폴리우레탄폼(PU폼)의 주성분은 폴리우레탄입니다. 원료는 주로 폴리이소시아네이트와 폴리올입니다. 적절한 첨가제(가장 중요한 것은 발포와 관련된 일련의 발포첨가제)를 첨가함으로써 -반응 생성물에서 다량의 거품이 발생하여 폴리우레탄 폼 제품을 얻는다. 이 기사에서는 PU 폼 생산을 위한 원료 및 발포 보조제를 간략하게 소개합니다.
1. 폴리이소시아네이트 폴리우레탄 폼 생산에 가장 일반적으로 사용되는 폴리이소시아네이트는 톨루엔 디이소시아네이트(TDI), 폴리메틸렌 폴리페닐 이소시아네이트(PAPI), 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI) 및 액화 MDI(L-MDI)입니다.
TDI는 주로 폼 플라스틱 산업에서 유연한 폴리우레탄 폼을 생산하는 데 사용됩니다. MDI는 TDI보다 반응성이 크고 휘발성이 낮습니다. 일부 액화 개질 MDI는 고밀도 연질 폴리우레탄 폼, 반강성 폼 또는 미세다공 폴리우레탄 탄성 재료와 같은 연질 폴리우레탄 폼 생산에서 TDI 대신 사용할 수 있습니다. 제조.
PAPI는 조(Crude) MDI 및 고분자 MDI라고도 합니다. 일반적인 PAPI 제품의 평균 분자량은 30~400 범위에 가장 많으며, NCO 질량 분율은 31~32%입니다. 저점도 PAPI의 평균 기능성은 일반적으로 2.5에서 2.9 사이입니다.
폼 플라스틱 분야에서는 PAPI와 Modified PAPI가 주로 다양한 경질 폴리우레탄 폼을 생산하는 데 사용되며, 고탄성 연질 폼, 전체 스킨 폼, 반강성 폼을 생산하는 데 소량이 사용됩니다. PAPI는 TDI와 혼합되어 상온 경화된 고탄성 폼을 만들 수 있습니다. 2. 폴리에테르 및 폴리에스테르 폴리올
1. 폴리에테르폴리올 연질 폴리우레탄 폼을 생산하는 데 사용되는 폴리에테르 폴리올은 일반적으로 장쇄의 저관능성 폴리에테르입니다. 연질폼 제형에 포함된 폴리에테르 폴리올의 관능도는 일반적으로 2~3이고, 평균 분자량은 2000~6500입니다. 폴리에테르 트리올은 연질 폼에 가장 일반적으로 사용됩니다. 일반적으로 출발제로는 글리세린(글리세롤)을 사용하는데 이는 1,2-프로필렌옥사이드를 개환중합하거나 소량의 에틸렌옥사이드와 공중합하여 얻어지는 것이다. 분자량은 일반적으로 3000~7000 사이입니다.
그 중 고반응성 폴리에테르는 주로 고탄성 연질폼에 사용되며 반경질 폼 등의 폼 제품에도 사용할 수 있다. 소량의 폴리에테르글리콜을 보조재료로 사용할 수 있으며, 연질 폼 제형에서 폴리에테르트리올과 혼합할 수 있습니다. 불포화도가 낮고 분자량이 높은 폴리에테르 폴리올을 사용하면 부드러운 폼을 생성하고 TDI의 양을 줄일 수 있습니다.
일반적으로 경질 폼 제제에는 기능성이 높고 수산화가가 높은 폴리에테르폴리올을 사용하므로 충분한 가교결합과 강성을 얻을 수 있습니다. 경질폼 폴리에테르 폴리올의 수산기 값은 일반적으로 350~650mg KOH/g이며, 평균 관능도는 3 이상입니다. 일반 경질 폼 제제는 대부분 폴리에테르 2종을 혼합하여 사용하며, 평균 수산기 값은 약 4000mg KOH/g입니다.
반강성 폼 제제는 일반적으로 고분자량 폴리에테르의 일부, 특히 고반응성 폴리에테르 폴리올과 고기능성, 저분자량 경질 폼 폴리에테르의 일부를 사용합니다.
2. 폴리에스테르폴리올 수산기 값이 약 56 mg KOH/g인 폴리디에틸렌 아디페이트 디올과 같은 일반적인 저점도 지방족 폴리에스테르 폴리올 또는 약간 분지된 폴리에스테르 폴리올을 사용하여 폴리에스테르 폴리우레탄 연질 폼을 만들 수 있습니다. 폴리에스테르 폴리올은 반응성이 높습니다. 현재 폴리에스테르 PU 블록 폼은 의류 액세서리 등 소수의 영역에만 사용되고 있습니다.
이염기산(예: 무수프탈산, 테레프탈산 등)과 저분자 디올(디에틸렌글리콜 등) 또는 폴리올로부터 합성된 방향족 폴리올입니다. 그 중 높은 수산기 값은 폴리우레탄 경질 폼과 폴리올을 생산하는 데 사용될 수 있습니다. 이소시아누레이트 경질 폼. 프탈산 무수물 폴리에스테르 알코올의 낮은 수산기 값은 고탄성 연질 폼, 전체 스킨 폼 및 반경질 폼, 비발포 폴리우레탄 재료에도 사용할 수 있습니다.
3. 폴리머 폴리올 폴리머 폴리올(그라프트 폴리에테르 폴리올)에는 경질 스티렌, 아크릴로니트릴 단독중합체, 공중합체 및 그래프트 폴리머가 포함되어 있습니다. 이러한 비닐 중합체는 내하중 성능을 향상시키기 위해 유기 "충진제"처럼 작용합니다.
폴리머 폴리올을 사용하면 제품 두께를 줄일 수 있는 고경도 연질 폼, 고탄성 폼, 열성형 연질 폼, 반경질 폼, 셀프 스킨드 폼, 반응 사출 성형(RIM) 제품 등을 생산할 수 있습니다. 폼 밀도를 줄이면 비용이 절감되고 폼 플라스틱의 개방형 셀이 증가하며 제품에 특정 난연성 성능을 부여할 수 있습니다.
폴리우레아 폴리올(PHD 분산)은 또한 특수 폴리머 변성 폴리올로서 고탄성 연질 폼, 반경질 폼 및 연질 폼에 사용할 수 있습니다. 현재 시중에 판매되는 제품은 거의 없습니다.
식물성 오일 폴리올, 로진 폴리에스터 폴리올, 폴리머 폴리에스터 폴리올과 같은 폴리우레탄 폼 생산에 사용되는 특수 폴리올도 있습니다.
3. 발포조제 발포 보조제는 촉매, 폼 안정제(폼 안정제), 발포제 등을 포함하여 폴리우레탄 폼 제조에 없어서는 안될 요소입니다. 또한 장벽과 같이 선택적이고 필요할 때 사용할 수 있는 일부 첨가제도 있습니다. 연소제, 사슬연장제/가교제, 산화방지제, 광안정제, 발포연화제, 기포제거제, 충진제, 컬러페이스트, 대전방지제, 가수분해안정제, 발포조성물 저장안정제 등
1. 발포제 물은 폴리우레탄 재료 생산에 중요한 발포제입니다. 화학발포제입니다. 이소시아네이트와의 반응으로 발생하는 이산화탄소 가스는 점탄성 발포재를 팽창, 발포, 고화시켜 다양한 폴리우레탄 폼을 얻습니다.
이산화탄소는 높은 열전도도와 강한 투과성을 갖고 있기 때문에 높은 단열성을 요구하는 경질 폴리우레탄 폼 제형에는 물리적 발포제를 사용해야 합니다. 경질폼 제조에 있어서 재료혼합 초기 단계에서는 수십초 내에 많은 열이 발생하기 때문에 그 열의 일부를 흡수하기 위한 발포제가 필요하며, 동시에 발포제의 기화로 인해 폼이 팽창하고 팽창하게 됩니다. 거품.
연질 폴리우레탄 폼 제조에 있어서, 물을 너무 많이 넣어 폼이 경질화되지 않고 저밀도의 연질 폼을 얻기 위해서는 일반적으로 물의 양을 조절하고 보조제로 물리발포제를 적당량 첨가하는 것이 필요하다. 발포제.
CFC-11(트리클로로플루오로메탄)은 1920년대 후반에 산업 생산을 실현했습니다. CFC-11은 불연성, 끓는점이 적당하고, 가스화가 용이하고, 가스 열전도도가 낮고, 독성이 낮으며, 폴리우레탄 원료와의 상용성이 좋고, 부식성이 없으며, 가격이 저렴하고, 발포 공정이 간단한 등의 특성을 갖고 있기 때문에 폴리우레탄 폼 생산 매질에 매우 이상적인 발포제입니다.
1960년대부터 1990년대 초반까지 CFC-11은 폴리우레탄 폼의 발포제로 널리 사용되었습니다. 그러나 1970년대 과학자들은 대기 중에 방출된 CFC-11이 오존층을 서서히 파괴할 수 있다는 사실을 발견해 전 세계 환경보호론자들의 관심을 끌었습니다. 현재 CFC-11 대체 발포제로 사용되는 주요 발포제는 HCFC(수소염화불화탄소), HFC(수소불화탄소), HC(알칸), 액체 CO2, 물 등이다.
2. 폼안정제 폴리우레탄 폼을 생산할 때 폼 안정제(또는 폼 안정제)는 필수 구성 요소입니다. 각 성분의 상호 용해도를 높일 수 있으며 폼 재료를 유화하고 폼을 안정화하며 셀을 조정하는 역할을 할 수 있습니다. 폼 안정제는 계면활성제로 비실리콘 화합물과 유기실리콘 화합물 두 가지가 있습니다.
현재 사용되는 폼 안정제의 대부분은 폴리에테르 개질된 실리콘 계면활성제인 폴리실록산 옥시알킬렌 블록 공중합체이며, 업계에서는 흔히 "실리콘 오일"이라고도 합니다. 이러한 유형의 계면활성제의 광범위한 구조적 구성과 우수한 사용 효과로 인해 폴리에테르 변성 실리콘 계면활성제는 폴리우레탄 폼 산업에서 폼 안정제로 널리 사용되어 왔습니다.
겔 반응과 발포 반응 사이에 필요한 균형을 이루려면 적합한 촉매를 사용하십시오. 발포재가 최고점까지 올라가면 세포벽 필름의 강도가 내부 기포를 밀봉하기에 충분하지 않아 가스가 벽에서 튀어나와 열린 세포를 형성합니다. 폼 구조; 개방형 셀 폼을 형성하려면 적합한 폴리에테르 폴리올 원료를 사용하십시오. 촉매와 주원료만으로는 문제를 해결할 수 없는 경우, 소량의 셀 오프너를 사용하여 물 발포에 의해 형성된 요소를 분산시켜 일정한 오픈 셀 비율의 폼을 얻습니다.
셀 오프너는 일반적으로 소수성 및 친수성 세그먼트 또는 그룹을 포함하는 특별한 유형의 계면활성제입니다. 그 기능은 폼의 표면 장력을 감소시키고 셀 파열을 촉진하며 폴리우레탄 폼의 개방 셀 속도를 높이는 것입니다. 폐쇄 셀로 인해 발생하는 연질, 반경질 및 경질 폼 플라스틱 제품의 수축을 개선합니다.
일반 경질 폴리우레탄 폼의 높은 가교 밀도로 인해 발포 시 셀벽 필름 강도가 높으며 일반적으로 독립 셀 구조입니다. 그러나 셀 개방제를 첨가하면 소음감소, 필터링 등의 목적으로 오픈 셀 경질 폴리우레탄 폼을 제조할 수 있습니다.
초기 소수성 액체 파라핀, 폴리부타디엔, 디메틸 폴리실록산 등은 발포 안정제 및 기포 개방제로 사용할 수 있습니다. 파라핀 분산액과 폴리에틸렌 옥사이드도 셀 오프너로 사용할 수 있습니다. 현재, 폴리옥시프로필렌-에틸렌 옥사이드 코폴리에테르의 특수 화학 조성, 폴리옥시알킬렌-폴리실록산 공중합체 등이 기공제로 사용되고 있습니다.
4. 유연제 높은 수분 함량으로 제조된 연질 폴리우레탄 폼 생산에 연화제를 사용하면 과도한 요소 그룹으로 인해 발생하는 폼의 강성을 억제할 수 있습니다. 거품 연화 조절제는 연화 효과가 있습니다. 연화제를 사용하면 이소시아네이트의 양이 감소하여 폼의 경도가 감소할 수 있습니다. 유연한 폴리우레탄 폼 생산에 사용됩니다. 상업용 연화제는 일반적으로 특수 폴리에테르, 특수 폴리올 및 물을 포함합니다.
