硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料是指在一定負荷作用下不發(fā)生明顯形變，當負荷過(guò)大發(fā)生形變后不能恢復到初始狀態(tài)的聚氨酯泡沫塑料，具有優(yōu)良的力學(xué)性能、聲學(xué)性能、電學(xué)性能和耐化學(xué)性能。RPUF的泡孔以閉孔為主，采用CFCs為發(fā)泡劑時(shí)制品具有極低的熱導率，是聚苯乙烯和其他泡沫塑料及天然保溫材料都無(wú)法相比的，并可現場(chǎng)噴涂成型，是目前最理想的絕熱材料。RPUF可直接從單體原料一次加工成聚合物制品，而且可通過(guò)改變原料化學(xué)結構、規格、品種等方式調節配方，得到各種性能和用途的終端制品，廣泛應用于保溫行業(yè)、包裝工業(yè)、造船工業(yè)等領(lǐng)域。

在RPUF發(fā)泡體系中，催化劑是必不可少的一部分，對于調節反應時(shí)間、發(fā)泡反應與凝膠反應的平衡及泡孔尺寸都起到重要作用。目前廣泛使用的催化劑主要是有機錫類(lèi)和胺類(lèi)，前者催化效率更高且對凝膠反應有較強的催化作用，后者在水發(fā)泡體系中對發(fā)泡反應有較強的催化作用。在胺類(lèi)催化劑中醇胺類(lèi)物質(zhì)比較特殊，因其分子中含有叔氮原子而具有催化作用，同時(shí)每個(gè)分子又含有兩個(gè)或兩個(gè)以上羥基，可與異氰酸酯反應從而具有交聯(lián)作用。醇胺類(lèi)物質(zhì)中比較有代表性的是TEA。TEA為無(wú)色黏稠液體，相對密度1．12，市售產(chǎn)品一般含少量水和二乙醇胺。本文討論了在全水發(fā)泡RPUF體系中，TEA加入量對制品各項性能的影響。

PU發(fā)泡過(guò)程中主要反應為：多異氰酸酯和聚醚多元醇反應生成聚氨基甲酸酯，此反應為主要鏈增長(cháng)反應，又稱(chēng)凝膠反應，形成聚合物的分子主鏈；多異氰酸酯和水形成不穩定的氨基甲酸，然后分解成胺和二氧化碳，胺基進(jìn)一步和異氰酸根反應生成含有脲基的聚合物。此反應可看作異氰酸酯與水生成取代脲和CO2，既是鏈增長(cháng)反應又是發(fā)泡反應。

另外體系中還會(huì )發(fā)生形成脲基甲酸酯的反應和縮二脲反應，有一定的交聯(lián)作用。在PU發(fā)泡過(guò)程中，這些反應都以較快速度同時(shí)進(jìn)行，最后形成具有高相對分子質(zhì)量和一定交聯(lián)度的PU泡沫塑料。多異氰酸酯中含有高度不飽和鍵的異氰酸根，其化學(xué)性質(zhì)非�；顫�。氧和氮原子上電子云密度較大，氧原子電負性最強，為親核中心，吸引氫原子而成羥基；碳原子電子云密度最低，呈較強的正電性，為親電中心，易受到親核試劑的進(jìn)攻。原則上，只要有一定的親核或親電特性，足以使異氰酸根從共振穩態(tài)變?yōu)楦吣苓^(guò)渡態(tài)的物質(zhì)，同時(shí)存在能促進(jìn)高能過(guò)渡態(tài)穩定的空間化學(xué)條件，均可用作催化劑。親核催化劑以堿類(lèi)為代表，親電催化劑則以金屬有機化合物為代表。叔胺催化劑的催化機理是：堿性的叔胺化合物對C+進(jìn)行親核性進(jìn)攻，形成活性過(guò)渡化合物，它很容易與活性氫化合物反應，之后堿性催化劑從過(guò)渡化合物上脫離，繼續與另一個(gè)異氰酸酯分子形成活性過(guò)渡化合物。

發(fā)泡反應產(chǎn)生的氣體濃度超過(guò)平衡飽和濃度后，體系中開(kāi)始形成微小氣泡，即為核化過(guò)程，此過(guò)程所需時(shí)間為乳白時(shí)間。泡沫上升至體積最大的時(shí)間為上升時(shí)間。泡沫定形后變硬干燥，不再黏手時(shí)為脫黏時(shí)間。

在反應初期胺可使體系的黏度迅速上升，同時(shí)胺對發(fā)泡反應也有很強的催化作用。TEA含量小于7份時(shí)，發(fā)泡反應強于凝膠反應。隨著(zhù)TEA含量的增大，催化發(fā)泡反應能力增強，產(chǎn)生CO2變快，泡孔變大，同等體積制品內氣體所占比例上升，導致制品密度下降。TEA含量超過(guò)7份后，一方面由于凝膠反應的強度變大，另一方面由于TEA的交聯(lián)作用，反應初期體系黏度迅速上升，泡孔形成后難以長(cháng)大，孔徑變小，制品密度變大。

　　本文源自http://m.ihealthcheckout.com/xwzx/135.html，轉載請注明出處。

(責任編輯：泡沫機械/設備http://m.ihealthcheckout.com/)