海綿增硬劑
新(xin)一代海(hai)綿增硬劑
在聚氨酯(zhi)塊海(hai)(hai)(hai)綿(mian)(mian)(mian)的生(sheng)產(chan)中，調(diao)整(zheng)海(hai)(hai)(hai)綿(mian)(mian)(mian)硬度一直(zhi)是一個比較困難(nan)的問題。海(hai)(hai)(hai)綿(mian)(mian)(mian)硬度可(ke)以通過不(bu)同的方法調(diao)整(zheng)。通常，降(jiang)低海(hai)(hai)(hai)綿(mian)(mian)(mian)的硬度，即軟化海(hai)(hai)(hai)綿(mian)(mian)(mian)，不(bu)會(hui)對海(hai)(hai)(hai)綿(mian)(mian)(mian)的其他(ta)性(xing)質產(chan)生(sheng)太大的變化，但(dan)是不(bu)可(ke)能(neng)增加海(hai)(hai)(hai)綿(mian)(mian)(mian)的硬度而不(bu)會(hui)對海(hai)(hai)(hai)綿(mian)(mian)(mian)的其他(ta)性(xing)能(neng)產(chan)生(sheng)不(bu)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。
新典化學根據行業需(xu)求(qiu)，對(dui)海(hai)(hai)綿(mian)的硬度機理進行了長期研(yan)究(jiu)。作為這些研(yan)究(jiu)的結果，新開發的海(hai)(hai)綿(mian)專(zhuan)用增硬添加劑系(xi)(xi)列(lie)以滿足客戶的需(xu)求(qiu)。下(xia)表(biao)為新典化學該系(xi)(xi)列(lie)產品列(lie)表(biao)：
| ? | NT ADD H12 | NT ADD H15 | NT ADD H18 |
| 類型(xing) | 胺類(lei)反應性增硬劑 | 聚酯型增硬劑 | 聚醚型增硬(ying)劑 |
| 優缺點(dian) | 產品本身有氨味，可參與(yu)反應(ying)，無VOC排(pai)放，可與(yu)組合(he)料(liao)體系混溶，不需(xu)要調整(zheng)配方，添加量較(jiao)小。 | 可參(can)與(yu)反應，與(yu)組合料體系(xi)相(xiang)溶性較差，可降低(di)TDI指數節省成(cheng)本(ben)，價格便宜。 | 可(ke)參(can)與(yu)(yu)反應(ying)，可(ke)與(yu)(yu)組合(he)料(liao)體系混(hun)溶，可(ke)降低TDI指數節省成本，添加量較(jiao)大，綜合(he)性(xing)價比高。 |
以NT ADD H18為例，具(ju)體實驗說明其性能效果。
與市場(chang)上的(de)(de)其他(ta)硬(ying)化(hua)添(tian)加(jia)劑(ji)不同(tong)，NT ADD H18可(ke)顯著(zhu)提(ti)高(gao)硬(ying)度(du)(du)，同(tong)時不影響泡沫的(de)(de)孔結構。當NT ADD H18添(tian)加(jia)到(dao)配方中(zhong)時，沒有必要(yao)改(gai)變TDI或錫(xi)的(de)(de)量來維(wei)持開孔結構。使(shi)用量為(wei)1至5pphp，取決(jue)于所需的(de)(de)硬(ying)度(du)(du)增加(jia)。取決(jue)于泡沫密度(du)(du)，配方和生產參(can)數，可(ke)以在不顯著(zhu)改(gai)變孔結構的(de)(de)情況下提(ti)高(gao)35％的(de)(de)硬(ying)度(du)(du)。
表(biao)一：實(shi)驗箱(xiang)泡密度為16kg/m3海綿一般的配方如下：
| 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1所(suo)示，在參考配方實驗室條件下，密度(du)為(wei)16kg/m3海綿中添(tian)加3pphp和(he)5pphp 的NT ADD H18，其(qi)硬度(du)增(zeng)加達到25％和(he)35％。
圖1：添加3pphp和(he)5pphp 的NT ADD H18海綿的硬度變化曲線
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NT ADD H18不僅(jin)可用(yong)(yong)于增加硬(ying)度，還可用(yong)(yong)于減少(shao)配(pei)方中TDI，聚合多元醇或錫的(de)含量，同時保(bao)持(chi)海(hai)綿(mian)硬(ying)度。因此，如(ru)果(guo)需(xu)要，它可用(yong)(yong)于降低成(cheng)本，并促(cu)進工藝條(tiao)件(jian)（反(fan)應(ying)溫(wen)度）。如(ru)表2所示，在參考配(pei)方實(shi)驗(yan)室條(tiao)件(jian)下(xia)，密度為(wei)21kg/m3海(hai)綿(mian)中添加3pphp的(de)NT ADD H18，將TDI指數從105降低到100，硬(ying)度保(bao)持(chi)幾(ji)乎恒(heng)定，并且(qie)可顯著(zhu)改善(shan)海(hai)綿(mian)黃化問題，如(ru)圖二(er)所示。
表二：實驗箱泡密度為(wei)21kg/m3海綿一(yi)般的(de)配方(fang)如(ru)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 |
圖二：實驗所得(de)海綿的黃化結果對比(bi)
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總結：綜(zong)合上(shang)(shang)述實(shi)驗結果(guo)，可以得(de)出NT ADD H18可明顯改善(shan)海(hai)綿的硬(ying)度而對海(hai)綿自身的其他物理性能基本(ben)不影響，且在(zai)一定程度上(shang)(shang)能改善(shan)海(hai)綿的黃化問題(ti)。
NT ADD H18不僅可以(yi)用在海綿上(shang)，也可在其(qi)他聚氨酯復合高分(fen)子材(cai)料上(shang)使(shi)用，這(zhe)里只是(shi)以(yi)海綿材(cai)料上(shang)的應用做(zuo)對比實驗。
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