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复配发泡填充剂对聚氨酯泡沫封孔材料性能影响的研究

编辑:山东东浩新材料科技有限公司时间:2021-05-14

  据悉,有研究把运用发泡填充剂复配的办法,以水作为主发泡剂,辅以HCFC141b以减少体系黏度与反应的温度,减缓发泡压力,加增闭孔率,探寻了复配发泡剂中不同物质量比对于聚氨酯封孔材料的发泡倍数、时间、强度以及开孔率的影响。该项研究结果如下分析:

  一、复配发泡剂物质的量比对发泡时间与固化时间的影响:

  研究结果发现:随着复配发泡体系中水比例的增加,发泡时间与固化的时间均呈现减小的趋势,当发泡体系为全HCFC141b时,发泡时间为1071s,固化时间为2905s,当发泡体系为全水时,发泡时间为265s,固化时间为851s。这是因为水与异氰酸根反应会放出大量热量,而HCFC141b的汽化会吸收热量,发泡体系中水比例的增加会使得体系的热量增加,体系温度升高,全水发泡较高温度可达到136.3℃,物质的量比1∶1时较高温度为98℃,全HCFC141b的较高温度为86.5℃。反应温度升高会增加气液相分离的速度,增加发泡的速度,也会增加树脂固化的速度,减少了发泡时间与固化的时间。

  二、复配发泡填充剂物质的量比对发泡倍数的影响:

  研究结果发现:随发泡体系之中水比例的增加,发泡的倍数先为增加,在HCFC141b与水的物质的量比为1/3时,达到较大倍数20倍。水比例继续增加,倍数未再变化。发泡剂的体系里面水用量较小之时,反应体系的温度越低,发泡的速度越慢,与固化速率差值小,大量的HCFC141b不能在体系黏度剧增前汽化,且因体系黏度之关系,反应了前期少许汽化的HCFC141b也不易形成气泡,发泡倍数低;随着发泡体系中水比例的增加,体系温度升高,发泡速度加快,与固化速率之间差值变大,大量液态的HCFC141b吸热汽化并在体系黏度过大前形成气泡,发泡倍数增加;当体系温度达到某一值时,发泡速率与固化速率差值高过某一值,HCFC141b可以迅速汽化透彻,并在黏度过大前形成气泡,发泡倍数达到越大值;水用量继续增加,温度继续升高,但受气体总量和聚氨酯材料性能的制约,倍数未再继续升高。

  三、复配发泡剂物质的量比对开孔率的影响:

  研究结果发现,随着发泡体系中水的比例增加,质量损失增加,气体损失的增加,说明材料的开孔率增加,闭孔结构减少,大量的气体逸散。这是因HCFC141b在发泡时,HCFC141b蒸发时可以降低反应物温度,减缓压力增加,直到泡孔壁转硬为止,构成的泡孔结构相对较为完整。而用水为发泡填充剂时,发泡压力和泡沫温度都较高,很容易因泡孔内部压力增加而破裂,形成开孔结构。