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          聚氨酯生產中影響反應速率的幾個因素開通

          發布時間: 2020-07-13 | 點擊:647

          由于聚氨酯生產其實就是一個化學反應控制的過程,因而它的反應速率很重要。不同產品、不同工藝及不同配方對反應速率的要求也不因相同。采取合理的適應需要的反應速率,對保證和提高產品品質和質量有重要作用。

          由于聚氨酯生產其實就是一個化學反應控制的過程,因而它的反應速率很重要。不同產品、不同工藝及不同配方對反應速率的要求也不因相同。采取合理的適應需要的反應速率,對保證和提高產品品質和質量有重要作用。根據我個人的工作經驗,想和大家交流一下,一起進行友好的探討。我簡單談談聚氨酯生產中影響反應速率幾個方面的因素。 
          一、OH和NCO比值 
          當OH和NCO比值越接近1:1的時候,反應速率越快。在NCO:OH大于或小于1:1時,反應速率減緩。在NCO:OH>1:1時,會提高制品硬度、熱穩定性、彈性、機械強度等物性,卻降低伸長率、拉伸強度,并且影響一些液體聚氨酯制品儲存期。在NCO:OH<1:1時,會提高制品柔軟手感、伸長率和剝離強度,卻會降低硬度、耐磨等一些物性。 
          此外,異氰酸酯和羥基化合物反應活性還受到各自分子結構的影響。各類羥基化合物反應活性為:伯羥基>仲羥基>叔羥基。 
          二、原料酸堿值 
          對聚氨酯反應來說,原料的酸堿值會影響到與異氰酸酯的反應性。就聚醚多元醇和聚酯多元醇原料而言而言,酸值是殘留的端羧基的量,它與異氰酸酯反應生成酰胺并釋放二氧化碳,不僅會造成鏈的終止,還容易形成氣泡。酸同時對反應催化產生不良的作用,而且降低制品的耐水解性能。合理的保持反應體系呈弱堿性,有利于反應的順利進行。過高的堿值,會造成反應速率不好控制,嚴重影響生產進行和產品質量。 
          三、催化劑 
          就同品種催化劑而言,添加合理的催化劑用量,有利于控制合理的反應速率。催化劑過量,也會犧牲制品品質,某些有機錫類催化劑會影響制品耐水解性能。 
          四、水分 
          雖然很多聚氨酯配方有添加水分,但不代表水分就是聚氨酯生產應該必須使用的原料。但對于聚氨酯反應來說,反應體系中混合物水分含量是必須嚴格控制的。因為隨著水的用量增多,反應速率會增加。特別是在催化劑存在下,異氰酸酯與水的反應可加速進行。水與異氰酸酯反應活性盡管比伯羥基低,卻與仲羥基相當。在聚氨酯泡沫塑料以外的聚氨酯制品生產中,水完全是必須嚴格控制的,因為水與異氰酸酯反應,會生成不穩定的氨基甲酸,易再分解成二氧化碳和胺。另外在預聚體中,水分還會降低預聚體中NCO的含量。 
          五、官能團 
          官能團越大,反應速率越快,同時物料粘度越高。 
          六、分子量 
          在官能團等條件相同的情況下,分子量越小,反應活性越高。 
          七、二醇與二胺 
          二醇與二胺反應速率相差很大,二醇活性比二胺低很多。尤其是脂肪族伯胺與異氰酸酯反應的活性特別快,一般很難控制,所以常用活性比較低的芳香族二胺。 
          八、溫度 
          一般來說,反應溫度越高,反應速率越高。但實際中,聚氨酯反應溫度控制在60-100 ℃之間。因為超過130 ℃,特別是線性分子鏈反應易出現不良問題,產生支化和交聯,并影響分子間的規整性。低于60 ℃,反應速率很慢,不利反應進行。 
          九、其他 
          溶劑極性越大,影響反應速率越慢,反之越快;固含量越低,反應速率越小,反之越快;物料粘度越高,反應速率越慢;攪拌速度快,反應快;硬度(模量)越高,反應速率越快;



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