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异氰酸酯与多元醇的反应称为胶凝反应,最终形成氨基甲酸酯。异氰酸酯与水的反应,称为发泡反应,最终产生江豚。当氨基甲酸酯和异氰酸酯反应后,可能发生交联反应,分别形成沉睡的氨基甲酸酯和二形态。异氰酸酯可以通过几种不同的方式自缩合形成三聚体、二聚体和碳二亚胺。
催化剂的选择影响整个发泡体系的反应活性和上述个别反应的选择性。发泡体系的反应活性用活化时间、固化过程、脱模或固化时间表示。选择性的变化,作为催化剂选择和变化的函数,影响反应的平衡、聚合物链形成的类型和顺序以及泡沫体系的流动性,从而影响泡沫的最终加工和物理性能。
聚氨酯发泡最常用的催化剂有叔胺、季胺、胺盐和金属核酸盐(通常为SnⅡ、Sn IV或K+)。叔胺用于促进凝胶化。发泡和交联反应。肢体盐和热敏胺,如重氮双环十五烷,用于提供阻滞。金属抗酸剂强烈影响凝胶反应。snii成本低,但易水解,不稳定。它的典型用途是能够外墙保温资质承接多大的测量单个物流场合,如软块材料。锡化合物(SNⅣ)不易水解,可加入软模、硬发泡等体系中。例如,季胺、钾核酸、三(二甲氨基甲基)苯酚和2,4,6-三[3-(二甲氨基)正丙基]六氢均三苯基]对三聚反应具有很强的选择性。
软嵌段聚醚多元醇泡沫是典型的有机锡催化叔胺反应产物。凝胶催化剂可以是纯化合物的稀释剂,例如三乙二胺和双(二甲氨基乙基)醚,或者是具有优化性能的混合物。软质体发泡的典型锡催化剂是纯辛酸亚锡或稀辛酸亚锡。稀释产品(包括胺和锡)用于解决原料处理、计量精度和泵送粘度限制等问题。高性能共混物可用于专用发泡设备中,以改进工艺、广泛的配方和泡沫物理性能的微小变化。
软块体系的反应特性要求泡沫和凝胶的精确平衡。在获得足够的聚合物粘度/强度之前,系统的过早发泡会导致起泡、裂缝或起泡。早期凝胶化可导致泡沫体系流动性低、密度高、闭孔、收缩。
特殊聚氨酯发泡系统所需的反应特性受所用发泡设备类型的影响。例如,槽机要求聚氨酯系统延迟增白时间,以便在到达输送带之前调节泡沫在槽中的停留时间。
在生产软质嵌段聚酯泡沫塑料中具有很高的活性。因此,常采用n-乙基吗啉和n-十二烷基吗啉等具有中等活性的胺催化剂。也可以使用锡辅助催化剂。
近年来,利用二氯甲烷或1,1,1-三氯乙烷等氯化溶剂替代CFCs的发展趋势出现了一些技术挑战。不同的沸点和蒸发特性导致泡沫曲线的变化。此外,泡沫中残留的氯化溶剂会使泡沫熔化和膨胀,导致泡沫的物理性能下降。在考虑了这些问题之后,各种各样的产品被开发出来。
软模发泡与软块发泡的准确发泡/凝胶平衡相同。在脱模过程中,对流动性、稳定性和固化有进一步的要求。三乙烯和双(二甲氨基乙基)醚与少量二月桂酸二丁基锡混合是软泡体系中最常用的催化剂体系。典型的延迟酸催化剂通常用于酸保护,以使凝固泡沫具有足够的流动性,通过复杂的模具。
催化剂混合物具有优良的软块发泡性能,常用于软模成型。这些混合物的设计适合反应活性、加工条件和系统的固化要求。
近年来,汽车零部件生产的重点是生产环境和最终产品零部件的气味。新开发的产品可生产挥发性气体浓度低于工业标准的产品。
广泛使用硬质泡沫(包括电器)。层压和喷涂泡沫、现浇、包装泡沫等)和化学成分(聚氨酯和聚异氰尿酸)。
聚氨酯硬质泡沫塑料由两种甲基环己胺组成。由二甲基乙醇胺、三乙二胺、五甲基二乙烯三胺和五甲基二丙三胺催化。这些催化剂可以单独使用,也可以混合使用。
聚异氰尿酸硬泡通常用作三聚体催化剂的混合物,如辛酸钾、乙酸钾或含有三(二甲酰钾)苯酚的三胺催化剂。
近年来,随着氟氯化碳在硬质泡沫中的应用逐渐被人们所重视,氟氯化碳在硬质泡沫中的应用也逐渐成为人们关注的焦点。在发泡过程中,HCFC-141b的分解可导致大量HCFC-1131a的生成,但HCFC-113la的毒性尚不清楚。结果表明,季铵盐催化剂比辛酸钾三聚催化剂能更有效地降低hcfc-1131a的含量。