浅析生成硬质聚氨酯泡沫塑料三种基本方法

浅析生成硬质聚氨酯泡沫塑料三种基本方法硬质聚氨酯泡沫塑料以其轻质、良好的隔热保温性能、优良的吸音及缓冲抗震性,较高的压缩强度和较好的尺寸稳定性,加工方式灵活,成型施工方便,固化速度快,而广泛应用于国防及建筑、交通等国民经济各部门。生成硬质聚氨酯泡沫塑料有三种基本方法：预聚法、半预聚法和一步法。1、预聚法预聚法是把全部的聚醚多元醇（和聚酯多元醇）和异氰酸酯应应生成预聚体；在催化剂的作用下，预聚体与水反应生成泡沫塑料。泡沫塑料的密度取决于游离异氰酸酯基（NCO）的含量和水的用量。预聚体黏度很高，室温下黏度可达100Pa·s。由于预聚体黏度过高，预聚法在聚氨酯硬泡生产中实用性很小，即使采用，也是采用半预聚法。2、半预聚法制备预聚体半预聚法制备预聚体，首先把过量的多异氰酸酯和配方中的部分多元醇反应，所得预聚体的游离NCO含量范围20%～35%间。发泡时，把预聚体和剩余的聚醚多元醇（或聚酯多元醇）、发泡剂、泡沫稳定剂、催化剂等混合，反应而得到泡沫塑料。半预聚法所用的多异氰酸酯，一般是甲苯二异氰酸酯，如2,4—TDI与2,6—TDI质量之比为80︰20的产品。异氰酸酯基和羟基的摩尔比通常是4︰1。制备预聚体的条件一般是：温度为40～100℃，反应时间为1～2小时。预聚体的制备与保存过程中，要注意干燥，否则，预聚体中的异氰酸酯基很容易和空气中的水分起反应，使预聚体失效。半预聚法制得的预聚体的黏度，一般在10Pa·s以下。该法在20世纪50年代聚氨酯硬泡开发初期曾广泛使用。3、一步法所谓“一步法”是在聚氨酯生产技术不断深入研究的基础上,在各种新型的催化剂、泡沫稳定剂等助剂不断开发的基础上发展起来的，一步法发泡就是将聚醚多元醇、多异氰酸酯、水、催化剂、发泡剂、泡沫稳定剂等一次加入,使链增长，气体发生及交联反应等在短时间内几乎同时进行,几分钟内便发泡完毕。该方法最主要的优点是工艺简单、缩短流程、节省时间。目前,许多厂家将聚醚多元醇、水、发泡剂、催化剂、泡沫稳定剂、扩链剂等混合起来作为一组份,异氰酸酯作为另一组分,直接以二组分原料方式提供给泡沫生产厂家,使得泡沫的生产成本大幅度下降,从而使一步法发泡工艺得到了更广泛的应用,有力地推动了聚氨酯泡沫塑料产品的高速发展。