硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的原料及添加劑
硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料,簡稱聚氨酯硬泡,它在聚氨酯制品中的用量僅次于聚氨酯軟泡。
聚氨酯硬泡多為閉孔結(jié)構(gòu),具有絕熱效果好、重量輕、比強度大、施工方便等優(yōu)良特性,同時還具有隔音、防震、電絕緣、耐熱、耐寒、耐溶劑等特點,廣泛用于冰箱、冰柜的箱體絕熱層、冷庫、冷藏車等絕熱材料,建筑物、儲罐及管道保溫材料,少量用于非絕熱場合,如仿木材、包裝材料等。一般而言,較低密度的聚氨酯硬泡主要用作隔熱(保溫)材料,較高密度的聚氨酯硬泡可用作結(jié)構(gòu)材料(仿木材)。
原料及添加劑
異氰酸酯和多元醇是聚氨酯發(fā)泡體系的兩個主要組成部分。我國有機異氰酸酯工業(yè)從二十世紀(jì)五十年代初開始至今,依靠自己的技術(shù)力量開發(fā)了二異氰酸酯 (tdi )、多亞甲基多基多異氰酸酯(papi)。自八十年代起,我國開始形成了以引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)二異氰酸酯(tdi)、二基甲烷二異氰酸酯(mdi)和多亞甲基多基多異氰酸酯(papi)為主,三基甲烷三異氰酸酯( tti )輔以自主開發(fā)的技術(shù)生產(chǎn)六亞甲基二異氰酸酯(hdi),等小噸位品種異氰酸酯的生產(chǎn)格局。 [2]
二十世紀(jì)八十年代之后,原輕工部下屬的煙臺合成革廠引進(jìn)2萬噸級mdi/papi聯(lián)產(chǎn)裝置。九十年代中期,以煙臺合成革廠為基礎(chǔ)成立的煙臺聚氨酯有限公司,依靠自己的力量,經(jīng)過幾次技術(shù)改革,不僅生產(chǎn)能力迅速提高,而且產(chǎn)品質(zhì)量也有了較大幅度改進(jìn)。目一前公司已在浙江寧波建設(shè)一套16萬噸/年的mdi生產(chǎn)裝置,具有競爭能力。我國tdi裝置原本引進(jìn)4套,總計能力7萬噸/年,其中只有甘肅化工公司和滄州大化集團裝置開工正常,tdi國內(nèi)缺口很大。由于中國及東南亞地區(qū)聚氨酯原料市場潛力巨大,跨國公司己競相來華建廠,如公司、公司、bayer公司都在上海建設(shè)了mdi和tdi生產(chǎn)廠。在可預(yù)見的將來,國內(nèi)有機異聚氨酯的供需狀況將會改觀。
多元醇
聚氨酯用多元醇主要有聚醚多元醇和聚酯多元醇,其中前者產(chǎn)量較大。近年來國產(chǎn)聚醚的產(chǎn)量和品種都有很大改善,從只能生產(chǎn)2官能團、相對分子質(zhì)量500的聚醚,發(fā)展到能生產(chǎn)8官能團、相對分子質(zhì)量6000以上的5大系列、上百個牌號的聚醚,并開發(fā)了耐高溫聚醚、阻燃聚醚、芳香族聚醚、高固含量乙烯、丙烯睛接枝聚合物多元醇等許多聚醚新品種。隨著引進(jìn)裝置的相繼投產(chǎn)和對產(chǎn)品質(zhì)量的不斷改進(jìn),我國聚醚多元醇生產(chǎn)能力成倍增,產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到、有的己經(jīng)超過國外同類產(chǎn)品的水平。雙金屬氰化物絡(luò)合催化體系合成的低不飽和度聚醚多元醇已獲得自主專利。至2001年,國內(nèi)大型聚醚廠的環(huán)氧丙烷(po)及聚醚多元醇(ppg)的生產(chǎn)能力己分別達(dá)到42.5萬噸和43萬噸水平。
化學(xué)發(fā)泡劑的發(fā)泡原理是根據(jù)異氰酸酯分子結(jié)構(gòu)中的異氰酸根基團可以和發(fā)泡劑分子上的輕基、氨基等多種基團發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生的小分子氣他(如co2)被封存于固化后的體系中,就形成了泡孔?;瘜W(xué)發(fā)泡劑中普通的就是水,因其污染小、成本低、工藝簡便、發(fā)泡效果好而得到了廣泛應(yīng)用。
物理發(fā)泡劑主要是一些低沸點的小分子,常溫下一般是液體,其發(fā)泡原理是依靠與多元醇反應(yīng)時放出的熱量使發(fā)泡劑溫度升至沸點以上,形成氣體,產(chǎn)生泡孔。其中氟里昂發(fā)泡劑是硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料理想的發(fā)泡劑。
泡沫穩(wěn)定劑
泡沫穩(wěn)定劑對于聚氨酯泡沫材料中泡孔的形成、穩(wěn)定、孔徑大小的調(diào)節(jié)都起到至關(guān)重要的作用,其中應(yīng)用廣的是有機硅泡沫穩(wěn)定劑,主要由低含氫聚硅氧烷和端烯丙基聚醚在鉑催化劑作用下合成制得。

