز ، وما إلى ذلك) ، مما يسهل التسبب في تكسير أو انهيار منتجات رغوة البولي يوريثان المرنة. إذا تم تقليل كمية البولي إيثر بوليول ، فسيكون منتج رغوة البولي يوريثان المرنة الذي تم الحصول عليه صعبًا وسيتم تقليل المرونة ، وسيكون شعور اليد سيئًا.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن متوسط وظائف البولي إيثر بوليول يؤثر أيضًا على خصائص مادة رغوة البولي يوريثان المرنة التي تم الحصول عليها. في حالة نفس الوظيفة ، كلما زاد الوزن الجزيئي للبولي إيثر بوليول ، انخفض تفاعله ، ولكن تم تحسين قوة الشد والاستطالة والمرونة لمنتجات رغوة البولي يوريثان المرنة التي تم الحصول عليها ؛ في القيمة المكافئة في حالة نفس (الوزن الجزيئي / الوظيفة) ، إذا زادت وظيفة البولي إيثر بوليول ، فسيتم تحسين التفاعل ، وسيتم تسريع معدل التفاعل نسبيًا ، وستكون درجة الارتباط المتبادل لمادة البولي يوريثين الناتجة تزداد ، وستزداد صلابة الرغوة ، لكن استطالة المادة ستزداد. قد رفض. لذلك ، اقترحت شركة Luoyang Tianjiang Chemical New Materials Co.، Ltd. أن إنتاج مواد رغوة البولي يوريثان المرنة يجب أن يختار البولي إيثر بوليولات بمتوسط وظيفي يزيد عن 2.5. إذا كان متوسط وظيفة البولي إيثر بوليولات منخفضة للغاية ، فإن رغاوي البولي يوريثان التي تم الحصول عليها تكون الاستعادة بعد الضغط ضعيفة.
2. عامل رغوة
بشكل عام ، يتم استخدام الماء فقط (عامل رغوة كيميائية) كعامل إرغاء في تصنيع كتل البولي يوريثين بكثافة أكبر من 21 جم / سم 3 ، ونقاط الغليان المنخفضة مثل كلوريد الميثيلين (MC) تستخدم في تركيبات منخفضة الكثافة أو فائقة - تركيبات ناعمة. تعمل المركبات (عوامل النفخ الفيزيائية) كعوامل نفخ مساعدة.
كعامل نفخ ، يتفاعل الماء مع الأيزوسيانات لتكوين روابط اليوريا وإطلاق كمية كبيرة من ثاني أكسيد الكربون والحرارة. هذا التفاعل هو تفاعل تمديد متسلسل. كلما زادت كمية الماء ، قلت كثافة الرغوة وزادت الصلابة. وفي نفس الوقت تصبح أعمدة الخلية أصغر وأضعف مما يقلل من قدرة التحمل ويكون عرضة للانهيار والتشقق. بالإضافة إلى ذلك ، يزيد استهلاك الأيزوسيانات ويزيد إطلاق الحرارة. من السهل أن تسبب احتراق القلب. إذا تجاوزت كمية الماء 5. 0 أجزاء ، فيجب إضافة عامل رغوة فيزيائي لامتصاص جزء من الحرارة وتجنب احتراق اللب. عندما يتم تقليل كمية الماء ، يتم تقليل كمية المحفز بالمقابل ، ولكن تزداد كثافة رغوة البولي يوريثان المرنة التي تم الحصول عليها.
سيقلل عامل النفخ الإضافي من كثافة وصلابة رغوة البولي يوريثان المرنة. نظرًا لأن عامل النفخ الإضافي يمتص جزءًا من حرارة التفاعل أثناء التغويز ، فإن معدل المعالجة يتباطأ ، لذلك من الضروري زيادة كمية المحفز بشكل مناسب ؛ في الوقت نفسه ، نظرًا لأن التغويز يمتص جزءًا من الحرارة ، يتم تجنب خطر الاحتراق الأساسي.
3. ثنائي أيزوسيانات التولوين
تختار رغوة البولي يوريثان المرنة عمومًا T80 ، أي خليط من أيزومرين من 2 ، 4- TDI و 2 ، 6- TDI بنسبة (80 ± 2) بالمائة و (20 ± 2) بالمائة .
المقدار الفعلي للأيزوسيانات {{0} [0.1554 × (القيمة الحمضية لبوليمر بوليمر زائد قيمة الهيدروكسيل) زائد 9.667 × نسبة الماء] × مؤشر أيزوسيانات. عادة ما يتم التحكم في فهرس الأيزوسيانات بين 1. 03-1 10. عندما يزداد مؤشر الأيزوسيانات في نطاق معين ، تزداد صلابة الرغوة ، ولكن بعد الوصول إلى نقطة معينة ، لم تعد الصلابة تزداد بشكل ملحوظ ، بينما تنخفض قوة التمزق وقوة الشد والاستطالة.
عندما يكون مؤشر الأيزوسيانات مرتفعًا جدًا ، سيكون السطح لزجًا لفترة طويلة ، ويزداد معامل الضغط لجسم الرغوة ، وستكون بنية شبكة الرغوة خشنًا ، وستزداد الخلية المغلقة ، وسيقل معدل الارتداد ، وأحيانًا المنتج سوف يتصدع. في الوقت نفسه ، بسبب التفاعل المستمر لـ TDI غير المتفاعل ، تزداد القيمة الحرارية ، ويطول الوقت الطارد للحرارة ووقت المعالجة ، وأحيانًا يصل إلى عدة ساعات. سيؤدي ذلك إلى الحفاظ على درجة حرارة مركز الرغوة عند درجة حرارة عالية لفترة طويلة ، مما يؤدي بسهولة إلى حرق فحم الكوك وحرق اللب في وسط كتلة البولي يوريثان.
إذا كان مؤشر الأيزوسيانات منخفضًا جدًا ، فسيتم تقليل القوة الميكانيكية والمرونة للرغوة ، بحيث تكون الرغوة عرضة للشقوق الدقيقة ، مما يؤدي في النهاية إلى مشكلة ضعف تكرار عملية الرغوة ؛ بالإضافة إلى ذلك ، إذا كان مؤشر الأيزوسيانات منخفضًا جدًا ، فسيؤدي ذلك أيضًا إلى جعل مجموعة ضغط رغوة البولي يوريثان أكبر ، ويكون سطح الرغوة عرضة للشعور بالرطوبة.
4. محفز
أ. محفز أمين ثلاثي: A33 (محلول ثلاثي إيثيلين ديامين بكسر كتلة 33 في المائة) يستخدم بشكل عام ، وتتمثل وظيفته في تعزيز تفاعل الأيزوسيانات والماء ، وضبط كثافة الرغوة ومعدل فتح الفقاعة ، إلخ. . ، بشكل أساسي لتعزيز تفاعل الرغوة.
إذا كانت كمية محفز الأمين العالي أكثر من اللازم ، فسوف يتسبب ذلك في انقسام منتجات رغوة البولي يوريثان ، وستكون هناك مسام أو فقاعات في الرغوة ؛ إذا كانت كمية محفز الأمين العالي صغيرة جدًا ، فإن رغوة البولي يوريثان الناتجة سوف تتقلص ، وتغلق الخلايا ، وستجعل قاع منتج الرغوة سميكًا.
ب. المحفز العضوي المعدني: يستخدم T -19 بشكل عام كمحفز لثاني أكسيد القصدير العضوي. T -19 عبارة عن محفز تفاعل هلامي ذو نشاط تحفيزي مرتفع ، وتتمثل وظيفته الرئيسية في تعزيز تفاعل الهلام ، أي التفاعل اللاحق.
إذا كانت كمية محفز القصدير العضوي أكثر من اللازم ، فسيؤدي ذلك إلى سرعة تكوين الهلام بسرعة كبيرة ، وزيادة اللزوجة ، وتغير في المرونة ونفاذية الهواء ، ويسبب ظاهرة الخلايا المغلقة بسهولة ؛ إذا كانت كمية محفز القصدير العضوي صغيرة جدًا ، فسوف يتسبب ذلك في تكثيف الغراء غير الكافي ، مما يؤدي إلى الانقسام أثناء عملية الرغوة ، وتشققات على حافة أو أعلى الرغوة ، وإزالة النتوءات والنتوءات. إذا تمت زيادة كمية محفز القصدير العضوي بشكل مناسب ، يمكن الحصول على رغوة بولي يوريثان ذات خلية مفتوحة جيدة. زيادة كمية محفز القصدير العضوي ستجعل الرغوة أكثر إحكامًا تدريجيًا ، مما يؤدي إلى انكماش الخلايا وانغلاقها.
يمكن أن يؤدي تقليل كمية محفز الأمين العالي أو زيادة كمية محفز القصدير العضوي إلى زيادة قوة جدار فيلم الفقاعة البوليمر عند توليد كمية كبيرة من الغاز ، وبالتالي تقليل ظاهرة التجويف أو التكسير.
يعتمد ما إذا كانت رغوة البولي يوريثان ذات بنية خلية مفتوحة أو مغلقة مثالية بشكل أساسي على ما إذا كانت سرعة تفاعل الهلام وسرعة تمدد الغاز متوازنة أثناء تكوين رغوة البولي يوريثان. يمكن تحقيق هذا التوازن عن طريق تعديل نوع وكمية الحفاز الأميني العالي وتثبيت الرغوة والعوامل المساعدة الأخرى في التركيبة.
5. مثبت الرغوة (زيت السيليكون)
مثبت الرغوة هو نوع من المواد الخافضة للتوتر السطحي ، والتي يمكن أن تجعل البوليوريا تتشتت بشكل جيد في نظام الرغوة ، وتلعب دور "نقطة الربط الفيزيائي" ، ويمكنها بوضوح تحسين اللزوجة المبكرة لخليط رغوة البولي يوريثان وتجنب تكسير الرغوة.
من ناحية أخرى ، يكون لمثبت الرغوة تأثير استحلاب ، والذي يمكن أن يعزز الذوبان المتبادل بين مكونات مادة الرغوة. يمكن أن يجعل الهواء المشتت في المادة الخام أسهل في التنوى أثناء عملية التحريك والخلط ، وهو أمر مفيد لتكوين فقاعات دقيقة ، وضبط حجم مسام الرغوة ، والتحكم في بنية الخلية ، وتحسين استقرار الرغوة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يمنع بشكل فعال مشاكل مثل انهيار الخلايا وتمزقها مما يجعل جدار الرغوة مرنًا ويتحكم في حجم المسام وتوحيد الرغوة. لخص خبراء من Luoyang Tianjiang Chemical Industry وظائف مثبتات الرغوة على النحو التالي: تثبيت الرغوة في المرحلة الأولية من الرغوة ، ومنع الرغوة من الاندماج في المرحلة المتوسطة من الرغوة ، وربط الخلايا في المرحلة اللاحقة من الرغوة. بشكل عام ، كلما زاد استخدام عامل الرغوة والملوثات العضوية الثابتة ، يتم استخدام المزيد من زيت السيليكون.
إذا كانت كمية مثبت الرغوة كبيرة جدًا ، فستزداد مرونة جدار الرغوة في المرحلة اللاحقة ، وستكون الخلايا جيدة وليس من السهل تمزقها ، ولكن من السهل إحداث خلايا مغلقة ؛ إذا كانت كمية مثبت الرغوة صغيرة جدًا ، فسوف تنفجر الرغوة وتنهار بعد البدء. الرغوة ، مسام الرغوة كبيرة ومن السهل أن تنفجر وما إلى ذلك.
6. تأثير درجة الحرارة
يزيد تفاعل رغوة البولي يوريثين مع زيادة درجة حرارة المادة ، مما قد يتسبب في احتراق اللب ومخاطر الحريق في التركيبات الحساسة. يتم التحكم في درجة حرارة مكونات البوليول والأيزوسيانات بشكل عام. عند الرغوة ، تقل كثافة الرغوة وتزداد درجة حرارة المادة وفقًا لذلك. نفس الصيغة ، نفس درجة حرارة المادة ودرجة الحرارة المرتفعة في الصيف ، يتم تسريع سرعة التفاعل ، مما يؤدي إلى انخفاض كثافة الرغوة وصلابتها ، وزيادة في الاستطالة ، وزيادة القوة الميكانيكية. في الصيف ، يمكن زيادة مؤشر الأيزوسيانات بشكل مناسب لتصحيح الانخفاض في الصلابة.
7. تأثير رطوبة الهواء
عندما تزداد الرطوبة ، تقل الصلابة بسبب تفاعل مجموعة الأيزوسيانات في الرغوة مع الرطوبة في الهواء ، لذلك يمكن زيادة كمية الأيزوسيانات بشكل مناسب أثناء الرغوة. إذا كانت كبيرة جدًا ، فستتسبب في ارتفاع درجة حرارة المعالجة وتسبب حرقة المعدة.
8. تأثير الضغط الجوي
سيؤثر الضغط الجوي للبيئة أثناء عملية الرغوة أيضًا على خصائص منتجات رغوة البولي يوريثان التي تم الحصول عليها إلى حد معين. كلما زاد الضغط ، زادت كثافة المنتج النهائي ؛ على العكس من ذلك ، كلما انخفض الضغط ، انخفضت كثافة المنتج النهائي. على سبيل المثال ، باستخدام نفس الصيغة ، ينتج عن الرغوة على ارتفاعات أعلى منتج رغوة أقل كثافة.
أخيرًا ، نود أن نذكركم بالاهتمام بالنقاط التالية:
ج: في عملية تكوين المنتجات البلاستيكية الرغوية ، يحدث تفاعل الهلام وتفاعل الرغوة في نفس الوقت ، ولكن توجد علاقة تنافسية بين التفاعلات. بشكل عام ، تكون سرعة تفاعل الرغوة أكبر من سرعة تفاعل التكوّن.
تفاعل الهلام - تفاعل تكوين الكربامات (أي تفاعل مجموعات الأيزوسيانات مع مجموعات الهيدروكسيل).
تفاعل الرغوة - يشير إلى التفاعل الذي يشمل الماء ، وتشكيل اليوريا وتوليد الفقاعات.
يعتمد ما إذا كانت رغوة البولي يوريثان ذات هيكل خلية مفتوحة أو خلية مغلقة مثالية بشكل أساسي على ما إذا كانت سرعة الهلام وسرعة تمدد الغاز متوازنة أثناء تكوين الرغوة. يمكن تحقيق هذا التوازن عن طريق تعديل أنواع وكميات المحفزات الأمينية الثلاثية ومثبتات الرغوة في المستحضر.
ب. يعتمد عدد الفقاعات المتكونة في نظام الرغوة وحجم الخلايا في الرغوة على تأثير عامل النواة الخارجي. كلما زاد عامل النواة ، يتم تكوين المزيد من الفقاعات ، وصغر حجم الخلايا.
عامل النواة هو مادة يمكن أن تسبب تكوين الفقاعات ، مثل الجسيمات الصلبة الدقيقة في النظام ، أو السائل ، أو مثبت الرغوة ، أو الفقاعات الدقيقة المذابة أصلاً في المادة ، بما في ذلك الهواء أو النيتروجين المذاب في البوليولات والأيزوسيانات ، وثاني أكسيد الكربون ، ومثبت الرغوة ، والكربون الحشوات السوداء وغيرها. يمكن أن تتسبب هذه المواد في توليد الغاز لمزيد من الفقاعات في المادة ، وكلما كانت الفقاعات أكثر ثباتًا ، كانت المسام أدق.
سيؤثر طول وقت الحلب أيضًا على خصائص رغوة البولي يوريثان النهائية إلى حد معين. كلما طالت مدة الحلب ، زادت المساعدة على نمو الفقاعات الكبيرة. لذلك ، من أجل تقليل توليد فقاعات كبيرة ، يمكن زيادة كمية المحفز بشكل مناسب ، مما قد يؤدي إلى تقصير وقت الحلب ، ويمكن الحصول على رغوة الخلايا الدقيقة بسبب المنافسة بين تفاعل الهلام وتفاعل تكوين الفقاعة.
