對HFO-1336mzz發(fā)泡體系硬泡組合聚醚配方的技術(shù)分析

李霞

摘 要：本文主要講述了HFO-1336mzz發(fā)泡體系硬泡組合聚醚配方的相關(guān)內(nèi)容，重點對PU硬泡的制備試驗過程以及結(jié)果開展了分析以及討論。PU硬泡具有良好的絕熱性，其發(fā)泡劑和PU硬泡絕熱性之間的關(guān)系非常密切。通過對上述內(nèi)容分析以及討論，以期將HFO-1336mmz發(fā)泡體系組合聚醚配方確定，確保配方的精準(zhǔn)性。

關(guān)鍵詞：PU硬泡;聚醚多元醇;絕熱性能

中圖分類號：TQ328.3 文獻標(biāo)識碼：A

硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料就是PU硬泡，PU硬泡的絕熱性能非常好，所以經(jīng)常會被用作絕熱保溫材料的制作原材料。PU硬泡之內(nèi)的發(fā)泡劑和其絕熱性能之間具有非常密切的關(guān)系。為了對生態(tài)環(huán)境保護，避免出現(xiàn)臭氧層空洞，將溫室效應(yīng)不斷減少，當(dāng)前已經(jīng)禁止對氟氯烴類的發(fā)泡劑應(yīng)用。

1 PU硬泡的制備實驗

在開展實驗的時候，主要對自制的聚醚多元醇A應(yīng)用，還需要自制聚醚多元醇B以及聚醚多元醇C，苯酐聚酯多元醇D也需要自制，在實驗室將HFO-1336mzz制備，還需要自制出復(fù)合催化劑，對泡沫穩(wěn)定劑應(yīng)用，還有多異氰酸酯M20S也需要準(zhǔn)備。在開展實驗的時候主要需要對萬能試驗機應(yīng)用，還需要應(yīng)用高壓發(fā)泡劑以及導(dǎo)熱系數(shù)儀以及可調(diào)溫的模具，這個模具需要定制。

在對PU硬泡制備的時候，需要和相對應(yīng)的配方相結(jié)合，將多元醇和發(fā)泡劑以及泡沫穩(wěn)定劑以及水還有催化劑等原料按照次序加入，將這些原料混合均勻，組合聚醚支撐，之后需要把120份至180份M20S加入組合聚醚，快速把這些原料混合均勻，向恒溫模具之內(nèi)迅速倒入這些混合好的原料，等待其反應(yīng)，在8min之后將PU硬泡從模具內(nèi)取出來，之后等待24h使泡沫熟化，對泡沫的性能測定[1]。按照GB/T6343-2009對泡沫的密度開展測定，在測定泡沫的穩(wěn)定性時，需要按照GB/T8811-2008測定，按照GB/T3399-1982將泡沫導(dǎo)熱系數(shù)測定，需要將平均溫度控制在10℃左右。在對泡沫壓縮強度測定的時候需要按照GB/T8813-2008測定，按照HG/T4574-2014對聚氨酯原料發(fā)泡反應(yīng)特性測定，其具體情況見表1。

2 實驗結(jié)果

2.1 確定聚醚多元醇

聚醚多元醇A的起始劑是高官能度的蔗糖，這樣可以將穩(wěn)定性好的泡沫尺寸制得，而且具有比較高的壓縮強度，但是如果將過多的起始劑向其中添加，那么就會將物料的流動性產(chǎn)生影響。聚醚多元醇B的起始劑是甘油以及山梨醇，具有比較低的官能度，黏度來說也比較小，可以將組合聚醚的流動性改善，但是如果使用的過多的話，那么就會就會對泡沫制品的機械強度產(chǎn)生影響。聚醚多元醇C的起始劑是具有剛性苯環(huán)結(jié)構(gòu)的芳胺，不僅可以將聚醚多元醇以及發(fā)泡劑的相容性不斷提高，而且還可以將泡沫制品的力學(xué)性質(zhì)在很大的程度上改善。苯酐聚酯多元醇D和HF0-1336mzz這兩者之間具有比較差的相容性，但是因為酯鍵和苯環(huán)結(jié)構(gòu)在其分子結(jié)構(gòu)之內(nèi)存在，可以將分子內(nèi)聚力不斷的增強，將泡沫的壓縮強度不斷改善，將泡沫的脫模性以及尺寸的穩(wěn)定性不斷的改善。因為多元醇C和多元醇D具有比較高的價格，所以在配方之內(nèi)具有較少的使用量。該次實驗的其他原料都是相同的，具有一百份固定多元醇，對這四種多元醇的質(zhì)量對泡沫的性能產(chǎn)生的影響開展了考察。在這多元醇A、B、C、D之間的質(zhì)量比是40：25：25：10的時候，泡沫具有比較低的導(dǎo)熱系數(shù)，具有最大的壓縮強度。因為需要對成本因素考慮，所以對多元醇質(zhì)量比為45：35：15：5選擇，這時泡沫的性能就可以和相關(guān)的使用要求相符合。

2.2 確定水量

為了對配方之內(nèi)水產(chǎn)生的影響開展研究，實驗對相同異氰酸指數(shù)應(yīng)用，具有100質(zhì)量份多元醇，將配方之內(nèi)的水的添加量改變，可以得出結(jié)論：在配方之內(nèi)的水的用量比2.2份小的時候，那么反應(yīng)的平穩(wěn)性不強，這樣不利于形成泡孔，這也會影響泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)。但是如果水分比2.2份大，那么隨著水量的增加導(dǎo)熱系數(shù)也會減小，這可能是因為如果具有較多的水量，那么反應(yīng)之后就會將大量的高氣相熱導(dǎo)率的二氧化碳氣體生成，這樣就會增加泡沫制品的導(dǎo)熱系數(shù)，降低泡沫的絕熱性能。如果配方中的水的用量在2.2～2.6份，那么泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)就會比較低，而且壓縮強度也會也會比較好[2]。

2.3 確定異氰酸酯指數(shù)

PU硬泡的一個主要原料就是多異氰酸酯，多異氰酸酯的用量會對泡沫的成本以及性能產(chǎn)生直接的影響。在發(fā)泡的時候，具有越高的異氰酸指數(shù)，那么就會具有越大的交聯(lián)密度，就會具有越強的泡沫力學(xué)性能，而且尺寸穩(wěn)定性也會更好。但是如果具有過高的異氰酸酯指數(shù)，那么就會導(dǎo)致泡沫發(fā)脆以及泡孔變粗的現(xiàn)象出現(xiàn)，而且還會具有較大的反應(yīng)放熱量，這樣泡沫就會比較容易出現(xiàn)“燒芯”的情況，其具體情況見表2。

3 結(jié)語

通過開展試驗，對配方不斷的篩選以及優(yōu)化，將HFO-1336mmz發(fā)泡體系組合聚醚配方確定，按照確定的這一配方將PU硬泡制定，制定出來的PU硬泡就會具有良好的綜合性能，可以降低其導(dǎo)熱系數(shù)。對比傳統(tǒng)的發(fā)泡體系，HFO-1336mmz發(fā)泡體系具有優(yōu)越的環(huán)保性能，發(fā)展的潛力比較大。

參考文獻

[1] 孫宇.聚氨酯泡沫穩(wěn)定劑發(fā)展現(xiàn)狀及建議[J].聚氨酯工業(yè)，2016（01）：49-51，65.

[2] 尹迎陽.聚氨酯噴涂HFO/水發(fā)泡體系用泡沫穩(wěn)定劑的開發(fā)[J].聚氨酯工業(yè)，2019，34（6）：43-45.