聚氨酯增硬劑
新(xin)一代海綿(mian)增(zeng)硬(ying)劑
在聚氨酯塊海(hai)(hai)(hai)綿(mian)的(de)生產中(zhong)，調(diao)整(zheng)海(hai)(hai)(hai)綿(mian)硬度(du)一(yi)直是一(yi)個(ge)比較困難的(de)問題。海(hai)(hai)(hai)綿(mian)硬度(du)可(ke)以通過(guo)不同的(de)方法調(diao)整(zheng)。通常，降(jiang)低海(hai)(hai)(hai)綿(mian)的(de)硬度(du)，即軟化(hua)海(hai)(hai)(hai)綿(mian)，不會(hui)對海(hai)(hai)(hai)綿(mian)的(de)其他(ta)(ta)性質產生太大的(de)變化(hua)，但(dan)是不可(ke)能(neng)增加(jia)海(hai)(hai)(hai)綿(mian)的(de)硬度(du)而不會(hui)對海(hai)(hai)(hai)綿(mian)的(de)其他(ta)(ta)性能(neng)產生不良影響。
有多種方法可以提高海綿硬度。首先想到的是通過增加海綿的密度來增加海綿的硬度，海綿密度每增加1kg/m3硬度可增加約1.0kPa（CLD 40％），但這會增加成本；使用填充材料（CaCO3和BaSO4）也可以增加硬度，但是這種方法不是永久性的，并且會降低海綿的物理性質；還有一種常見的方法是加聚合物多元醇，用這種方法可以提高硬度，但海綿的成本會大大增加；一種方法是加強海綿的三維結構，即增加交聯的數量，可以通過增加TDI指數來實現，然而，當以這種法會使海綿的泡孔結構改變，透氣性降低，閉孔的數量增加。此外，隨著反應溫度的升高，塊體內發黃或甚至發火的風險增加；另一種方法是加速膠凝反應，即增加錫催化劑。該方法也會使海綿的泡孔結構發生變化，透氣性降低。
新(xin)典化學(xue)根(gen)據行業需求(qiu)，對(dui)海(hai)綿的(de)硬度機理進行了(le)長(chang)期研(yan)(yan)究。作為這些(xie)研(yan)(yan)究的(de)結果，新(xin)開(kai)發的(de)海(hai)綿專(zhuan)用增硬添加劑系(xi)列(lie)以滿足客戶的(de)需求(qiu)。下表為新(xin)典化學(xue)該系(xi)列(lie)產品列(lie)表：
| ? | NT ADD H12 | NT ADD H15 | NT ADD H18 |
| 類型 | 胺類反應性增硬劑 | 聚(ju)酯型增硬劑 | 聚醚型增硬劑 |
| 優缺(que)點(dian) | 產(chan)品本身(shen)有氨(an)味，可參與反應，無VOC排放，可與組合(he)料體(ti)系混溶，不(bu)需要調(diao)整配方(fang)，添加(jia)量較小。 | 可參與(yu)反應，與(yu)組合料(liao)體系相(xiang)溶性(xing)較差(cha)，可降低TDI指數(shu)節省成本，價格便宜。 | 可(ke)參與(yu)反應，可(ke)與(yu)組合料體系混溶，可(ke)降低(di)TDI指(zhi)數(shu)節省成本，添(tian)加(jia)量較(jiao)大，綜合性價比(bi)高。 |
以NT ADD H18為(wei)例(li)，具體(ti)實驗(yan)說(shuo)明其性能效果。
與市場(chang)上的其(qi)他(ta)硬化(hua)添加(jia)劑不同，NT ADD H18可(ke)顯著(zhu)提高硬度，同時不影響泡沫(mo)的孔(kong)結(jie)構(gou)。當(dang)NT ADD H18添加(jia)到配(pei)方中時，沒有必要改變(bian)TDI或(huo)錫的量來維持開孔(kong)結(jie)構(gou)。使用量為1至5pphp，取(qu)決于所需的硬度增加(jia)。取(qu)決于泡沫(mo)密度，配(pei)方和生產(chan)參數(shu)，可(ke)以在不顯著(zhu)改變(bian)孔(kong)結(jie)構(gou)的情(qing)況下提高35％的硬度。
表一(yi)：實(shi)驗箱泡密度(du)為16kg/m3海綿一(yi)般的配方如下：
| Polyol OHN 48（pphp） | 100-X |
| Total water（pphp） | 5.2 |
| NT CAT A-33（pphp） | 0.15 |
| NT CAT T-9（pphp） | 0.25 |
| Tegostab B8160（pphp） | 1.3 |
| Methylene Chloride（pphp） | 7.5 |
| NT ADD H18（pphp） | X |
| TDI Index | 110 |
如圖(tu)1所(suo)示(shi)，在參考配方實驗室條(tiao)件下，密度(du)為16kg/m3海(hai)綿中添(tian)加3pphp和5pphp 的NT ADD H18，其硬度(du)增加達(da)到25％和35％。
圖1：添加(jia)3pphp和5pphp 的NT ADD H18海(hai)綿的硬度變化曲線
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NT ADD H18不(bu)僅可用(yong)于增加硬度(du)，還可用(yong)于減少配方中(zhong)(zhong)TDI，聚(ju)合多元醇或錫的含(han)量，同時保持(chi)海(hai)綿硬度(du)。因此，如果需要，它(ta)可用(yong)于降低成本，并促(cu)進工藝條(tiao)件（反應(ying)溫(wen)度(du)）。如表2所示(shi)，在參考配方實驗室條(tiao)件下，密度(du)為21kg/m3海(hai)綿中(zhong)(zhong)添(tian)加3pphp的NT ADD H18，將(jiang)TDI指(zhi)數從105降低到(dao)100，硬度(du)保持(chi)幾乎恒定，并且可顯著(zhu)改善(shan)海(hai)綿黃化問題，如圖(tu)二所示(shi)。
表二：實驗箱泡密度為21kg/m3海(hai)綿一般的配方如下：
| Polyol OHN 48（pphp） | 100 | 97 |
| Total water（pphp） | 4.8 | 4.8 |
| NT CAT A-33（pphp） | 0.20 | 0.20 |
| NT CAT T-9（pphp） | 0.22 | 0.22 |
| Tegostab B8232（pphp） | 1.0 | 1.0 |
| TDCPP（pphp） | 10 | 10 |
| NT ADD H18（pphp） | 0 | 3 |
| TDI Index | 110 | 105 |
圖(tu)二：實驗所得海綿的黃化結果對比
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總結：綜合上述實驗結果，可(ke)以(yi)得(de)出(chu)NT ADD H18可(ke)明(ming)顯改善(shan)(shan)海綿的(de)硬度而對海綿自身的(de)其他物理性能(neng)基(ji)本不影響(xiang)，且在一定程度上能(neng)改善(shan)(shan)海綿的(de)黃化問題。
NT ADD H18不僅可(ke)以用(yong)在(zai)海(hai)綿上，也可(ke)在(zai)其他(ta)聚氨酯復合高分子材料上使用(yong)，這(zhe)里只是以海(hai)綿材料上的應用(yong)做(zuo)對比實(shi)驗。
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