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二氯甲烷在聚氨酯聚醚软泡中发挥着怎么样的作用?


发布时间:

2022-04-18


二氯甲烷,缩写为MC,分子量为85,汽化热为29KJ/mol,是常用的物理发泡剂。对二氯甲烷聚氨酯软泡温度的影响有两个:一是吸收反应热(气化热),二是稀释放热反应(PV/T=常数)。通常二氯甲烷越多,第二方面的影响力越大。

        二氯甲烷,缩写为MC,分子量为85,汽化热为29KJ/mol,是常用的物理发泡剂。对二氯甲烷聚氨酯软泡温度的影响有两个:一是吸收反应热(气化热),二是稀释放热反应(PV/T=常数)。通常二氯甲烷越多,第二方面的影响力越大。我们知道水的分子量是18,水与TDI链的放热反应是188KJ/mol。水的放热量为18818=10.4KJ/g,二氯甲烷气化的吸热量为2985=0.34KJ/g,二者之比约为30。以上只是让我们对MC对反应热的影响有了一个感性的认识。其实二氯甲烷影响反应热的机理很复杂,与公式中的放热速率、甲烷浓度、甲烷气化速率等因素有关,每个因素都是一个复杂变量。

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  提高二氯甲烷可以明显提高泡沫的伸长率,但不一定提高泡沫的撕裂强度。容易拉伸的泡沫和不容易撕裂的泡沫不一样。二氯甲烷的增加会降低泡沫反应过程中的内部温升,不利于硬段的形成。所以添加MC很容易让泡沫摸起来柔软有弹性,但是这种弹性泡沫的回弹率(表面回弹)不会很高。在净密度(无粉密度)为12 ~ 15的配方中,产品良好的弹性是由于TDI、TDI指数、MC和聚合物聚醚(白聚醚)的合理组合。

  二氯甲烷度的增加或减少可以通过单独调节锡成分来平衡。MC的增减会影响配方的反应热和浓度,需要调整几个组分来平衡。比如PPG  : 100,TDI  : 57,水: 4,MC  : 3的配方,如果MC变成4份,不考虑密度和其他物理性质,只需要3%~4%的锡。如果MC变成14份,单独加锡就不再可取。通过改变qing化物、水、硅、胺和锡,很容易达到新的平衡。

  利用MC气化带走热量的特性,在夏季进行鼓泡实验时可以降低原料温度。MC溶解手表面的油脂,让皮肤快速变白。MC作为溶剂,具有良好的互溶性,容易渗透皮下组织,被人体吸收。虽然MC不参与化学反应,但它影响反应热的整体变化,应引起我们的注意。二氯甲烷制造密度大于24的聚氨酯块泡时一般只用水(化学发泡剂)作发泡剂,超软配方用二氯甲烷(MC)等低沸点化合物(物理发泡剂)作辅助发泡剂。

  辅助发泡剂会降低泡沫的密度和硬度,其气化会吸收一部分反应热,使固化变慢,所以需要增加催化剂的用量。由于吸热,避免了堆芯燃烧的危险。发泡能力可以用发泡指数(100份聚醚中使用的水或水的当量数)来表示:m  -发泡剂的用量。发泡指数IF=m(水)m(F-11)/10 m(MC。)/9(100聚醚)水作为发泡剂,与异氰酸酯反应生成脲键,释放大量CO2和热量,这是一个链增长反应。水越多,泡沫密度越小,硬度越大。同时泡沫柱变小变弱,承载力降低,容易坍塌开裂。TDI消耗增加,热量释放,容易烧心。如果水量超过5.0 phr,须加入物理发泡剂吸收部分热量,避免烧芯。

  随着添加量的增加,各催化剂和硅油的量也需要适当增加。


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