预聚体法又称为二步法,它是指在合成聚氨酯软泡时,需先制备预聚体,即使用二步工序才能完成。 第一步,使用多元醇聚合物,如聚醚多元醇或聚酯多元醇与化学计量过量的二异氰酸酯反应,首先生产端基为异氰酸酯基团的低聚物,聚氨酯工业中常将它称为预聚物(perpolymer)。在某种意义上讲,它也可以算是一种经过改性的异氰酸酯。 第二步是将这种预聚体与水、辅助发泡剂、泡沫稳定剂、催化剂等助剂混合,生成含有氨基甲酸酯、脲基等极性基团的大分子,利用反应生成的二氧化碳和反应释放的大量热量,使低沸点的辅助发泡剂汽化,同时,利用催化剂的催化作用,调节链增长反应速率和发泡反应速率两者的平衡,使物料在泡沫稳定剂存在下,生成细微、均匀泡沫结构的泡沫体,基本制备反应如下: 二步法合成工艺是早期制备聚氨酯泡沫塑料的主要方法,其主要有点是可以根据不同分子量、不同结构的多元醇聚合物,设计并制备不同软链段长度、不同分子结构的预聚体,以调整、改变最终聚合物制品的性能。同时,将反应历程和操作相对简单、容易。 二步法的缺点在于预聚体的黏度相对较高,尤其是聚酯型预聚体黏度更高,这对于它的计量、输送以及充分、均匀地混合是很不利的。另外,二步法生产工艺流程相对要长,设备投资相对较大。其基本流程如图4-1所示。 随着聚氨酯发泡工艺的改进及原材料、各种催化剂、泡沫稳定剂等助剂新品种的使用,目前,该种加工方法已逐渐被一步法所取代,但在密歇低粘度的聚醚型多元醇、硬质或半硬质泡沫体的制备以及特种泡沫制品中,仍采用二步法生产。
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