海綿增硬劑
新一代海綿增硬劑
在聚氨(an)酯塊海綿(mian)的(de)(de)生產(chan)(chan)中,調整海綿(mian)硬度一直是一個(ge)比較困難的(de)(de)問題。海綿(mian)硬度可以通過(guo)不(bu)同的(de)(de)方(fang)法調整。通常,降低(di)海綿(mian)的(de)(de)硬度,即軟化海綿(mian),不(bu)會對(dui)海綿(mian)的(de)(de)其(qi)他性(xing)質產(chan)(chan)生太大的(de)(de)變化,但是不(bu)可能(neng)增加海綿(mian)的(de)(de)硬度而(er)不(bu)會對(dui)海綿(mian)的(de)(de)其(qi)他性(xing)能(neng)產(chan)(chan)生不(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(xue)根據行業(ye)需(xu)求,對海綿的(de)硬度機理進行了長期研(yan)究。作為這些研(yan)究的(de)結果,新開發的(de)海綿專用增硬添加(jia)劑系列(lie)(lie)以(yi)滿足(zu)客戶的(de)需(xu)求。下表為新典化學(xue)該系列(lie)(lie)產品(pin)列(lie)(lie)表:
NT H12 | NT H15 | NT H18 | |
類型 | 胺類反應性增硬劑 | 聚酯型增硬(ying)劑(ji) | 聚醚型增硬劑 |
優缺(que)點 | 產(chan)品(pin)本(ben)身有氨味,可(ke)參與反(fan)應(ying),無VOC排放,可(ke)與組合(he)料體(ti)系混溶,不需要調(diao)整(zheng)配方,添加(jia)量較(jiao)小(xiao)。 | 可(ke)參與反應,與組合料體(ti)系相(xiang)溶性較差,可(ke)降低TDI指數(shu)節省成本,價格便宜。 | 可(ke)(ke)參(can)與(yu)(yu)反應,可(ke)(ke)與(yu)(yu)組合料體系混溶,可(ke)(ke)降低(di)TDI指數節省成(cheng)本,添加量較大(da),綜合性價比高。 |
以NT H18為例,具體實驗說明其性能效(xiao)果。
與市(shi)場上的其(qi)他硬化(hua)添(tian)(tian)加(jia)劑不同,NT H18可顯著提高(gao)硬度(du),同時不影響泡沫的孔結(jie)(jie)構(gou)。當NT H18添(tian)(tian)加(jia)到配方中(zhong)時,沒(mei)有必(bi)要改變TDI或(huo)錫的量(liang)來維持(chi)開孔結(jie)(jie)構(gou)。使(shi)用量(liang)為1至5pphp,取(qu)(qu)決于所需的硬度(du)增加(jia)。取(qu)(qu)決于泡沫密度(du),配方和生產參數,可以在不顯著改變孔結(jie)(jie)構(gou)的情況下提高(gao)35%的硬度(du)。
表一:實驗箱(xiang)泡密度為16kg/m3海綿(mian)一般的配方如(ru)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 H18(pphp) | X |
TDI Index | 110 |
如(ru)圖(tu)1所(suo)示,在參(can)考配方實驗室條(tiao)件下(xia),密(mi)度為16kg/m3海綿(mian)中(zhong)添加(jia)3pphp和5pphp 的NT H18,其硬度增加(jia)達到(dao)25%和35%。
圖1:添加3pphp和5pphp 的NT H18海綿的硬度變(bian)化曲線(xian)
NT H18不僅(jin)可用于(yu)(yu)(yu)增加硬度,還可用于(yu)(yu)(yu)減(jian)少配方中TDI,聚合多元(yuan)醇或錫的(de)含量,同時保持海綿硬度。因此,如(ru)果需要(yao),它可用于(yu)(yu)(yu)降(jiang)低成本,并(bing)(bing)促(cu)進(jin)工藝條件(jian)(反應溫度)。如(ru)表2所(suo)示,在參考(kao)配方實驗室條件(jian)下(xia),密度為21kg/m3海綿中添加3pphp的(de)NT H18,將TDI指數從105降(jiang)低到100,硬度保持幾乎恒(heng)定,并(bing)(bing)且可顯著改善海綿黃化問題,如(ru)圖二所(suo)示。
表二:實驗(yan)箱泡(pao)密度為(wei)21kg/m3海(hai)綿(mian)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 H18(pphp) | 0 | 3 |
TDI Index | 110 | 105 |
圖二:實(shi)驗所得海(hai)綿的黃化結果對比(bi)
總結:綜合上述實驗結果,可以得出(chu)NT H18可明顯(xian)改(gai)善(shan)海綿的(de)硬度(du)而對海綿自身的(de)其他物理性能基本不(bu)影響,且在(zai)一定程度(du)上能改(gai)善(shan)海綿的(de)黃化問題。