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解析聚氨酯生産中影響反應速率的八大因素

作者: 聚脲 來源: 時間:2017-08-11
  由于聚氨酯(噴塗聚氨酯)生産其實就是一個化學反應控制的過程,因而它的反應速率很重要。不同産品、不同工藝及不同配方對反應速率的要求也不因相同。采取合理的適應需要的反應速率,對保證和提高産品品質和質量有重要作用。下面濟南尊龙Z6平台機械設備有限公司給大家介紹下
 
  一:OH和NCO比值
 
  當OH和NCO比值越接近1:1的時候,反應速率越快。在NCO:OH大于或小于1:1時,反應速率減緩。在NCO:OH>1:1時,會提高制品硬度、熱穩定性、彈性、機械強度等物性,卻降低伸長率、拉伸強度,並且影響一些液體聚氨酯制品儲存期。在NCO:OH<1:1時,會提高制品柔軟手感、伸長率和剝離強度,卻會降低硬度、耐磨等一些物性。
 
  此外,異氰酸酯和羟基化合物反應活性還受到各自分子結構的影響。各類羟基化合物反應活性爲:伯羟基>仲羟基>叔羟基。
 
  二:原料酸堿值
 
  對聚氨酯(噴塗聚氨酯)反應來說,原料的酸堿值會影響到與異氰酸酯的反應性。就聚醚多元醇和聚酯多元醇原料而言而言,酸值是殘留的端羧基的量,它與異氰酸酯反應生成酰胺並釋放二氧化碳,不僅會造成鏈的終止,還容易形成氣泡。酸同時對反應催化産生不良的作用,而且降低制品的耐水解性能。合理的保持反應體系呈弱堿性,有利于反應的順利進行。過高的堿值,會造成反應速率不好控制,嚴重影響生産進行和産品質量。
 
  三:催化劑
 
  就同品種催化劑而言,添加合理的催化劑用量,有利于控制合理的反應速率。催化劑過量,也會犧牲制品品質,某些有機錫類催化劑會影響制品耐水解性能。
 
  四:水分
 
  雖然很多聚氨酯配方有添加水分,但不代表水分就是聚氨酯生産應該必須使用的原料。但對于聚氨酯反應來說,反應體系中混合物水分含量是必須嚴格控制的。因爲隨著水的用量增多,反應速率會增加。特別是在催化劑存在下,異氰酸酯與水的反應可加速進行。水與異氰酸酯反應活性盡管比伯羟基低,卻與仲羟基相當。在聚氨酯泡沫塑料以外的聚氨酯制品生産中,水完全是必須嚴格控制的,因爲水與異氰酸酯反應,會生成不穩定的氨基甲酸,易再分解成二氧化碳和胺。另外在預聚體中,水分還會降低預聚體中NCO的含量。
 
  五:官能團
 
  官能團越大,反應速率越快,同時物料粘度越高。
 
  六:分子量
 
  在官能團等條件相同的情況下,分子量越小,反應活性越高。
 
  七:二醇與二胺
 
  二醇與二胺反應速率相差很大,二醇活性比二胺低很多。尤其是脂肪族伯胺與異氰酸酯反應的活性特別快,一般很難控制,所以常用活性比較低的芳香族二胺。
 
  八:溫度
 
  一般来说,反应温度越高,反应速率越高。但实际中,聚氨酯反应温度控制在60-100℃之间。因为超过130 ℃,特别是线性分子链反应易出现不良问题,产生支化和交联,并影响分子间的规整性。低于60 ℃,反应速率很慢,不利反应进行。
 
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