1. Valore di idrossile: 1 grammo di poliolo polimerico contiene una quantità di gruppi idrossilici (-OH) equivalente al numero di milligrammi di KOH, l'unità di misura è mgKOH/g.
2. Equivalente: il peso molecolare medio di un gruppo funzionale.
3. Contenuto di isocianato: il contenuto di isocianato nella molecola
4. Indice di isocianato: indica il grado di eccesso di isocianato nella formula del poliuretano, solitamente rappresentato dalla lettera R.
5. Estensore di catena: si riferisce ad alcoli e ammine a basso peso molecolare in grado di estendere, espandere o formare legami reticolari spaziali tra catene molecolari.
6. Segmento rigido: Il segmento di catena formato dalla reazione di isocianato, estensore di catena e reticolante sulla catena principale delle molecole di poliuretano; questi gruppi presentano una maggiore energia di coesione, un maggiore volume e una maggiore rigidità.
7, Segmento morbido: catena principale di carbonio carbonio polimero poliolo, la flessibilità è buona, nella catena principale di poliuretano per il segmento di catena flessibile.
8. Metodo in un'unica fase: si riferisce al metodo di stampaggio con polimerizzazione a temperatura controllata in cui vengono miscelati contemporaneamente poliolo oligomerico, diisocianato, estensore di catena e catalizzatore, dopo l'iniezione diretta nello stampo.
9. Metodo del prepolimero: prima reazione di prepolimerizzazione del poliolo oligomerico e del diisocianato, per generare un prepolimero di poliuretano a base di NCO terminale, colata e quindi reazione del prepolimero con estensore di catena, preparazione dell'elastomero di poliuretano, detto metodo del prepolimero.
10. Metodo semi-prepolimero: la differenza tra il metodo semi-prepolimero e il metodo prepolimero è che una parte del poliolo poliestere o del poliolo polieterico viene aggiunta al prepolimero sotto forma di miscela con estensore di catena, catalizzatore, ecc.
11. Stampaggio a iniezione reattiva: noto anche come RIM (Reaction Injection Moulding), si basa sull'utilizzo di oligomeri a basso peso molecolare in forma liquida, che vengono miscelati istantaneamente e iniettati nello stampo contemporaneamente. La rapida reazione all'interno della cavità dello stampo determina un rapido aumento del peso molecolare del materiale. Questo processo consente di generare polimeri completamente nuovi con nuove strutture di gruppo caratteristiche a velocità estremamente elevate.
12. Indice di schiumosità: ovvero, il numero di parti di acqua utilizzate in 100 parti di polieteri è definito come indice di schiumosità (IF).
13. Reazione di formazione di schiuma: si riferisce generalmente alla reazione tra acqua e isocianato per produrre urea sostituita e rilasciare CO2.
14. Reazione di gelificazione: si riferisce generalmente alla formazione di una reazione di carbammato.
15. Tempo di gelificazione: in determinate condizioni, il materiale liquido impiega del tempo per formare il gel.
16. Tempo lattiginoso: al termine della zona I, nella fase liquida della miscela di poliuretano si manifesta un fenomeno lattiginoso. Questo momento è chiamato tempo di cremazione nella generazione della schiuma di poliuretano.
17. Coefficiente di espansione della catena: si riferisce al rapporto tra la quantità di gruppi amminici e idrossilici (unità: mo1) nei componenti dell'estensore di catena (incluso l'estensore di catena misto) e la quantità di NCO nel prepolimero, ovvero il rapporto tra il numero di moli (numero equivalente) del gruppo idrogeno attivo e NCO.
18. Polieteri a bassa insaturazione: principalmente per lo sviluppo di PTMG, prezzo PPG, insaturazione ridotta a 0,05 mol/kg, prestazioni simili a quelle del PTMG, utilizzando il catalizzatore DMC, la principale varietà di prodotti della serie Bayer Acclaim.
19. Solvente di grado estere di ammoniaca: nella produzione di solventi per poliuretano, è necessario considerare la forza di dissoluzione e la velocità di volatilizzazione, ma nella produzione di poliuretano, il solvente utilizzato deve concentrarsi sul tenere conto del peso del gruppo NC0 nel poliuretano. Non è possibile selezionare solventi come alcoli ed eteri alcolici che reagiscono con i gruppi NCO. Il solvente non deve contenere impurità come acqua e alcol, né sostanze alcaline, che potrebbero deteriorare il poliuretano.
Il solvente estere non deve contenere acqua e non deve contenere acidi e alcoli liberi, che reagirebbero con i gruppi NCO. Il solvente estere utilizzato nel poliuretano deve essere un "solvente di grado estere di ammoniaca" ad elevata purezza. Ovvero, il solvente reagisce con l'eccesso di isocianato e quindi la quantità di isocianato non reagito viene determinata con dibutilammina per verificare se è idoneo all'uso. Il principio è che il consumo di isocianato non è applicabile, perché mostra che l'acqua nell'estere, l'alcol e l'acido consumeranno il valore totale dell'isocianato, se il numero di grammi di solvente necessario per consumare leqNCO è espresso, il valore è buona stabilità.
Un equivalente di isocianato inferiore a 2500 non viene utilizzato come solvente per poliuretani.
La polarità del solvente ha una grande influenza sulla reazione di formazione della resina. Maggiore è la polarità, più lenta è la reazione; ad esempio, la differenza di polarità tra toluene e metiletilchetone è di 24 volte. Questa molecola di solvente ha una polarità elevata, può formare un legame idrogeno con il gruppo ossidrilico dell'alcol e rallentare la reazione.
È preferibile scegliere un solvente aromatico a base di estere policlorurato, poiché la sua velocità di reazione è maggiore rispetto a quella di esteri, chetoni e xilene. L'utilizzo di solventi a base di estere e chetoni può prolungare la durata del poliuretano biramificato durante l'edilizia. Nella produzione di rivestimenti, la scelta del "solvente di grado ammoniacale" menzionato in precedenza è vantaggiosa per gli stabilizzanti immagazzinati.
I solventi esteri hanno una forte solubilità, un tasso di volatilizzazione moderato, una bassa tossicità e sono più utilizzati; anche il cicloesanone è più utilizzato, mentre i solventi idrocarburici hanno una bassa capacità di dissoluzione dei solidi, sono meno utilizzati da soli e più utilizzati in combinazione con altri solventi.
20. Agente espandente fisico: l'agente espandente fisico è la schiuma i cui pori si formano attraverso la modifica della forma fisica di una sostanza, ovvero attraverso l'espansione di un gas compresso, la volatilizzazione di un liquido o la dissoluzione di un solido.
21. Agenti espandenti chimici: gli agenti espandenti chimici sono quelli che, dopo la decomposizione tramite riscaldamento, rilasciano gas come anidride carbonica e azoto, formando pori fini nella composizione polimerica del composto.
22. Reticolazione fisica: nella catena morbida del polimero sono presenti alcune catene rigide, e la catena rigida ha le stesse proprietà fisiche della gomma vulcanizzata dopo la reticolazione chimica a una temperatura inferiore al punto di rammollimento o al punto di fusione.
23. Reticolazione chimica: si riferisce al processo di collegamento di grandi catene molecolari attraverso legami chimici sotto l'azione di luce, calore, radiazioni ad alta energia, forza meccanica, ultrasuoni e agenti reticolanti per formare una rete o una struttura polimerica definita.
24. Indice di schiumosità: il numero di parti di acqua equivalenti a 100 parti di polieteri è definito come indice di schiumosità (IF).
25. Quali tipi di isocianati sono comunemente utilizzati in termini di struttura?
A: Alifatico: HDI, aliciclico: IPDI,HTDI,HMDI, Aromatico: TDI,MDI,PAPI,PPDI,NDI.
26. Quali tipi di isocianati sono comunemente usati? Scrivi la formula di struttura
A: Toluene diisocianato (TDI), difenilmetano-4,4'-diisocianato (MDI), polifenilmetano poliisocianato (PAPI), MDI liquefatto, esametilendiisocianato (HDI).
27. Cosa significano TDI-100 e TDI-80?
A: Il TDI-100 è composto da toluene diisocianato con struttura 2,4; il TDI-80 si riferisce a una miscela composta per l'80% da toluene diisocianato con struttura 2,4 e per il 20% da toluene diisocianato con struttura 2,6.
28. Quali sono le caratteristiche del TDI e dell'MDI nella sintesi dei materiali poliuretanici?
A: Reattività per 2,4-TDI e 2,6-TDI. La reattività del 2,4-TDI è diverse volte superiore a quella del 2,6-TDI, perché il gruppo NCO in posizione 4 nel 2,4-TDI è lontano dal gruppo NCO in posizione 2 e dal gruppo metilico, e non vi è quasi alcuna resistenza sterica, mentre il gruppo NCO del 2,6-TDI è influenzato dall'effetto sterico del gruppo orto-metilico.
I due gruppi NCO dell'MDI sono distanti tra loro e non presentano sostituenti nelle vicinanze, pertanto l'attività di entrambi i gruppi NCO è relativamente elevata. Anche se solo un gruppo NCO partecipa alla reazione, l'attività del gruppo NCO rimanente diminuisce, ma l'attività complessiva rimane comunque relativamente alta. Di conseguenza, la reattività del prepolimero di poliuretano MDI è maggiore di quella del prepolimero TDI.
29. HDI, IPDI, MDI, TDI, NDI: quale tra questi materiali offre una maggiore resistenza all'ingiallimento?
A: HDI (appartenente al diisocianato alifatico giallo invariante), IPDI (prodotto con resina poliuretanica ad alta stabilità ottica e resistenza chimica, generalmente utilizzato per la produzione di resina poliuretanica di alta qualità non scoloribile).
30. Scopo della modifica dell'MDI e metodi di modifica più comuni
A: MDI liquefatto: Scopo modificato: l'MDI puro liquefatto è un MDI modificato liquefatto che supera alcuni difetti dell'MDI puro (solido a temperatura ambiente, fusione durante l'uso, riscaldamento multiplo che influisce sulle prestazioni) e fornisce anche la base per un'ampia gamma di modifiche per il miglioramento e l'ottimizzazione delle prestazioni dei materiali poliuretanici a base di MDI.
Metodi:
① MDI liquefatto modificato con uretano.
② MDI liquefatto modificato con carbodiimide e uretonimina.
31. Quali tipi di polioli polimerici sono comunemente utilizzati?
A: Poliolo poliestere, poliolo polietere
32. Quanti metodi di produzione industriale esistono per i polioli poliestere?
A: Metodo di fusione sotto vuoto B: Metodo di fusione con gas vettore C: Metodo di distillazione azeotropica
33. Quali sono le strutture speciali presenti nello scheletro molecolare dei polioli poliesteri e polieteri?
A: Poliolo poliestere: un composto alcolico macromolecolare contenente un gruppo estere sulla catena principale molecolare e un gruppo idrossile (-OH) sul gruppo terminale. Polioli polieteri: polimeri o oligomeri contenenti legami eterei (-O-) e gruppi terminali (-Oh) o gruppi amminici (-NH2) nella struttura della catena principale della molecola.
34. Quali sono i tipi di polioli polieterici in base alle loro caratteristiche?
A: Polioli polieterici altamente attivi, polioli polieterici innestati, polioli polieterici ignifughi, polioli polieterici modificati eterociclicamente, polioli politetraidrofurani.
35. Quanti tipi di polieteri ordinari esistono a seconda dell'agente di partenza?
A: Poliossido di propilene glicole, poliossido di propilene triolo, poliolo polieterico a bolle dure, poliolo polieterico a bassa insaturazione.
36. Qual è la differenza tra polieteri con terminazione idrossilica e polieteri con terminazione amminica?
I polieteri con terminazione amminica sono eteri allilici poliossidici in cui il gruppo idrossilico terminale è sostituito da un gruppo amminico.
37. Quali tipi di catalizzatori per poliuretano sono comunemente utilizzati? Quali varietà comunemente utilizzate sono incluse?
A: Catalizzatori a base di ammine terziarie, le varietà comunemente utilizzate sono: trietilendiammina, dimetiletanolammina, n-metilmorfolina, N, n-dimetilcicloesamina
I composti alchilici metallici, le varietà comunemente utilizzate sono: catalizzatori organostannici, che possono essere suddivisi in ottanoato stannoso, oleato stannoso, dilaurato di dibutilstagno.
38. Quali sono gli estensori di catena o reticolanti poliuretanici comunemente utilizzati?
A: Polioli (1,4-butandiolo), alcoli aliciclici, alcoli aromatici, diammine, alcolammine (etanolammina, dietanolammina)
39. Meccanismo di reazione degli isocianati
A: La reazione degli isocianati con i composti di idrogeno reattivi è causata dall'attacco del centro nucleofilo della molecola del composto di idrogeno reattivo all'atomo di carbonio basato sul gruppo NCO. Il meccanismo di reazione è il seguente:
40. In che modo la struttura dell'isocianato influenza la reattività dei gruppi NCO?
A: L'elettronegatività del gruppo AR: se il gruppo R è un gruppo che assorbe elettroni, la densità della nuvola elettronica dell'atomo di C nel gruppo -NCO è inferiore ed è più vulnerabile all'attacco dei nucleofili, cioè è più facile che avvengano reazioni nucleofile con alcoli, ammine e altri composti. Se R è un gruppo donatore di elettroni e viene trasferito attraverso la nuvola elettronica, la densità della nuvola elettronica dell'atomo di C nel gruppo -NCO aumenterà, rendendolo meno vulnerabile all'attacco dei nucleofili e la sua capacità di reagire con composti di idrogeno attivo diminuirà. B. Effetto di induzione: poiché il diisocianato aromatico contiene due gruppi NCO, quando il primo gruppo -NCO partecipa alla reazione, a causa dell'effetto di coniugazione dell'anello aromatico, il gruppo -NCO che non partecipa alla reazione svolgerà il ruolo di gruppo che assorbe elettroni, in modo che l'attività di reazione del primo gruppo NCO sia aumentata, che è l'effetto di induzione. C. Effetto sterico: Nelle molecole di diisocianato aromatico, se due gruppi -NCO si trovano contemporaneamente in un anello aromatico, l'influenza di un gruppo NCO sulla reattività dell'altro è spesso più significativa. Tuttavia, quando due gruppi NCO si trovano in anelli aromatici diversi nella stessa molecola, o sono separati da catene idrocarburiche o anelli aromatici, l'interazione tra di essi è debole e diminuisce con l'aumentare della lunghezza della catena idrocarburica o del numero di anelli aromatici.
41. Tipi di composti di idrogeno attivi e reattività NCO
A: NH2 alifatico > Gruppo aromatico Bozui OH > Acqua > OH secondario > OH fenolico > Gruppo carbossilico > Urea sostituita > Amido > Carbammato. (Se la densità della nuvola elettronica del centro nucleofilo è maggiore, l'elettronegatività è più forte e l'attività di reazione con l'isocianato è maggiore e la velocità di reazione è più rapida; altrimenti, l'attività è bassa.)
42. Influenza dei composti idrossilici sulla loro reattività con gli isocianati
A: La reattività dei composti dell'idrogeno attivo (ROH o RNH2) è correlata alle proprietà di R: quando R è un gruppo elettron-attrattore (bassa elettronegatività), è difficile trasferire atomi di idrogeno e la reazione tra i composti dell'idrogeno attivo e NCO è più difficile; se R è un sostituente elettron-donatore, la reattività dei composti dell'idrogeno attivo con NCO può essere migliorata.
43. A cosa serve la reazione dell'isocianato con l'acqua?
A: È una delle reazioni fondamentali nella preparazione della schiuma poliuretanica. La reazione tra di loro produce inizialmente un acido carbammico instabile, che poi si decompone in CO2 e ammine, e se l'isocianato è in eccesso, l'ammina risultante reagisce con l'isocianato per formare un'urea.
44. Nella preparazione degli elastomeri poliuretanici, il contenuto di acqua dei polioli polimerici deve essere rigorosamente controllato.
R: Negli elastomeri, nei rivestimenti e nelle fibre non sono richieste bolle, quindi il contenuto di acqua nelle materie prime deve essere rigorosamente controllato, di solito inferiore allo 0,05%.
45. Differenze negli effetti catalitici dei catalizzatori amminici e di stagno sulle reazioni degli isocianati
A: I catalizzatori a base di ammine terziarie presentano un'elevata efficienza catalitica per la reazione dell'isocianato con l'acqua, mentre i catalizzatori a base di stagno presentano un'elevata efficienza catalitica per la reazione dell'isocianato con il gruppo idrossilico.
46. Perché la resina poliuretanica può essere considerata un polimero a blocchi e quali sono le caratteristiche della sua struttura a catena?
Risposta: Poiché la catena polimerica della resina poliuretanica è composta da segmenti rigidi e flessibili, il segmento rigido si riferisce al segmento di catena formato dalla reazione di isocianato, estensore di catena e reticolante sulla catena principale delle molecole di poliuretano, e questi gruppi hanno una maggiore energia di coesione, un maggiore volume e una maggiore rigidità. Il segmento flessibile si riferisce al polimero poliolo a catena principale carbonio-carbonio, che ha una buona flessibilità ed è il segmento flessibile nella catena principale del poliuretano.
47. Quali sono i fattori che influenzano le proprietà dei materiali in poliuretano?
A: Energia di coesione di gruppo, legame idrogeno, cristallinità, grado di reticolazione, peso molecolare, segmento rigido, segmento morbido.
48. Quali sono le materie prime che costituiscono i segmenti morbidi e duri della catena principale dei materiali poliuretanici?
A: Il segmento morbido è composto da polioli oligomerici (poliestere, polieteridioli, ecc.), e il segmento duro è composto da poliisocianati o dalla loro combinazione con estensori di catena a piccole molecole.
49. In che modo i segmenti morbidi e i segmenti rigidi influenzano le proprietà dei materiali in poliuretano?
A: Segmento morbido: (1) Peso molecolare del segmento morbido: supponendo che il peso molecolare del poliuretano sia lo stesso, se il segmento morbido è poliestere, la resistenza del poliuretano aumenterà con l'aumento del peso molecolare del poliestere diolo; se il segmento morbido è polietere, la resistenza del poliuretano diminuisce con l'aumento del peso molecolare del polietere diolo, ma l'allungamento aumenta. (2) Cristallinità del segmento morbido: ha un contributo maggiore alla cristallinità del segmento di catena lineare del poliuretano. In generale, la cristallizzazione è vantaggiosa per migliorare le prestazioni dei prodotti in poliuretano, ma a volte la cristallizzazione riduce la flessibilità a bassa temperatura del materiale e il polimero cristallino è spesso opaco.
Segmento rigido: Il segmento di catena rigida influenza in genere la temperatura di rammollimento e fusione e le proprietà alle alte temperature del polimero. I poliuretani preparati con isocianati aromatici contengono anelli aromatici rigidi, quindi la resistenza del polimero nel segmento rigido aumenta e la resistenza del materiale è generalmente maggiore di quella dei poliuretani con isocianati alifatici, ma la resistenza alla degradazione ultravioletta è scarsa e tende a ingiallire facilmente. I poliuretani alifatici non ingialliscono.
50. Classificazione delle schiume poliuretaniche
A: (1) schiuma dura e schiuma morbida, (2) schiuma ad alta densità e a bassa densità, (3) schiuma di tipo poliestere, schiuma di tipo polietere, (4) schiuma di tipo TDI, schiuma di tipo MDI, (5) schiuma di poliuretano e schiuma di poliisocianurato, (6) produzione con metodo a un passaggio e metodo di prepolimerizzazione, metodo continuo e produzione intermittente, (8) schiuma in blocchi e schiuma stampata.
51. Reazioni di base nella preparazione della schiuma
A: Si riferisce alla reazione di -NCO con -OH, -NH2 e H2O e, quando reagisce con i polioli, la "reazione di gelificazione" nel processo di schiumatura si riferisce generalmente alla reazione di formazione del carbammato. Poiché la materia prima della schiuma utilizza materie prime multifunzionali, si ottiene una rete reticolata che consente al sistema di schiumatura di gelificare rapidamente.
La reazione di schiumatura avviene nel sistema schiumogeno in presenza di acqua. La cosiddetta "reazione di schiumatura" si riferisce generalmente alla reazione tra acqua e isocianato per produrre urea sostituita e rilasciare CO2.
52. Meccanismo di nucleazione delle bolle
La materia prima reagisce allo stato liquido o, a seconda della temperatura prodotta dalla reazione, genera una sostanza gassosa e vaporizza il gas. Con il progredire della reazione e la produzione di una grande quantità di calore di reazione, la quantità di sostanze gassose e la volatilizzazione aumentano continuamente. Quando la concentrazione del gas supera la concentrazione di saturazione, inizia a formarsi una bolla stabile nella fase liquida che risale.
53. Il ruolo dello stabilizzante di schiuma nella preparazione della schiuma poliuretanica
A: Ha un effetto emulsionante, in modo che la solubilità reciproca tra i componenti del materiale schiumogeno sia migliorata; dopo l'aggiunta del tensioattivo siliconico, poiché riduce notevolmente la tensione superficiale γ del liquido, l'energia libera aumentata necessaria per la dispersione del gas si riduce, in modo che l'aria dispersa nella materia prima abbia maggiori probabilità di nucleare durante il processo di miscelazione, il che contribuisce alla produzione di piccole bolle e migliora la stabilità della schiuma.
54. Meccanismo di stabilità della schiuma
A: L'aggiunta di tensioattivi appropriati favorisce la formazione di una dispersione di bolle fini.
55. Meccanismo di formazione della schiuma a celle aperte e della schiuma a celle chiuse
A: Meccanismo di formazione della schiuma a celle aperte: Nella maggior parte dei casi, quando all'interno della bolla è presente una pressione elevata, la resistenza della parete della bolla formata dalla reazione di gelificazione non è elevata e la pellicola della parete non riesce a sopportare lo stiramento causato dall'aumento della pressione del gas; la pellicola della parete della bolla viene tirata e il gas fuoriesce dalla rottura, formando la schiuma a celle aperte.
Meccanismo di formazione della schiuma a celle chiuse: nel sistema a bolle rigide, grazie alla reazione dei polioli polieterici multifunzionali a basso peso molecolare con il poliisocianato, la velocità di gelificazione è relativamente elevata e il gas all'interno della bolla non riesce a rompere la parete della bolla, formando così la schiuma a celle chiuse.
56. Meccanismo di formazione della schiuma con agenti schiumogeni fisici e chimici
A: Agente espandente fisico: L'agente espandente fisico è la schiuma i cui pori si formano attraverso la modifica dello stato fisico di una determinata sostanza, ovvero tramite l'espansione di un gas compresso, la volatilizzazione di un liquido o la dissoluzione di un solido.
Agenti espandenti chimici: Gli agenti espandenti chimici sono composti che, decomponendosi per effetto del calore, rilasciano gas come anidride carbonica e azoto e formano pori fini nella composizione polimerica.
57. Metodo di preparazione della schiuma poliuretanica morbida
A: Metodo in un'unica fase e metodo con prepolimero
Metodo del prepolimero: ovvero, il poliolo polieterico e l'eccesso di TDI reagiscono per formare un prepolimero contenente gruppi NCO liberi, che viene poi miscelato con acqua, catalizzatore, stabilizzante, ecc., per produrre schiuma. Metodo a un solo passaggio: una varietà di materie prime vengono miscelate direttamente nella testa di miscelazione tramite calcolo, e la schiuma viene prodotta in un unico passaggio, che può essere suddiviso in continuo e intermittente.
58. Caratteristiche della schiumatura orizzontale e della schiumatura verticale
Metodo a piastra di pressione bilanciata: caratterizzato dall'uso di carta superiore e piastra di copertura superiore. Metodo a scanalatura di troppo pieno: caratterizzato dall'uso di scanalatura di troppo pieno e piastra di atterraggio del nastro trasportatore.
Caratteristiche della schiumatura verticale: è possibile utilizzare un flusso ridotto per ottenere un'ampia sezione trasversale di blocchi di schiuma, e solitamente si utilizza una macchina per schiumatura orizzontale per ottenere la stessa sezione del blocco, con un livello di flusso da 3 a 5 volte maggiore rispetto alla schiumatura verticale; grazie all'ampia sezione trasversale del blocco di schiuma, non vi è alcuna superficie superiore e inferiore, e anche la superficie del bordo è sottile, quindi le perdite di taglio sono notevolmente ridotte. L'attrezzatura occupa una piccola area, l'altezza dell'impianto è di circa 12-13 m e il costo di investimento dell'impianto e delle attrezzature è inferiore a quello del processo di schiumatura orizzontale; è facile sostituire la tramoggia e il modello per produrre corpi di schiuma cilindrici o rettangolari, in particolare billette di schiuma rotonde per il taglio rotativo.
59. Punti fondamentali per la selezione delle materie prime per la preparazione di schiume morbide
A: Poliolo: poliolo polieterico per schiuma a blocchi ordinaria, il peso molecolare è generalmente 3000 ~ 4000, principalmente polieteriolo. Il polieteriolo con peso molecolare di 4500 ~ 6000 è utilizzato per schiuma ad alta resilienza. Con l'aumento del peso molecolare, aumentano la resistenza alla trazione, l'allungamento e la resilienza della schiuma. La reattività di polieteri simili diminuisce. Con l'aumento del grado di funzionalità del polietero, la reazione è relativamente accelerata, aumenta il grado di reticolazione del poliuretano, aumenta la durezza della schiuma e diminuisce l'allungamento. Isocianato: la materia prima isocianato della schiuma a blocchi morbida di poliuretano è principalmente toluene diisocianato (TDI-80). L'attività relativamente bassa del TDI-65 è utilizzata solo per schiuma di poliuretano poliestere o schiuma polieterica speciale. Catalizzatore: i benefici catalitici della schiumatura di schiuma morbida in massa possono essere approssimativamente divisi in due categorie: una è costituita da composti organometallici, il caprilato stannoso è il più comunemente usato; Un altro tipo sono le ammine terziarie, comunemente utilizzate come eteri dimetilamminoetilici. Stabilizzante della schiuma: nella schiuma poliuretanica in massa si utilizzano principalmente tensioattivi non siliconici, mentre nella schiuma polieterica in massa si utilizza principalmente il copolimero organosilicico-olefina ossidata. Agente schiumogeno: in generale, come agente schiumogeno si utilizza solo acqua quando la densità delle bolle di poliuretano a blocchi morbidi è superiore a 21 kg per metro cubo; composti a basso punto di ebollizione come il diclorometano (MC) vengono utilizzati come agenti espandenti ausiliari solo in formulazioni a bassa densità.
60. Influenza delle condizioni ambientali sulle proprietà fisiche delle schiume in blocchi
A: Effetto della temperatura: la reazione di schiumatura del poliuretano accelera con l'aumento della temperatura del materiale, il che può causare il rischio di bruciatura del nucleo e incendio in formulazioni sensibili. Influenza dell'umidità dell'aria: con l'aumento dell'umidità, a causa della reazione del gruppo isocianato nella schiuma con l'acqua presente nell'aria, la durezza della schiuma diminuisce e l'allungamento aumenta. La resistenza alla trazione della schiuma aumenta con l'aumento del gruppo urea. Effetto della pressione atmosferica: a parità di formula, la schiumatura ad alta quota riduce significativamente la densità.
61. La principale differenza tra il sistema di materie prime utilizzato per la schiuma morbida stampata a freddo e la schiuma stampata a caldo
A: Le materie prime utilizzate nello stampaggio a freddo hanno un'elevata reattività e non è necessario alcun riscaldamento esterno durante la polimerizzazione; sfruttando il calore generato dal sistema, la reazione di polimerizzazione si completa in breve tempo e lo stampo può essere estratto pochi minuti dopo l'iniezione delle materie prime. La reattività delle materie prime nello stampaggio a caldo è bassa e la miscela di reazione deve essere riscaldata insieme allo stampo dopo la schiumatura al suo interno. Il prodotto in schiuma può essere estratto solo dopo la completa maturazione nel canale di cottura.
62. Quali sono le caratteristiche della schiuma morbida stampata a freddo rispetto alla schiuma stampata a caldo?
A: ① Il processo di produzione non richiede calore esterno, consentendo un notevole risparmio energetico; ② Elevato coefficiente di cedimento (rapporto di collassabilità), con buone prestazioni in termini di comfort; ③ Elevato tasso di rimbalzo; ④ La schiuma senza ritardante di fiamma possiede comunque alcune proprietà ignifughe; ⑤ Ciclo di produzione breve, che consente di risparmiare stampi e quindi costi.
63. Caratteristiche e usi rispettivamente della bolla morbida e della bolla dura
A: Caratteristiche delle bolle morbide: La struttura cellulare delle bolle morbide di poliuretano è perlopiù aperta. Generalmente, presenta bassa densità, buon recupero elastico, assorbimento acustico, permeabilità all'aria, isolamento termico e altre proprietà. Usi: Utilizzato principalmente per mobili, materiali per cuscini, materiali per cuscini di sedili di veicoli, una varietà di materiali compositi laminati per imbottiture morbide, schiuma morbida industriale e civile. Viene anche utilizzato come materiale filtrante, materiale fonoassorbente, materiale antiurto, materiale decorativo, materiale da imballaggio e materiale termoisolante.
Caratteristiche della schiuma rigida: la schiuma di poliuretano è leggera, ha un'elevata resistenza specifica e una buona stabilità dimensionale; le prestazioni di isolamento termico della schiuma rigida di poliuretano sono superiori. Forte forza adesiva; buone prestazioni di invecchiamento, lunga durata di servizio adiabatico; la miscela di reazione ha una buona fluidità e può riempire la cavità o lo spazio di forma complessa in modo uniforme. La materia prima per la produzione di schiuma rigida di poliuretano ha un'elevata reattività, può ottenere una rapida polimerizzazione e può raggiungere un'elevata efficienza e produzione di massa in fabbrica.
Usi: Utilizzato come materiale isolante per frigoriferi, congelatori, contenitori refrigerati, celle frigorifere, isolamento di oleodotti e condotte dell'acqua calda, isolamento di pareti e tetti di edifici, pannelli isolanti sandwich, ecc.
64. Punti chiave della progettazione della formula a bolle rigide
A: Polioli: i polioli polieterici utilizzati per le formulazioni di schiuma dura sono generalmente polioli di ossido di polipropilene ad alta energia, alto valore di idrossile (basso peso molecolare); Isocianato: attualmente, l'isocianato utilizzato per le bolle dure è principalmente polimetilene polifenil poliisocianato (generalmente noto come PAPI), ovvero MDI grezzo e MDI polimerizzato; Agenti espandenti: (1) agente espandente CFC (2) agente espandente HCFC e HFC (3) agente espandente pentano (4) acqua; Stabilizzante di schiuma: lo stabilizzante di schiuma utilizzato per la formulazione di schiuma rigida di poliuretano è generalmente un polimero a blocchi di polidimetilsilossano e poliossolefina. Attualmente, la maggior parte degli stabilizzanti di schiuma sono principalmente di tipo Si-C; Catalizzatore: il catalizzatore della formulazione di bolle dure è principalmente un'ammina terziaria e il catalizzatore organostannico può essere utilizzato in occasioni speciali; Altri additivi: In base ai requisiti e alle esigenze dei diversi utilizzi dei prodotti in schiuma rigida di poliuretano, alla formula possono essere aggiunti ritardanti di fiamma, agenti apri-innesco, inibitori di fumo, agenti anti-invecchiamento, agenti antimuffa, agenti rinforzanti e altri additivi.
65. Principio di preparazione della schiuma per la modellazione della pelle intera
A: La schiuma a rivestimento integrale (ISF), nota anche come schiuma auto-rivestinte, è una schiuma plastica che crea il proprio strato superficiale denso durante la fase di produzione.
66. Caratteristiche e usi degli elastomeri microporosi di poliuretano
A: Caratteristiche: l'elastomero poliuretanico è un polimero a blocchi, generalmente composto da un segmento morbido a catena lunga e flessibile di poliolo oligomerico, diisocianato ed estensore di catena per formare un segmento rigido, con una disposizione alternata di segmenti rigidi e morbidi, formando un'unità strutturale ripetitiva. Oltre a contenere gruppi estere di ammonio, il poliuretano può formare legami idrogeno all'interno e tra le molecole, e i segmenti morbidi e rigidi possono formare regioni di microfase e produrre separazione di microfase.
67. Quali sono le principali caratteristiche prestazionali degli elastomeri poliuretanici?
A: Caratteristiche prestazionali: 1, elevata resistenza ed elasticità, può essere in un ampio intervallo di durezza (Shaw A10 ~ Shaw D75) per mantenere un'elevata elasticità; Generalmente, la bassa durezza richiesta può essere ottenuta senza plastificante, quindi non ci sono problemi causati dalla migrazione del plastificante; 2, a parità di durezza, maggiore capacità di carico rispetto ad altri elastomeri; 3, eccellente resistenza all'usura, la sua resistenza all'usura è da 2 a 10 volte quella della gomma naturale; 4. Eccellente resistenza agli oli e agli agenti chimici; poliuretano aromatico resistente alle radiazioni; eccellente resistenza all'ossigeno e all'ozono; 5, elevata resistenza agli urti, buona resistenza alla fatica e agli shock, adatto per applicazioni di flessione ad alta frequenza; 6, buona flessibilità a bassa temperatura; 7, il poliuretano ordinario non può essere utilizzato sopra i 100 ℃, ma l'uso di una formula speciale può resistere ad alte temperature di 140 ℃; 8, i costi di stampaggio e lavorazione sono relativamente bassi.
68. Gli elastomeri poliuretanici sono classificati in base a polioli, isocianati, processi di produzione, ecc.
A: 1. In base alla materia prima, il poliolo oligomerico, gli elastomeri poliuretanici possono essere suddivisi in tipo poliestere, tipo polieterico, tipo poliolefina, tipo policarbonato, ecc. Il tipo polieterico può essere ulteriormente suddiviso in tipo politetraidrofurano e tipo ossido di polipropilene a seconda delle varietà specifiche; 2. In base alla differenza di diisocianato, possono essere suddivisi in elastomeri alifatici e aromatici, e ulteriormente suddivisi in tipo TDI, tipo MDI, tipo IPDI, tipo NDI e altri tipi; Dal processo di produzione, gli elastomeri poliuretanici sono tradizionalmente suddivisi in tre categorie: tipo colabile (CPU), termoplastico (TPU) e tipo miscelabile (MPU).
69. Quali sono i fattori che influenzano le proprietà degli elastomeri poliuretanici dal punto di vista della struttura molecolare?
A: Dal punto di vista della struttura molecolare, l'elastomero poliuretanico è un polimero a blocchi, generalmente composto da un segmento morbido flessibile a catena lunga di polioli oligomerici, un diisocianato e un estensore di catena per formare un segmento rigido, con un'alternanza tra segmenti rigidi e morbidi che forma un'unità strutturale ripetitiva. Oltre a contenere gruppi estere di ammonio, il poliuretano può formare legami idrogeno all'interno e tra le molecole, e i segmenti morbidi e rigidi possono formare regioni di microfase e produrre una separazione di microfase. Queste caratteristiche strutturali conferiscono agli elastomeri poliuretanici un'eccellente resistenza all'usura e tenacità, tanto da essere noti come "gomma resistente all'usura".
70. Differenza di prestazioni tra elastomeri di tipo poliestere ordinario ed elastomeri di tipo etere di politetraidrofurano.
A: Le molecole di poliestere contengono più gruppi esterei polari (-COO-), che possono formare forti legami idrogeno intramolecolari, quindi il poliestere poliuretano ha elevata resistenza, resistenza all'usura e resistenza agli oli.
L'elastomero preparato da polioli polieterici presenta una buona stabilità all'idrolisi, resistenza agli agenti atmosferici, flessibilità a basse temperature e resistenza alla muffa. Fonte dell'articolo: Polymer Learning Research
Data di pubblicazione: 17 gennaio 2024