? ? ? ?本文簡述聚氨(an)酯軟泡所選用的原料對其成品性能的影響。

? ? ? ? 一、聚(ju)醚多(duo)元醇。

? ? ? ? 聚醚(mi)(mi)多元醇是聚氨(an)酯(zhi)軟(ruan)泡(pao)生產的(de)主要(yao)原料(liao)，與異氰酸(suan)酯(zhi)反(fan)(fan)應(ying)(ying)生成氨(an)基甲酸(suan)酯(zhi)。這一反(fan)(fan)應(ying)(ying)是泡(pao)沫制(zhi)品(pin)的(de)骨(gu)架反(fan)(fan)應(ying)(ying)。若(ruo)(ruo)聚醚(mi)(mi)多元醇的(de)用量(liang)(liang)增多，相當(dang)于(yu)其(qi)他原料(liao)，如異氰酸(suan)酯(zhi)、水以(yi)及催化劑等的(de)用量(liang)(liang)減(jian)少(shao)，易造成聚氨(an)酯(zhi)軟(ruan)泡(pao)成品(pin)出現(xian)開裂或塌泡(pao)的(de)現(xian)象；若(ruo)(ruo)聚醚(mi)(mi)多元醇的(de)用量(liang)(liang)減(jian)少(shao)，則制(zhi)得的(de)聚氨(an)酯(zhi)軟(ruan)泡(pao)制(zhi)品(pin)偏硬且彈性降(jiang)低，手(shou)感不好。

? ? ? ?聚(ju)醚(mi)多元醇平(ping)均官(guan)能(neng)度(du)的(de)大(da)小對聚(ju)氨酯軟泡(pao)(pao)成品的(de)性能(neng)也有(you)影響。在(zai)官(guan)能(neng)度(du)相(xiang)同(tong)的(de)情(qing)況下(xia)，聚(ju)醚(mi)多元醇的(de)分子量越大(da)，其反應(ying)活(huo)性越低，制(zhi)得的(de)聚(ju)氨酯軟泡(pao)(pao)成品的(de)拉伸強度(du)、伸長率、及回彈性則(ze)提升(sheng)；在(zai)當量值(zhi)(分子量/官(guan)能(neng)度(du))相(xiang)同(tong)的(de)情(qing)況下(xia)，聚(ju)醚(mi)多元醇的(de)官(guan)能(neng)度(du)增加，則(ze)反應(ying)活(huo)性增強，反應(ying)速率相(xiang)對加快，生成聚(ju)氨酯成品的(de)交聯(lian)度(du)提高，泡(pao)(pao)沫(mo)硬度(du)隨之(zhi)提高，但材料(liao)的(de)伸長率卻有(you)所下(xia)降。

? ? ? ?二、甲(jia)苯二異(yi)氰酸酯。

? ? ? ?聚(ju)氨酯軟泡一般選用T80，即2,4-TDI和(he)2,6-TDI兩種異(yi)構體(ti)比例為(wei)(80±2)%和(he)(20±2)%的(de)混(hun)合體(ti)。異(yi)氰(qing)酸(suan)酯實際(ji)用量=[0.1554×(多(duo)元醇聚(ju)合物的(de)酸(suan)值(zhi)+羥值(zhi))+9.667×水%]×異(yi)氰(qing)酸(suan)酯指(zhi)(zhi)數(shu)。異(yi)氰(qing)酸(suan)酯指(zhi)(zhi)數(shu)通常控制在1.03-1.10之(zhi)間。異(yi)氰(qing)酸(suan)酯指(zhi)(zhi)數(shu)在一定范圍內增(zeng)大(da)(da)，則(ze)泡沫(mo)的(de)硬度(du)隨之(zhi)增(zeng)大(da)(da)，但(dan)達到(dao)某一點后硬度(du)不再顯著增(zeng)大(da)(da)，而撕裂(lie)強度(du)、拉(la)伸強度(du)和(he)伸長率均有所(suo)下降；當異氰酸酯指數過高時(shi)，會導(dao)(dao)致表面(mian)長時(shi)間(jian)(jian)發粘，泡(pao)沫體壓縮模(mo)量提(ti)高，泡(pao)沫網(wang)絡結構(gou)粗大，閉孔增加，回彈率下降，有時(shi)會導(dao)(dao)致制品開裂。同時(shi)由于未反(fan)應的TDI持續進行反(fan)應，導(dao)(dao)致發熱量增大，放熱時(shi)間(jian)(jian)及熟化(hua)時(shi)間(jian)(jian)延長，可能會使泡(pao)沫體中(zhong)(zhong)心(xin)溫度長時(shi)間(jian)(jian)處于高溫狀(zhuang)態下，易引起聚氨酯成品塊泡(pao)中(zhong)(zhong)心(xin)發生焦化(hua)，以及燒(shao)芯現象；若(ruo)異(yi)(yi)氰酸酯(zhi)指(zhi)數(shu)過低，則會(hui)使(shi)(shi)泡(pao)(pao)(pao)沫體的機械強度和回彈性降(jiang)低，使(shi)(shi)泡(pao)(pao)(pao)沫體容易(yi)產生細小的裂(lie)縫，造(zao)成發泡(pao)(pao)(pao)加工工藝重(zhong)復性差的情況(kuang)；此外，若(ruo)異(yi)(yi)氰酸酯(zhi)指(zhi)數(shu)過低，還會(hui)使(shi)(shi)得聚氨酯(zhi)泡(pao)(pao)(pao)沫的壓(ya)縮永久(jiu)變形(xing)較大，且泡(pao)(pao)(pao)沫體表面容易(yi)產生潮濕感。

? ? ? 三、發泡劑。

? ? ? ?一般在生產密度大于21g/cm3的聚氨酯塊泡時，只使用水做為發泡劑(化(hua)學發(fa)泡劑)，而在低密度配方或超軟配方中則使用二氯甲烷(MC)等低沸點化合物作為輔助發泡劑(物理發泡劑)。水作為發(fa)泡(pao)劑與異氰酸酯反應生成脲(niao)鍵并(bing)放出大(da)量(liang)的CO2及(ji)熱(re)量(liang)，該(gai)反應是一個鏈增(zeng)(zeng)長反應。水量(liang)越(yue)(yue)多(duo)，泡(pao)沫密度越(yue)(yue)低，硬(ying)度越(yue)(yue)強，同時泡(pao)孔支柱變小、變弱，降低了(le)承載能力，易發(fa)生塌(ta)泡(pao)、裂泡(pao)等現象。并(bing)且消耗異氰酸酯的量(liang)增(zeng)(zeng)加，放熱(re)量(liang)增(zeng)(zeng)多(duo)，容易造成燒(shao)芯。若水(shui)量(liang)(liang)(liang)超過5.0份(fen)，則必須添加(jia)物理(li)發(fa)(fa)泡(pao)劑(ji)(ji)以吸收(shou)部分熱量(liang)(liang)(liang)，避(bi)(bi)免燒(shao)芯現象的發(fa)(fa)生；水(shui)量(liang)(liang)(liang)減少(shao)，催化(hua)劑(ji)(ji)的用量(liang)(liang)(liang)相應減少(shao)，制得聚氨酯(zhi)軟(ruan)泡(pao)的密(mi)度增(zeng)大。輔助(zhu)發(fa)(fa)泡(pao)劑(ji)(ji)會(hui)使聚氨酯(zhi)軟(ruan)泡(pao)的密(mi)度以及硬度下(xia)降。由于輔助(zhu)發(fa)(fa)泡(pao)劑(ji)(ji)氣化(hua)時(shi)吸收(shou)了(le)(le)部分反應熱而使得固化(hua)速率減慢，因此(ci)需適當(dang)增(zeng)加(jia)催化(hua)劑(ji)(ji)的用量(liang)(liang)(liang)。與(yu)此(ci)同(tong)時(shi)氣化(hua)吸收(shou)了(le)(le)部分熱量(liang)(liang)(liang)，可以避(bi)(bi)免燒(shao)芯的危(wei)險。

? ? ? ?四(si)、催化劑。

? ? ? ?叔胺(an)(an)(an)類(lei)催(cui)化(hua)劑(ji)。一般選用(yong)A33(質量(liang)分數為33%的三乙(yi)烯二(er)胺(an)(an)(an)溶液)，其作用(yong)是促(cu)進異氰(qing)酸酯(zhi)和水的反應，調(diao)整泡(pao)(pao)沫的密度以及氣泡(pao)(pao)開孔(kong)率(lv)等，主要是促(cu)進發(fa)泡(pao)(pao)反應。若叔胺(an)(an)(an)類(lei)催(cui)化(hua)劑(ji)加入(ru)量(liang)過多，則會導致聚氨(an)酯(zhi)泡(pao)(pao)沫制品(pin)出(chu)(chu)現劈裂，泡(pao)(pao)沫中有孔(kong)或(huo)泡(pao)(pao)眼等問題；若叔胺(an)(an)(an)類(lei)催(cui)化(hua)劑(ji)加入(ru)量(liang)過少，則容易使(shi)制得的聚氨(an)酯(zhi)泡(pao)(pao)沫出(chu)(chu)現收縮(suo)、閉孔(kong)，且會使(shi)得發(fa)出(chu)(chu)的泡(pao)(pao)沫制品(pin)底厚。

? ? ? ?有機(ji)金(jin)屬催(cui)化(hua)(hua)劑。一般(ban)選用辛(xin)酸亞有機(ji)錫類催(cui)化(hua)(hua)劑T-19。T-19是催(cui)化(hua)(hua)活(huo)性很高的凝膠反(fan)應催(cui)化(hua)(hua)劑，主要作用是促進凝膠反(fan)應，即后(hou)期反(fan)應。若有機錫類(lei)催(cui)化(hua)劑(ji)加(jia)入量過(guo)(guo)多，則(ze)會(hui)(hui)導(dao)致膠化(hua)速度過(guo)(guo)快，粘(zhan)度增加(jia)，回彈(dan)性(xing)以(yi)及透氣性(xing)變，且容易(yi)造成閉孔(kong)現(xian)象(xiang)；若有機錫類(lei)催(cui)化(hua)劑(ji)加(jia)入量過(guo)(guo)少，則(ze)會(hui)(hui)使得凝膠不足，從而導(dao)致發泡(pao)過(guo)(guo)程中出現(xian)劈裂(lie)現(xian)象(xiang)，泡(pao)沫邊(bian)(bian)緣(yuan)或(huo)頂部有開裂(lie)，并有脫坯、毛(mao)邊(bian)(bian)現(xian)象(xiang)。

? ? ? ?若適當提高有(you)機(ji)錫類(lei)催化(hua)劑(ji)(ji)的(de)用(yong)量(liang)，則可獲得(de)松弛的(de)良好開孔聚氨酯泡沫塑料，進一步增大有(you)機(ji)錫類(lei)催化(hua)劑(ji)(ji)的(de)用(yong)量(liang)則會使泡沫體逐漸變得(de)緊密，以致(zhi)收(shou)縮、閉孔。減少叔胺類(lei)催化(hua)劑(ji)(ji)的(de)用(yong)量(liang)或增加(jia)有(you)機(ji)錫類(lei)催化(hua)劑(ji)(ji)的(de)用(yong)量(liang)都可以在氣體大量(liang)產(chan)生時增加(jia)聚合物氣泡膜(mo)壁的(de)強度，從而(er)減少中空或開裂現(xian)象。聚(ju)氨(an)酯(zhi)泡(pao)沫塑料是(shi)(shi)否(fou)(fou)具有理想的開孔或閉孔結(jie)構，主(zhu)要取決于聚(ju)氨(an)酯(zhi)泡(pao)沫形(xing)成過程中的凝膠反應速度(du)和氣(qi)體(ti)膨脹速度(du)是(shi)(shi)否(fou)(fou)平(ping)衡(heng)(heng)。此平(ping)衡(heng)(heng)可通過調節配方中的叔胺類催(cui)化劑(ji)(ji)催(cui)化以(yi)及泡(pao)沫穩定劑(ji)(ji)等助劑(ji)(ji)的種類和用量實現。

? ? ? ?五、泡(pao)沫穩定劑(硅油)。

? ? ? ?泡沫(mo)穩定劑(ji)是一類(lei)表面活(huo)性劑(ji)，可使聚脲(niao)在發(fa)泡體系中良(liang)好分散，起著“物(wu)理交聯點(dian)”的作用(yong)，并能明顯提(ti)高(gao)聚氨酯泡沫(mo)混合物(wu)的早期粘度，避(bi)免裂泡。泡(pao)(pao)(pao)(pao)沫(mo)穩(wen)(wen)定劑一(yi)方面(mian)具有(you)(you)乳(ru)化作用(yong)，可(ke)使(shi)泡(pao)(pao)(pao)(pao)沫(mo)物(wu)料(liao)各組分(fen)間的(de)互溶性(xing)增強；同時加(jia)入(ru)有(you)(you)機(ji)硅表面(mian)活性(xing)劑后可(ke)降(jiang)低液體的(de)表面(mian)張力，使(shi)得(de)氣體分(fen)散時所(suo)需增加(jia)的(de)自由能減少，還可(ke)使(shi)分(fen)散在原料(liao)中的(de)空氣在攪拌混(hun)合過程(cheng)中更(geng)易成核，有(you)(you)助于細小氣泡(pao)(pao)(pao)(pao)的(de)產生(sheng)，調整泡(pao)(pao)(pao)(pao)沫(mo)氣孔(kong)大小，控制(zhi)泡(pao)(pao)(pao)(pao)孔(kong)結構，提高發(fa)泡(pao)(pao)(pao)(pao)穩(wen)(wen)定性(xing)；此(ci)外還能有(you)(you)效防(fang)止(zhi)泡(pao)(pao)(pao)(pao)孔(kong)發(fa)生(sheng)癟泡(pao)(pao)(pao)(pao)、破裂等問題(ti)，使(shi)泡(pao)(pao)(pao)(pao)沫(mo)壁具有(you)(you)彈性(xing)，控制(zhi)泡(pao)(pao)(pao)(pao)沫(mo)的(de)孔(kong)徑和均勻度。

? ? ? ?在發(fa)泡(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)初(chu)期(qi)穩(wen)定(ding)(ding)泡(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)沫(mo)(mo)，在發(fa)泡(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)中期(qi)防止泡(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)沫(mo)(mo)的(de)并泡(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)，在發(fa)泡(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)后(hou)期(qi)使(shi)泡(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)孔連通(tong)。一般發(fa)泡(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)劑、POP用(yong)量越多，硅油用(yong)量越大。若(ruo)泡(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)沫(mo)(mo)穩(wen)定(ding)(ding)劑的(de)用(yong)量過(guo)多，會使(shi)得(de)后(hou)期(qi)泡(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)沫(mo)(mo)壁的(de)彈性增(zeng)加，泡(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)孔細密，不易破(po)裂，但容(rong)(rong)易造成(cheng)閉孔;若(ruo)泡(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)沫(mo)(mo)穩(wen)定(ding)(ding)劑的(de)用(yong)量過(guo)少，則會產生泡(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)沫(mo)(mo)破(po)裂，起發(fa)后(hou)塌(ta)泡(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)，泡(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)沫(mo)(mo)孔徑較大且容(rong)(rong)易并泡(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)等問(wen)題(ti)。