Komponen utama busa poliuretan (PU foam) adalah poliuretan. Bahan bakunya sebagian besar adalah poliisosianat dan poliol. Dengan menambahkan bahan tambahan yang sesuai—yang terpenting adalah serangkaian bahan tambahan pembusa yang berhubungan dengan pembusaan— -Busa dalam jumlah besar dihasilkan dalam produk reaksi, sehingga memperoleh produk busa poliuretan. Artikel ini secara singkat memperkenalkan bahan baku dan bahan bantu pembusa untuk produksi busa PU.

1. Poliisosianat
Poliisosianat yang paling umum digunakan dalam produksi busa poliuretan adalah toluena diisosianat (TDI), polimetilen polifenil isosianat (PAPI), difenilmetana diisosianat (MDI) dan MDI cair (L-MDI).

TDI terutama digunakan dalam industri plastik busa untuk menghasilkan busa poliuretan yang fleksibel. MDI lebih reaktif dibandingkan TDI dan kurang fluktuatif. Beberapa MDI modifikasi cair dapat digunakan sebagai pengganti TDI dalam produksi busa poliuretan fleksibel, seperti busa poliuretan fleksibel berdensitas tinggi dan busa semi-kaku atau bahan elastis poliuretan mikroseluler. pembuatan.

PAPI juga disebut MDI mentah dan MDI polimer. Berat molekul rata-rata produk PAPI umumnya berkisar antara 30 hingga 400, dan fraksi massa NCO-nya adalah 31% hingga 32%. Fungsionalitas rata-rata PAPI dengan viskositas rendah umumnya antara 2,5 dan 2,9.

Di bidang plastik busa, PAPI dan PAPI yang dimodifikasi terutama digunakan untuk memproduksi berbagai busa poliuretan kaku, dan sejumlah kecil digunakan untuk menghasilkan busa lunak berketahanan tinggi, busa kulit utuh, dan busa semi kaku. PAPI dapat dicampur dengan TDI untuk membuat busa dengan ketahanan tinggi dan pengawetan dingin. 2. Polieter dan poliester poliol

1. Polieter poliol
Poliol polieter yang digunakan untuk memproduksi busa poliuretan fleksibel umumnya merupakan polieter rantai panjang dengan fungsionalitas rendah. Fungsi polieter poliol dalam formulasi busa lunak umumnya 2~3, dan berat molekul rata-rata antara 2000-6500. Polieter triol adalah yang paling umum digunakan dalam busa lunak. Umumnya, gliserol (gliserol) digunakan sebagai inisiator, dan diperoleh dengan polimerisasi pembukaan cincin 1,2-propilen oksida atau dikopolimerisasi dengan sejumlah kecil etilen oksida. Berat molekul Umumnya antara 3000~7000.

Diantaranya, polieter dengan reaktivitas tinggi terutama digunakan untuk busa lunak dengan ketahanan tinggi, dan juga dapat digunakan untuk produk busa seperti busa semi-kaku. Sejumlah kecil polieter glikol dapat digunakan sebagai bahan pembantu dan dicampur dengan polieter triol dalam formulasi busa lembut. Polieter poliol dengan ketidakjenuhan rendah dan berat molekul tinggi dapat digunakan untuk menghasilkan busa lunak dan mengurangi jumlah TDI.

Umumnya, polieter poliol dengan fungsionalitas tinggi dan nilai hidroksil tinggi digunakan dalam formulasi busa kaku, sehingga ikatan silang dan kekakuan yang cukup dapat dihasilkan. Nilai hidroksil poliol polieter busa kaku umumnya 350~650mg KOH/g, dan fungsi rata-rata di atas 3. Formulasi busa keras umum sebagian besar dicampur dengan dua polieter, dan nilai hidroksil rata-rata sekitar 4000mg KOH/g.

Formulasi busa semi-kaku umumnya menggunakan bagian dari polieter dengan berat molekul tinggi, terutama poliol polieter dengan reaktivitas tinggi dan bagian dari polieter busa kaku dengan fungsionalitas tinggi dan berbobot molekul rendah.

2. Poliester poliol
Poliol poliester alifatik biasa dengan viskositas rendah seperti polidietilen adipat diol dengan nilai hidroksil sekitar 56 mg KOH/g atau poliol poliester bercabang sedikit dapat digunakan untuk membuat busa lembut poliester Poliuretan. Poliol poliester memiliki reaktivitas yang tinggi. Saat ini, busa blok PU poliester hanya digunakan di sejumlah kecil bidang seperti aksesoris pakaian.

Poliol aromatik disintesis dari asam dibasa (seperti anhidrida ftalat, asam tereftalat, dll.) dan diol molekul kecil (dietilen glikol, dll.) atau poliol. Diantaranya, nilai hidroksil yang tinggi dapat digunakan untuk memproduksi busa kaku poliuretan dan poliol. Busa kaku isosianurat. Nilai hidroksil yang lebih rendah dari alkohol poliester ftalat anhidrida juga dapat digunakan untuk busa fleksibel berketahanan tinggi, busa kulit utuh dan busa semi-kaku, serta bahan poliuretan non-busa.

3. Polimer poliol
Polimer poliol (poliol polieter cangkok) mengandung stirena kaku, homopolimer akrilonitril dan kopolimer serta polimer cangkok. Polimer vinil ini bertindak seperti "pengisi" organik untuk meningkatkan kinerja menahan beban.

Polimer poliol dapat digunakan untuk menghasilkan busa fleksibel dengan kekerasan tinggi, busa dengan ketahanan tinggi, busa lunak cetakan panas, busa semi-kaku, busa berkulit sendiri, produk cetakan injeksi reaksi (RIM), dll., yang dapat mengurangi ketebalan produk dan mengurangi Kepadatan busa mengurangi biaya, juga dapat meningkatkan sel terbuka plastik busa, dan memberikan produk kinerja tahan api tertentu.

Poliurea poliol (dispersi PHD) juga merupakan poliol termodifikasi polimer khusus, yang dapat digunakan untuk busa lunak berketahanan tinggi, busa semi-kaku, dan busa lunak. Hanya ada sedikit produk di pasaran saat ini.

Ada juga beberapa poliol khusus yang digunakan dalam produksi busa poliuretan, seperti poliol minyak nabati, poliol poliester rosin, dan poliol poliester polimer.

3. Alat bantu berbusa
Bahan pembantu pembusa sangat diperlukan dalam pembuatan busa poliuretan, antara lain katalis, penstabil busa (foam stabilizer), bahan pembusa, dll. Ada juga beberapa bahan tambahan yang bersifat opsional dan dapat digunakan bila diperlukan, seperti pembatas. Bahan pembakar, pemanjang rantai/zat pengikat silang, antioksidan, penstabil cahaya, pelembut busa, pembuka sel, pengisi, pasta warna, bahan antistatik, penstabil hidrolisis, penstabil penyimpanan komposisi busa, dll.

1. Agen berbusa
Air merupakan bahan pembusa yang penting dalam produksi bahan poliuretan. Ini adalah bahan pembusa kimia. Gas karbon dioksida yang dihasilkan dari reaksi dengan isosianat mengembang, berbusa, dan memadatkan bahan busa viskoelastik untuk menghasilkan berbagai busa poliuretan.

Karena karbon dioksida memiliki konduktivitas termal yang tinggi dan permeabilitas yang kuat, bahan pembusa fisik harus digunakan untuk formulasi busa poliuretan kaku yang memerlukan sifat insulasi termal tinggi. Karena tahap awal pencampuran bahan dalam produksi busa kaku menghasilkan banyak panas dalam waktu puluhan detik, maka diperlukan bahan pembusa untuk menyerap sebagian panas, dan pada saat yang sama, gasifikasi bahan pembusa membuat busa mengembang dan busa.

Dalam produksi busa poliuretan fleksibel, untuk mendapatkan busa fleksibel dengan kepadatan rendah tanpa terlalu banyak air yang menyebabkan busa menjadi kaku, umumnya perlu untuk mengontrol jumlah air dan menambahkan bahan pembusa fisik dalam jumlah yang sesuai sebagai bahan tambahan. bahan pembusa.

CFC-11 (Trichlorofluoromethane) merealisasikan produksi industri pada akhir tahun 1920an. Karena CFC-11 memiliki karakteristik tidak mudah terbakar, titik didih yang sesuai, gasifikasi mudah, konduktivitas termal gas rendah, toksisitas rendah, kompatibilitas baik dengan bahan baku poliuretan, tidak korosif, harga murah, proses pembusaan sederhana, dll., maka CFC-11 produksi busa poliuretan Bahan peniup yang sangat ideal dalam medium.

Dari tahun 1960an hingga awal 1990an, CFC-11 banyak digunakan sebagai bahan peniup busa poliuretan. Namun, pada tahun 1970-an, para ilmuwan menemukan bahwa CFC-11 yang dipancarkan ke atmosfer secara perlahan dapat merusak lapisan ozon, sehingga menarik perhatian para pemerhati lingkungan di seluruh dunia. Jenis bahan peniup utama yang saat ini digunakan sebagai alternatif pengganti CFC-11 adalah HCFC (hydrochlorofluorocarbon), HFC (hydrofluorocarbon), HC (alkana), CO2 cair, dan air.

2. Penstabil busa
Saat memproduksi busa poliuretan, penstabil busa (atau penstabil busa) merupakan komponen yang sangat diperlukan. Hal ini dapat meningkatkan kelarutan timbal balik setiap komponen, dan memainkan peran pengemulsi bahan busa, menstabilkan busa dan menyesuaikan sel. Penstabil busa merupakan surfaktan, dan terdapat dua jenis senyawa non-silikon dan senyawa organosilikon.

Sebagian besar penstabil busa yang saat ini digunakan adalah kopolimer blok polisiloksan oksalkilena, yang merupakan surfaktan silikon termodifikasi polieter, kadang-kadang biasa disebut sebagai "minyak silikon" di industri. Karena beragamnya komposisi struktural dari jenis surfaktan ini dan efek penggunaannya yang baik, surfaktan silikon yang dimodifikasi polieter telah banyak digunakan sebagai penstabil busa dalam industri busa poliuretan.

3. Pembuka pori-pori
Metode memperoleh busa poliuretan sel terbuka:

Gunakan katalis yang sesuai untuk mencapai keseimbangan yang diperlukan antara reaksi gel dan reaksi berbusa. Ketika bahan busa naik ke titik tertinggi, kekuatan lapisan dinding sel tidak cukup untuk menutup gelembung di dalamnya, dan gas keluar dari dinding untuk membentuk sel terbuka. Struktur busa;

Gunakan bahan baku polieter poliol yang sesuai untuk membentuk busa sel terbuka;

Ketika katalis dan bahan baku utama tidak cukup untuk menyelesaikan masalah, sejumlah kecil pembuka sel digunakan untuk membubarkan urea yang terbentuk dari pembusaan air hingga diperoleh busa dengan rasio sel terbuka tertentu.

Pembuka sel adalah jenis surfaktan khusus, umumnya mengandung segmen atau gugus hidrofobik dan hidrofilik. Fungsinya adalah untuk mengurangi tegangan permukaan busa, mendorong pecahnya sel, dan meningkatkan laju sel terbuka busa poliuretan. Memperbaiki penyusutan produk plastik busa lunak, semi kaku dan kaku yang disebabkan oleh sel tertutup.

Busa poliuretan kaku biasa memiliki kepadatan ikatan silang yang tinggi dan kekuatan film dinding sel yang tinggi dalam berbusa. Umumnya merupakan struktur sel sel tertutup. Namun, dengan menambahkan bahan pembuka sel, busa poliuretan kaku sel terbuka dapat dibuat untuk pengurangan kebisingan, Tujuan seperti penyaringan.

Parafin cair hidrofobik awal, polibutadiena, dimetil polisiloksan, dll. dapat digunakan sebagai penstabil busa dan pembuka sel. Dispersi parafin dan polietilen oksida juga dapat digunakan sebagai pembuka sel. Saat ini, komposisi kimia khusus dari kopolimer polioksipropilen-etilen oksida, kopolimer polioksialkilena-polisiloksan, dll. digunakan sebagai bahan pembuka pori.

4. Pelembut
Penggunaan bahan pelembut pada produksi busa poliuretan fleksibel yang diformulasikan dengan kadar air tinggi dapat menghambat kekakuan busa akibat gugus urea yang berlebihan. Pengubah pelunakan busa memiliki efek melembutkan. Penggunaan pelembut dapat mengurangi jumlah isosianat sehingga mengurangi kekerasan busa. Ini digunakan dalam produksi busa poliuretan fleksibel. Pelembut komersial umumnya mengandung polieter khusus, poliol khusus, dan air.

Ningbo Zhongyuan Pigment Co, Ltd adalah perusahaan yang mengkhususkan diri dalam pengembangan dan produksi berkualitas tinggiPewarna PU, pelapis dalam cetakan, bahan pembuka pori, dan bubuk gel silika.