改性MDI在自结皮中的应用.doc

氨酯改性MDI在自结皮中的应用 赵祥成 赵怡 于辰龙 陈殿成 董京荣 （北京科聚化工新材料有限公司 北京 102200） 摘要：介绍自结皮生产中常使用的异氰酸酯的种类，比较各异氰酸酯对物料流动性的影响，对比各异氰酸酯对制品物性的影响，并基于北京科聚改性MDI Wannate 8629开发出全水自结皮体系，列举了各发泡体系的制品性能。 关键词：异氰酸酯、改性MDI、全水自结皮 1 前言 聚氨酯自结皮泡沫（self-skinning foam）又称为整皮泡沫（integral skin foam，简称ISF泡沫体），它是由英国壳牌化学公司首先研制成功[1]。它不用其他塑料做表面材料，依靠发泡组分在发泡成形时，一次性形成坚韧、致密并富弹性的表皮层和手感柔软的泡沫芯为一体的整体材料。具有弹性好、抗冲击、耐磨损等优点。 自结皮泡沫通常使用两组分，多元醇、交联剂、催化剂、发泡剂、乳化剂、色浆，有时还有阻燃剂等的混合物构成自结皮泡沫体系的A组分。B组分为异氰酸酯组分，主要有液化MDI、粗MDI以及氨酯改性MDI或是它们之间的共混物。氨酯改性MDI具有优良的流动性，制品具有优良的力学性能，并赋予制品舒适的手感。对于浅色、耐光软质自结皮泡沫则必须使用异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI），但要特殊催化剂相结合。 本文对改性MDI等异氰酸酯在自结皮配方中对流动性和制品性能进行了详细对比，并开发出基于北京科聚改性MDI Wannate8629的全水自结皮体系。 2 实验 2.1 原料及设备 Wannate 8629: NCO%：26.2；粘度（25℃）：250mPa.s 北京科聚 粗MDI: NCO%：31.4；粘度（25℃）：208mPa.s 烟台万华 液化MDI： NCO%：29.0；粘度（25℃）：40mPa.s 烟台万华 TEP330N：环氧乙烷封端，羟值33~37mgKOH/g 天津石化三厂 POP3630：聚合物多元醇：羟值25～29 mgKOH/g 高桥石化 扩链剂 扬子石化 催化剂和泡沫稳定剂 Air Product 发泡剂141B 浙江三美化工 2.2 试验仪器 20cm*20cm*5cm铝制模具 天津贝斯特PU机械厂 高压发泡机 意大利Euro PrinteK 电子万能试验机 深圳瑞格尔 红外测温仪 北京欧陆伟业科技发展公司 邵氏硬度 LX－A 营口市材料试验机有限公司 2.3 自结皮泡沫的成皮机理 聚氨酯自结皮泡沫的形成原理有多种说法，Whitman[1]提出，由于导热模具散失热量，使接近模具表面的发泡剂不能汽化发泡而形成表皮。Wirtz[2]提出，发泡粘度增大而使邻近模具表面的发泡剂保持液体状态，然后发泡剂从表皮区域逸散到泡沫芯中，因此形成无泡的边界区。Grieve[3]提出，泡沫材料作为绝热体，使中心物料发泡更加容易，另外由于模具过量充填产生内压，提高了发泡剂的沸点，阻止了邻近模具表面发泡剂的汽化发泡。 但必威体育精装版的观点认为，物料注入模具后，靠近模具的物料首先发生发泡反应，这是因为模具的温度高于发泡剂的常压沸点和模具热量传递到原料上之故。随着放热反应的发生，当邻近模壁物料温度高于模具温度时，热量则从发泡材料反而传给模具。在模具过量充填的情况下，由于发泡材料平均温度的升高和发泡剂的继续蒸发，致使模内压力升高，从而使发泡剂冷凝温度提高。其数值符合下式： Tc = Tb + 83.3 lnP 式中：Tc为凝聚温度，℉ Tb为常压沸点，℉ P为压力 对于大多数氟氯烃发泡剂，常数为83.3℉ 正是泡沫体到模具壁的温度梯度之影响（逐渐下降）和发泡剂冷凝温度的提高，使产生了泡沫体的皮层。在泡沫体温度低于发泡剂冷凝温度的地方，发泡剂都将冷凝成液体，这种冷凝作用将一直进行到泡沫体固化为