ผู้ผลิตมืออาชีพของน้ำยาเคลือบสี PU แนะนำวัตถุดิบและสารเติมแต่งฟองของโฟมโพลียูรีเทน

ส่วนประกอบหลักของโฟมโพลียูรีเทน (พียูโฟม) คือโพลียูรีเทน วัตถุดิบส่วนใหญ่เป็นโพลีไอโซไซยาเนตและโพลิออล ด้วยการเติมสารเติมแต่งที่เหมาะสม—สิ่งที่สำคัญที่สุดคือชุดสารเติมแต่งฟองที่เกี่ยวข้องกับการเกิดฟอง— -โฟมจำนวนมากถูกสร้างขึ้นในผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยา ดังนั้นจึงได้ผลิตภัณฑ์โฟมโพลียูรีเทน บทความนี้จะแนะนำวัตถุดิบและสารช่วยทำให้เกิดฟองสำหรับการผลิตโฟม PU โดยย่อ

1. โพลีไอโซไซยาเนต
โพลีไอโซไซยาเนตที่ใช้กันมากที่สุดในการผลิตโฟมโพลียูรีเทน ได้แก่ โทลูอีนไดไอโซไซยาเนต (TDI), โพลีเมทิลีนโพลีฟีนิลไอโซไซยาเนต (PAPI), ไดฟีนิลมีเทนไดไอโซไซยาเนต (MDI) และ MDI เหลว (L-MDI)

TDI ใช้เป็นหลักในอุตสาหกรรมพลาสติกโฟมเพื่อผลิตโฟมโพลียูรีเทนที่มีความยืดหยุ่น MDI มีปฏิกิริยามากกว่า TDI และมีความผันผวนน้อยกว่า MDI ดัดแปลงเหลวบางชนิดสามารถใช้แทน TDI ในการผลิตโฟมโพลียูรีเทนที่มีความยืดหยุ่น เช่น โฟมโพลียูรีเทนความยืดหยุ่นความหนาแน่นสูงและโฟมกึ่งแข็ง หรือวัสดุยืดหยุ่นโพลียูรีเทนไมโครเซลล์ การผลิต.

PAPI เรียกอีกอย่างว่า MDI ดิบและ MDI โพลีเมอร์ น้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยของผลิตภัณฑ์ PAPI ทั่วไปอยู่ในช่วง 30 ถึง 400 มากที่สุด และเศษส่วนมวล NCO อยู่ที่ 31% ถึง 32% การทำงานโดยเฉลี่ยของ PAPI ที่มีความหนืดต่ำโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 2.5 ถึง 2.9

ในด้านโฟมพลาสติก PAPI และ PAPI ดัดแปลงส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตโฟมโพลียูรีเทนแข็งต่างๆ และมีการใช้จำนวนเล็กน้อยเพื่อผลิตโฟมนุ่มที่มีความยืดหยุ่นสูง โฟมทั้งผิวหนัง และโฟมกึ่งแข็ง PAPI สามารถผสมกับ TDI เพื่อสร้างโฟมที่บ่มด้วยความเย็นและมีความยืดหยุ่นสูง 2. โพลีเอเทอร์และโพลีออลโพลีเอสเตอร์

1. โพลีเอเทอร์โพลิออล
โพลีออลโพลีออลที่ใช้ในการผลิตโฟมโพลียูรีเทนที่มีความยืดหยุ่นโดยทั่วไปจะเป็นโพลีเอเทอร์สายโซ่ยาวและมีฟังก์ชันการทำงานต่ำ การทำงานของโพลิอีเทอร์โพลิออลในสูตรโฟมนุ่มโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 2~3 และน้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยอยู่ระหว่าง 2,000-6,500 Polyether triol มักใช้ในโฟมเนื้อนุ่ม โดยทั่วไป กลีเซอรอล (กลีเซอรอล) จะถูกใช้เป็นตัวริเริ่ม และได้มาจากการเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันแบบเปิดวงแหวนของ 1,2-โพรพิลีนออกไซด์ หรือโคพอลิเมอร์ด้วยเอทิลีนออกไซด์จำนวนเล็กน้อย น้ำหนักโมเลกุลโดยทั่วไประหว่าง 3,000 ~ 7,000

ในหมู่โพลิอีเทอร์ที่มีปฏิกิริยาสูงส่วนใหญ่จะใช้สำหรับโฟมนุ่มที่มีความยืดหยุ่นสูงและยังสามารถใช้กับผลิตภัณฑ์โฟม เช่น โฟมกึ่งแข็ง โพลีอีเทอร์ไกลคอลจำนวนเล็กน้อยสามารถใช้เป็นวัสดุเสริมและผสมกับโพลีเอเทอร์ไตรออลในสูตรโฟมนุ่ม โพลิออลโพลีอีเทอร์ที่มีความอิ่มตัวต่ำและมีน้ำหนักโมเลกุลสูงสามารถใช้ในการผลิตโฟมนุ่มและลดปริมาณ TDI

โดยทั่วไป โพลีออลโพลีออลที่มีฟังก์ชันการทำงานสูงและมีค่าไฮดรอกซิลสูงจะใช้ในสูตรโฟมแข็ง เพื่อให้สามารถผลิตการเชื่อมขวางและความแข็งแกร่งที่เพียงพอ ค่าไฮดรอกซิลของโพลีออลโฟมโพลีออลแข็งโดยทั่วไปคือ 350~650 มก. KOH/g และฟังก์ชันการทำงานโดยเฉลี่ยสูงกว่า 3 สูตรโฟมแข็งทั่วไปส่วนใหญ่จะผสมกับโพลีเอเทอร์สองตัว และค่าไฮดรอกซิลเฉลี่ยคือประมาณ 4,000 มก. KOH/g

โดยทั่วไปสูตรโฟมกึ่งแข็งจะใช้ส่วนหนึ่งของโพลีเอเทอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งโพลีออลโพลีออลที่มีปฏิกิริยาสูง และส่วนหนึ่งของโพลีเอเทอร์โฟมแข็งที่มีฟังก์ชันการทำงานสูงและมีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ

2. โพลีออลโพลีเอสเตอร์
โพลีออลโพลีเอสเตอร์อะลิฟาติกความหนืดต่ำทั่วไป เช่น โพลีไดเอทิลีนอะดิเพตไดออลที่มีค่าไฮดรอกซิลประมาณ 56 มก. KOH/g หรือโพลีออลโพลีเอสเตอร์ที่แตกแขนงเล็กน้อยสามารถนำมาใช้ทำโฟมโพลียูรีเทนโพลียูรีเทนได้ โพลีออลโพลีเอสเตอร์มีปฏิกิริยาสูง ปัจจุบันโฟมโพลีเอสเทอร์ พียู บล็อกโฟม มีการใช้เฉพาะในพื้นที่จำนวนไม่มากเท่านั้น เช่น อุปกรณ์เสื้อผ้า

อะโรมาติกโพลิออลสังเคราะห์จากกรดไดบาซิก (เช่น พาทาลิกแอนไฮไดรด์ กรดเทเรฟทาลิก ฯลฯ) และไดออลโมเลกุลขนาดเล็ก (ไดเอทิลีนไกลคอล ฯลฯ) หรือโพลิออล ค่าไฮดรอกซิลที่สูงสามารถใช้ในการผลิตโฟมโพลียูรีเทนแข็งและโพลิออลได้ โฟมแข็งไอโซไซยานูเรต ค่าไฮดรอกซิลที่ต่ำกว่าของโพลีเอสเตอร์แอลกอฮอล์พาทาลิกแอนไฮไดรด์ยังสามารถใช้กับโฟมที่มีความยืดหยุ่นความยืดหยุ่นสูง โฟมทั้งผิวหนังและโฟมกึ่งแข็ง และวัสดุโพลียูรีเทนที่ไม่ใช่โฟม

3. โพลีเมอร์โพลิออล
โพลีออลโพลีเมอร์ (โพลีออลโพลิอีเทอร์กราฟต์) ประกอบด้วยสไตรีนแข็ง โฮโมโพลีเมอร์อะคริโลไนไตรล์และโคโพลีเมอร์ และโพลีเมอร์กราฟต์ ไวนิลโพลีเมอร์เหล่านี้ทำหน้าที่เหมือน "ตัวเติม" อินทรีย์เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการรับน้ำหนัก

โพลิออลโพลีเมอร์สามารถใช้ในการผลิตโฟมยืดหยุ่นความแข็งสูง โฟมความยืดหยุ่นสูง โฟมอ่อนที่ขึ้นรูปด้วยความร้อน โฟมกึ่งแข็ง โฟมที่มีผิวหนังในตัว ผลิตภัณฑ์ฉีดขึ้นรูปแบบปฏิกิริยา (RIM) ฯลฯ ซึ่งสามารถลดความหนาของผลิตภัณฑ์ได้ และลดความหนาแน่นของโฟมช่วยลดต้นทุน นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มเซลล์เปิดของพลาสติกโฟม และทำให้ผลิตภัณฑ์มีประสิทธิภาพในการหน่วงไฟบางอย่าง

โพลียูเรียโพลิออล (การกระจายตัวของ PHD) ยังเป็นโพลิออลดัดแปลงโพลีเมอร์พิเศษ ซึ่งสามารถใช้สำหรับโฟมนุ่มความยืดหยุ่นสูง โฟมกึ่งแข็ง และโฟมนุ่ม ปัจจุบันมีสินค้าในตลาดน้อย

นอกจากนี้ยังมีโพลีออลพิเศษบางชนิดที่ใช้ในการผลิตโฟมโพลียูรีเทน เช่น โพลีออลน้ำมันพืช โพลีออลโพลีเอสเตอร์ขัดสน และโพลีออลโพลีเอสเตอร์โพลีเมอร์

3. โฟมช่วย
สารช่วยทำให้เกิดฟองเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในการผลิตโฟมโพลียูรีเทน รวมถึงตัวเร่งปฏิกิริยา สารเพิ่มความคงตัวของโฟม (สารเพิ่มความคงตัวของโฟม) สารทำให้เกิดฟอง ฯลฯ นอกจากนี้ยังมีสารเติมแต่งบางชนิดที่เป็นทางเลือกและสามารถใช้ได้เมื่อจำเป็น เช่น สิ่งกีดขวาง สารเผาไหม้, สารขยายโซ่/สารเชื่อมขวาง, สารต้านอนุมูลอิสระ, สารเพิ่มความคงตัวของแสง, น้ำยาปรับโฟม, เครื่องเปิดเซลล์, สารตัวเติม, สารเพสต์สี, สารป้องกันไฟฟ้าสถิตย์, สารเพิ่มความคงตัวของไฮโดรไลซิส, สารเพิ่มความคงตัวในการจัดเก็บข้อมูลโฟม ฯลฯ

1. ตัวแทนการเกิดฟอง
น้ำเป็นสารก่อฟองที่สำคัญในการผลิตวัสดุโพลียูรีเทน เป็นสารเคมีทำให้เกิดฟอง ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดจากปฏิกิริยากับไอโซไซยาเนตจะขยายตัว เกิดฟอง และทำให้วัสดุโฟมยืดหยุ่นหนืดแข็งตัวเพื่อให้ได้โฟมโพลียูรีเทนต่างๆ

เนื่องจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มีค่าการนำความร้อนสูงและมีความสามารถในการซึมผ่านได้ดี จึงต้องใช้สารสร้างฟองทางกายภาพสำหรับสูตรโฟมโพลียูรีเทนแข็งที่ต้องการคุณสมบัติเป็นฉนวนความร้อนสูง เนื่องจากระยะเริ่มต้นของการผสมวัสดุในการผลิตโฟมแข็งจะทำให้เกิดความร้อนจำนวนมากภายในสิบวินาที จึงจำเป็นต้องใช้สารทำให้เกิดฟองเพื่อดูดซับความร้อนบางส่วน และในขณะเดียวกัน การแปรสภาพเป็นแก๊สของสารทำให้เกิดฟองจะทำให้โฟมขยายตัวและ โฟม.

ในการผลิตโฟมโพลียูรีเทนชนิดยืดหยุ่น เพื่อให้ได้โฟมชนิดยืดหยุ่นความหนาแน่นต่ำโดยไม่มีน้ำมากเกินไป ทำให้โฟมแข็งตัว โดยทั่วไปจำเป็นต้องควบคุมปริมาณน้ำและเติมสารทำให้เกิดฟองทางกายภาพในปริมาณที่เหมาะสมเป็นตัวช่วย ตัวแทนฟอง

CFC-11 (ไตรคลอโรฟลูออโรมีเทน) ก่อให้เกิดการผลิตทางอุตสาหกรรมในช่วงปลายทศวรรษ 1920 เนื่องจาก CFC-11 มีคุณลักษณะไม่ติดไฟ จุดเดือดที่เหมาะสม การแปรสภาพเป็นแก๊สง่าย การนำความร้อนของก๊าซต่ำ ความเป็นพิษต่ำ เข้ากันได้ดีกับวัตถุดิบโพลียูรีเทน ไม่กัดกร่อน ราคาต่ำ กระบวนการเกิดฟองง่าย ฯลฯ จึงเป็น การผลิตโฟมโพลียูรีเทน สารเป่าที่เหมาะสมมากในตัวกลาง

ตั้งแต่ปี 1960 ถึงต้นทศวรรษ 1990 CFC-11 ถูกใช้อย่างกว้างขวางเป็นสารเป่าสำหรับโฟมโพลียูรีเทน อย่างไรก็ตาม ในทศวรรษ 1970 นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่า CFC-11 ที่ปล่อยออกมาในชั้นบรรยากาศสามารถทำลายชั้นโอโซนได้อย่างช้าๆ ซึ่งดึงดูดความสนใจของนักอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมทั่วโลก สารเป่าประเภทหลักที่ใช้เป็นทางเลือกแทน CFC-11 คือ HCFC (ไฮโดรคลอโรฟลูออโรคาร์บอน), HFC (ไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน), HC (อัลเคน), CO2 ของเหลว และน้ำ

2. โฟมกันโคลง
เมื่อผลิตโฟมโพลียูรีเทน สารเพิ่มความคงตัวของโฟม (หรือสารเพิ่มความเสถียรของโฟม) ถือเป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้ สามารถเพิ่มความสามารถในการละลายร่วมกันของแต่ละส่วนประกอบ และมีบทบาทในการทำให้วัสดุโฟมเป็นอิมัลชัน ทำให้โฟมคงตัว และปรับเซลล์ สารเพิ่มความคงตัวของโฟมเป็นสารลดแรงตึงผิว และมีสารประกอบที่ไม่ใช่ซิลิกอนและสารประกอบออร์กาโนซิลิคอนอยู่สองประเภท

สารเพิ่มความคงตัวของโฟมส่วนใหญ่ที่ใช้อยู่ในปัจจุบันคือโพลีไซลอกเซนออกซีอัลคิลีนบล็อกโคโพลีเมอร์ ซึ่งเป็นสารลดแรงตึงผิวซิลิโคนดัดแปลงโพลีอีเทอร์ ซึ่งบางครั้งเรียกกันทั่วไปว่า "น้ำมันซิลิโคน" ในอุตสาหกรรม เนื่องจากองค์ประกอบทางโครงสร้างที่หลากหลายของสารลดแรงตึงผิวประเภทนี้และผลการใช้งานที่ดี สารลดแรงตึงผิวซิลิโคนที่ดัดแปลงด้วยโพลีเอเทอร์จึงถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในฐานะสารเพิ่มความคงตัวของโฟมในอุตสาหกรรมโฟมโพลียูรีเทน

3. เครื่องเปิดรูขุมขน
วิธีการรับโฟมโพลียูรีเทนเซลล์เปิด:

ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสมเพื่อให้ได้สมดุลที่ต้องการระหว่างปฏิกิริยาเจลและปฏิกิริยาการเกิดฟอง เมื่อวัสดุโฟมขึ้นถึงจุดสูงสุด ความแข็งแรงของฟิล์มผนังเซลล์ไม่เพียงพอที่จะปิดผนึกฟองอากาศภายใน และก๊าซจะแตกออกจากผนังเพื่อสร้างเซลล์เปิด โครงสร้างโฟม

ใช้วัตถุดิบโพลีออลโพลิอีเทอร์ที่เหมาะสมเพื่อสร้างโฟมเซลล์เปิด

เมื่อตัวเร่งปฏิกิริยาและวัตถุดิบหลักไม่เพียงพอที่จะแก้ปัญหา เครื่องเปิดเซลล์จำนวนเล็กน้อยจะถูกใช้เพื่อกระจายยูเรียที่เกิดจากฟองน้ำเพื่อให้ได้โฟมที่มีอัตราส่วนเซลล์เปิดที่แน่นอน

เครื่องเปิดเซลล์เป็นสารลดแรงตึงผิวชนิดพิเศษ โดยทั่วไปประกอบด้วยส่วนหรือกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำและชอบน้ำ หน้าที่ของมันคือการลดแรงตึงผิวของโฟม ส่งเสริมการแตกของเซลล์ และเพิ่มอัตราการเปิดเซลล์ของโฟมโพลียูรีเทน ปรับปรุงการหดตัวของผลิตภัณฑ์พลาสติกโฟมอ่อน กึ่งแข็ง และแข็งที่เกิดจากเซลล์ปิด

โฟมโพลียูรีเทนแข็งธรรมดามีความหนาแน่นของการเชื่อมโยงข้ามสูงและมีความแข็งแรงสูงของฟิล์มผนังเซลล์ในการทำฟอง โดยทั่วไปจะเป็นโครงสร้างเซลล์ปิด อย่างไรก็ตาม ด้วยการเพิ่มสารเปิดเซลล์ จึงสามารถผลิตโฟมโพลียูรีเทนแข็งแบบเซลล์เปิดเพื่อลดเสียงรบกวนได้ วัตถุประสงค์ เช่น การกรอง

พาราฟินเหลวที่ไม่ชอบน้ำในระยะเริ่มแรก, โพลีบิวทาไดอีน, ไดเมทิล โพลีไซลอกเซน ฯลฯ สามารถใช้เป็นสารเพิ่มความคงตัวของโฟมและเครื่องเปิดเซลล์ได้ การกระจายตัวของพาราฟินและโพลีเอทิลีนออกไซด์สามารถใช้เป็นเครื่องเปิดเซลล์ได้ ปัจจุบัน องค์ประกอบทางเคมีพิเศษของโคพอลิเมอร์โพลีออกซีโพรพิลีน-เอทิลีนออกไซด์, โคโพลีเมอร์โพลีออกซีอัลคิลีน-โพลีไซลอกเซน ฯลฯ ถูกนำมาใช้เป็นสารเปิดรูขุมขน

4. น้ำยาปรับผ้านุ่ม
การใช้น้ำยาปรับผ้านุ่มในการผลิตโฟมโพลียูรีเทนที่มีความยืดหยุ่นซึ่งมีปริมาณน้ำสูงสามารถยับยั้งความแข็งของโฟมที่เกิดจากกลุ่มยูเรียที่มากเกินไปได้ ตัวปรับฟองนุ่มมีผลทำให้นุ่มขึ้น การใช้น้ำยาปรับผ้านุ่มสามารถลดปริมาณไอโซไซยาเนตได้ และลดความแข็งของโฟมด้วย ใช้ในการผลิตโฟมโพลียูรีเทนที่มีความยืดหยุ่น น้ำยาปรับผ้านุ่มเชิงพาณิชย์โดยทั่วไปประกอบด้วยโพลีเอเทอร์พิเศษ โพลีออลพิเศษ และน้ำ

Ningbo Zhongyuan Pigment Co., Ltd. เป็นองค์กรที่เชี่ยวชาญในการพัฒนาและการผลิตคุณภาพสูงสีพียูสารเคลือบในแม่พิมพ์ สารเปิดรูพรุน และผงซิลิกาเจล