新一代海綿增硬劑
新一代海綿增硬劑
在聚氨酯塊海(hai)綿(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)生(sheng)產中,調(diao)整海(hai)綿(mian)(mian)(mian)(mian)硬度一(yi)直(zhi)是一(yi)個(ge)比較困(kun)難的(de)問(wen)題。海(hai)綿(mian)(mian)(mian)(mian)硬度可以通(tong)過不(bu)(bu)同的(de)方法調(diao)整。通(tong)常,降低(di)海(hai)綿(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)硬度,即軟化海(hai)綿(mian)(mian)(mian)(mian),不(bu)(bu)會對海(hai)綿(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)其(qi)他(ta)性質產生(sheng)太大的(de)變化,但是不(bu)(bu)可能增(zeng)加海(hai)綿(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)硬度而不(bu)(bu)會對海(hai)綿(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)其(qi)他(ta)性能產生(sheng)不(bu)(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求,對海(hai)綿(mian)的(de)硬度(du)機理進行了長期研(yan)究。作(zuo)為這些研(yan)究的(de)結果(guo),新開發的(de)海(hai)綿(mian)專(zhuan)用增(zeng)硬添加劑(ji)系列以(yi)滿足(zu)客戶的(de)需求。下表為新典化學該系列產品列表:
NT H12 | NT H15 | NT H18 | |
類型(xing) | 胺(an)類反應性增硬劑 | 聚酯型(xing)增硬劑(ji) | 聚醚型增(zeng)硬劑 |
優缺點 | 產(chan)品本身有氨味,可(ke)(ke)參(can)與反(fan)應,無(wu)VOC排放,可(ke)(ke)與組合料體系混溶,不需要調整配方,添(tian)加量較小。 | 可參與反應,與組(zu)合料體(ti)系相溶性較差,可降低TDI指數節(jie)省(sheng)成本,價格便宜。 | 可參與反應,可與組合(he)料體系(xi)混溶,可降低TDI指數(shu)節省成本(ben),添加(jia)量較大,綜合(he)性價比高。 |
以NT H18為例,具(ju)體實驗說明其性能效果(guo)。
與(yu)市場(chang)上的其他硬(ying)化添(tian)加劑(ji)不同(tong),NT H18可(ke)顯著(zhu)提高(gao)硬(ying)度,同(tong)時不影(ying)響泡沫(mo)的孔(kong)(kong)結構。當NT H18添(tian)加到配方(fang)中時,沒有必要改(gai)變TDI或(huo)錫的量來維持開孔(kong)(kong)結構。使用量為1至5pphp,取決(jue)于所需的硬(ying)度增加。取決(jue)于泡沫(mo)密度,配方(fang)和生產參(can)數,可(ke)以在不顯著(zhu)改(gai)變孔(kong)(kong)結構的情況下提高(gao)35%的硬(ying)度。
表一:實(shi)驗箱(xiang)泡密度為16kg/m3海綿一般的配(pei)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 H18(pphp) | X |
TDI Index | 110 |
如圖1所示(shi),在參(can)考(kao)配方實驗室條件(jian)下,密度為16kg/m3海綿中添加3pphp和5pphp 的NT H18,其(qi)硬度增加達到25%和35%。
圖1:添加3pphp和5pphp 的NT H18海綿的硬度變化曲(qu)線
NT H18不僅可(ke)用于增加(jia)硬(ying)度(du),還可(ke)用于減少配(pei)方中TDI,聚(ju)合多元醇(chun)或錫的含量,同(tong)時保持(chi)海綿硬(ying)度(du)。因此,如(ru)果需要,它可(ke)用于降低(di)成本,并促(cu)進工(gong)藝條(tiao)件(反應溫度(du))。如(ru)表2所示,在(zai)參考配(pei)方實驗室條(tiao)件下,密度(du)為21kg/m3海綿中添加(jia)3pphp的NT H18,將TDI指數從105降低(di)到100,硬(ying)度(du)保持(chi)幾乎恒(heng)定(ding),并且(qie)可(ke)顯著改善海綿黃化(hua)問題,如(ru)圖二所示。
表二:實驗箱(xiang)泡密度為21kg/m3海綿(mian)一般(ban)的配(pei)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(er):實驗(yan)所得海綿的(de)黃化結果對比
總結:綜合上(shang)述(shu)實驗結果,可以得出NT H18可明顯改善海(hai)(hai)綿的硬度(du)而對海(hai)(hai)綿自(zi)身的其他物理性能基本不影響,且在(zai)一定程(cheng)度(du)上(shang)能改善海(hai)(hai)綿的黃化問(wen)題。