ปัจจัยที่ส่งผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาในการผลิตโพลียูรีเทน

ปัจจัยที่ส่งผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาในยูรีเทนการผลิต

เนื่องจากยูรีเทนการผลิตเป็นกระบวนการควบคุมปฏิกิริยาเคมีจริงๆ อัตราการเกิดปฏิกิริยามีความสำคัญมาก ผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกัน กระบวนการที่แตกต่างกัน และสูตรที่แตกต่างกันมีข้อกำหนดที่แตกต่างกันสำหรับอัตราการเกิดปฏิกิริยา การใช้อัตราการตอบสนองที่เหมาะสมซึ่งปรับให้เข้ากับความต้องการมีบทบาทสำคัญในการรับรองและปรับปรุงคุณภาพและคุณภาพของผลิตภัณฑ์

1. อัตราส่วน OH และ NCO

เมื่ออัตราส่วนของ OH ต่อ NCO ใกล้เคียงกับ 1:1 อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเร็วขึ้น เมื่อ NCO:OH มากกว่าหรือน้อยกว่า 1:1 อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะลดลง เมื่อ NCO:OH>1:1 จะเพิ่มความแข็งของผลิตภัณฑ์ เสถียรภาพทางความร้อน ความยืดหยุ่น ความแข็งแรงทางกล และคุณสมบัติทางกายภาพอื่น ๆ แต่ลดการยืดตัวและความต้านทานแรงดึง และส่งผลต่ออายุการเก็บของของเหลวบางชนิดยูรีเทนสินค้า. เมื่อ NCO:OH<1:1 จะช่วยเพิ่มความรู้สึกนุ่มนวล การยืดตัว และความแข็งแรงการลอกของผลิตภัณฑ์ แต่จะลดคุณสมบัติทางกายภาพบางอย่าง เช่น ความแข็งและความต้านทานต่อการสึกหรอ

นอกจากนี้ ปฏิกิริยาของไอโซไซยาเนตและสารประกอบไฮดรอกซิลยังได้รับผลกระทบจากโครงสร้างโมเลกุลตามลำดับอีกด้วย ปฏิกิริยาของสารประกอบไฮดรอกซิลต่างๆ คือ: ไฮดรอกซิลปฐมภูมิ>ไฮดรอกซิลทุติยภูมิ>ไฮดรอกซิลตติยภูมิ

2. ค่า pH ของวัตถุดิบ

สำหรับยูรีเทนปฏิกิริยา ค่ากรดเบสของวัตถุดิบจะส่งผลต่อปฏิกิริยากับไอโซไซยาเนต ในส่วนของวัตถุดิบของโพลิออลโพลิออลและโพลีออลโพลีเอสเตอร์ ค่ากรดคือปริมาณของกลุ่มคาร์บอกซิลที่เหลือ มันทำปฏิกิริยากับไอโซไซยาเนตเพื่อสร้างเอไมด์และปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งไม่เพียงแต่ทำให้เกิดการยุติสายโซ่ แต่ยังก่อให้เกิดฟองได้ง่ายอีกด้วย กรดยังมีผลเสียต่อการเร่งปฏิกิริยาปฏิกิริยาและลดความต้านทานต่อไฮโดรไลซิสของผลิตภัณฑ์ การรักษาระบบปฏิกิริยาให้เป็นด่างอย่างเหมาะสมจะเป็นประโยชน์ต่อการดำเนินปฏิกิริยาอย่างราบรื่น ค่าฐานที่สูงเกินไปจะส่งผลให้การควบคุมอัตราการเกิดปฏิกิริยาไม่ดี ซึ่งจะส่งผลร้ายแรงต่อกระบวนการผลิตและคุณภาพของผลิตภัณฑ์

3. ตัวเร่งปฏิกิริยา

สำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาชนิดเดียวกัน การเติมตัวเร่งปฏิกิริยาในปริมาณที่เหมาะสมจะเอื้อต่อการควบคุมอัตราการเกิดปฏิกิริยาที่เหมาะสม ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มากเกินไปจะทำให้คุณภาพของผลิตภัณฑ์ลดลง และตัวเร่งปฏิกิริยาออร์กาโนตินบางชนิดจะส่งผลต่อความต้านทานต่อไฮโดรไลซิสของผลิตภัณฑ์

4.ความชื้น

แม้ว่าจะมีมากมายก็ตามยูรีเทนสูตรได้เพิ่มความชุ่มชื้นไม่ได้หมายความว่าความชื้นเป็นวัตถุดิบที่ควรใช้ยูรีเทนการผลิต. แต่สำหรับปฏิกิริยาโพลียูรีเทนนั้น จะต้องควบคุมปริมาณความชื้นของส่วนผสมในระบบปฏิกิริยาอย่างเข้มงวด เพราะเมื่อปริมาณน้ำเพิ่มขึ้น อัตราการเกิดปฏิกิริยาก็จะเพิ่มขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยา ก็สามารถเร่งปฏิกิริยาระหว่างไอโซไซยาเนตกับน้ำได้ แม้ว่าปฏิกิริยาของน้ำกับไอโซไซยาเนตจะต่ำกว่าปฏิกิริยาของหมู่ไฮดรอกซิลปฐมภูมิ แต่ก็เทียบได้กับหมู่ไฮดรอกซิลทุติยภูมิ ในการผลิตผลิตภัณฑ์โพลียูรีเทนนอกเหนือจากโพลียูรีเทนโฟม น้ำจะต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวด เนื่องจากน้ำทำปฏิกิริยากับไอโซไซยาเนตเพื่อสร้างกรดคาร์บามิกที่ไม่เสถียร ซึ่งสามารถสลายตัวเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และเอมีนได้ง่าย นอกจากนี้ ในพรีโพลีเมอร์ ความชื้นจะลดปริมาณ NCO ในพรีโพลีเมอร์

5.กลุ่มการทำงาน

ยิ่งกลุ่มฟังก์ชันมีขนาดใหญ่ อัตราการเกิดปฏิกิริยาก็จะเร็วขึ้นและความหนืดของวัสดุก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย

6. น้ำหนักโมเลกุล

ภายใต้สภาวะเดียวกัน เช่น หมู่ฟังก์ชัน ยิ่งน้ำหนักโมเลกุลน้อยลง ปฏิกิริยาก็จะยิ่งสูงขึ้น

7.ไดออลและไดเอมีน

อัตราการเกิดปฏิกิริยาของไดออลและไดเอมีนแตกต่างกันมาก และกิจกรรมของไดออลนั้นต่ำกว่าไดเอมีนมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อะลิฟาติกเอมีนปฐมภูมิทำปฏิกิริยากับไอโซไซยาเนตอย่างรวดเร็วและโดยทั่วไปควบคุมได้ยาก ดังนั้นจึงมักใช้อะโรมาติกไดเอมีนที่มีฤทธิ์ค่อนข้างต่ำ

8. อุณหภูมิ

โดยทั่วไป ยิ่งอุณหภูมิของปฏิกิริยาสูง อัตราการเกิดปฏิกิริยาก็จะยิ่งสูงขึ้น แต่ในทางปฏิบัตินั้น.ยูรีเทนอุณหภูมิของปฏิกิริยาถูกควบคุมระหว่าง 60-100 ℃ เนื่องจากอุณหภูมิสูงเกิน 130 ℃ ปฏิกิริยาลูกโซ่โมเลกุลเชิงเส้นโดยเฉพาะมีแนวโน้มที่จะเกิดปัญหาที่ไม่พึงประสงค์ ส่งผลให้เกิดการแตกแขนงและการเชื่อมโยงข้าม และส่งผลต่อความสม่ำเสมอระหว่างโมเลกุล ต่ำกว่า 60 ℃ อัตราการเกิดปฏิกิริยาช้ามากและปฏิกิริยาไม่เอื้ออำนวย

9. อื่นๆ

ยิ่งขั้วของตัวทำละลายมีมาก อัตราการเกิดปฏิกิริยาก็จะยิ่งช้าลง และในทางกลับกัน ปริมาณของแข็งยิ่งต่ำ อัตราการเกิดปฏิกิริยาก็จะยิ่งน้อยลง และในทางกลับกัน ยิ่งความหนืดของวัสดุสูงเท่าไร อัตราการเกิดปฏิกิริยาก็จะยิ่งช้าลงเท่านั้น ยิ่งความเร็วในการกวนเร็วเท่าไรปฏิกิริยาก็ยิ่งเร็วขึ้นเท่านั้น ยิ่งปริมาณมาก) อัตราการเกิดปฏิกิริยาก็จะยิ่งเร็วขึ้น