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硬質聚氨酯泡沫塑料的原料及添加劑

硬質聚氨酯泡沫塑料,簡稱聚氨酯硬泡,它在聚氨酯制品中的用量僅次于聚氨酯軟泡。
聚氨酯硬泡多為閉孔結構,具有絕熱效果好、重量輕、比強度大、施工方便等優良特性,同時還具有隔音、防震、電絕緣、耐熱、耐寒、耐溶劑等特點,廣泛用于冰箱、冰柜的箱體絕熱層、冷庫、冷藏車等絕熱材料,建筑物、儲罐及管道保溫材料,少量用于非絕熱場合,如仿木材、包裝材料等。一般而言,較低密度的聚氨酯硬泡主要用作隔熱(保溫)材料,較高密度的聚氨酯硬泡可用作結構材料(仿木材)。

原料及添加劑

異氰酸酯和多元醇是聚氨酯發泡體系的兩個主要組成部分。我國有機異氰酸酯工業從二十世紀五十年代初開始至今,依靠自己的技術力量開發了甲苯二異氰酸酯 (TDI )、多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)。自八十年代起,我國開始形成了以引進技術生產甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)和多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)為主,三苯基甲烷三異氰酸酯( TTI )輔以自主開發的技術生產六亞甲基二異氰酸酯(HDI),等小噸位品種異氰酸酯的生產格局。 [2]
二十世紀八十年代之后,原輕工部下屬的煙臺合成革廠引進2萬噸級MDI/PAPI聯產裝置。九十年代中期,以煙臺合成革廠為基礎成立的煙臺萬華聚氨酯有限公司,依靠自己的力量,經過幾次技術改革,不僅生產能力迅速提高,而且產品質量也有了較大幅度改進。目一前萬華公司已在浙江寧波建設一套16萬噸/年的MDI生產裝置,具有世界級競爭能力。我國TDI裝置原本引進4套,總計能力7萬噸/年,其中只有甘肅銀光化工公司和滄州大化集團裝置開工正常,TDI國內缺口很大。由于中國及東南亞地區聚氨酯原料市場潛力巨大,國際跨國公司己競相來華建廠,如Huntsman公司、BASF公司、Bayer公司都在上海建設了MDI和TDI生產廠。在可預見的將來,國內有機異聚氨酯的供需狀況將會改觀。

多元醇

聚氨酯用多元醇主要有聚醚多元醇和聚酯多元醇,其中前者產量較大。近年來國產聚醚的產量和品種都有很大改善,從只能生產2官能團、相對分子質量500的聚醚,發展到能生產8官能團、相對分子質量6000以上的5大系列、上百個牌號的聚醚,并開發了耐高溫聚醚、阻燃聚醚、芳香族聚醚、高固含量苯乙烯、丙烯睛接枝聚合物多元醇等許多聚醚新品種。隨著引進裝置的相繼投產和對產品質量的不斷改進,我國聚醚多元醇生產能力成倍增,產品質量達到、有的己經超過國外同類產品的水平。雙金屬氰化物絡合催化體系合成的低不飽和度聚醚多元醇已獲得自主專利。至2001年,國內大型聚醚廠的環氧丙烷(PO)及聚醚多元醇(PPG)的生產能力己分別達到42.5萬噸和43萬噸水平。
化學發泡劑的發泡原理是根據異氰酸酯分子結構中的異氰酸根基團可以和發泡劑分子上的輕基、氨基等多種基團發生反應,產生的小分子氣他(如CO2)被封存于固化后的體系中,就形成了泡孔?;瘜W發泡劑中普通的就是水,因其污染小、成本低、工藝簡便、發泡效果好而得到了廣泛應用。
物理發泡劑主要是一些低沸點的小分子,常溫下一般是液體,其發泡原理是依靠與多元醇反應時放出的熱量使發泡劑溫度升至沸點以上,形成氣體,產生泡孔。其中氟里昂發泡劑是硬質聚氨酯泡沫塑料理想的發泡劑。

泡沫穩定劑

泡沫穩定劑對于聚氨酯泡沫材料中泡孔的形成、穩定、孔徑大小的調節都起到至關重要的作用,其中應用廣的是有機硅泡沫穩定劑,主要由低含氫聚硅氧烷和端烯丙基聚醚在鉑催化劑作用下合成制得。
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