硬质聚氨酯发泡方案

环戊烷体系硬质聚氨酯发泡工艺技术

一、       聚氨酯生产原料

聚氨酯生产主要原料有：黑料、白料、发泡剂。

1、黑料: 黑料的学名为多异氰酸酯，因其是一种黑色粘稠液体，故俗称黑料。多异氰酸酯的主要品种有MDI、TDI、PAPI，我们选择多甲基多苯基多异氰酸酯PAPI。

2、白料：工业生产硬质聚氨酯泡沫时，通常先将组合聚醚型多元醇、催化剂，泡沫稳定剂进行混合，这种混合物是一种白色粘稠液体，俗称白料。

组合聚醚的性能指标(组合聚醚牌号：HYMA021801)

项目	单位	指标	备注
水分	%	2.10~2.20
羟值	mg  KOH/g	445~475
酸值		PH11
粘度(25℃)	mPa.s	2500~3500
密 度(25℃)	g/cm3	1.07	黑料1.23
外观	草黄色透明液体，无机械杂质

3、发泡剂：在聚氨酯发泡中，发泡剂主要作用是产生气体，在聚氨酯中形成均匀分布的细小气泡。发泡剂本身不参加多异氰酸酯和组合聚醚之间的化学反应。如环戊烷发泡。

二、发泡工艺原理

通过高压发泡机的注射枪头把黑料和白料与环戊烷的预混物进行混合，并注入模具。在一定温度条件下，多异氰酸酯（中的异氰酸根（-NCO））与组合聚醚（中的羟基（-OH））在催化剂的作用下发生化学反应，生成聚氨酯，同时释放大量热量。此时预混在组合聚醚的发泡剂（环戊烷）不断汽化使聚氨酯膨胀填充模具。化学反应式

nO=C=N-R-N=C=O + n HO-R’-OH  →   -( OC-NH-R-NH-COO- R’-O-)n      

三  环戊烷发泡工艺参数的控制

a)       黑料和白料的配比：   黑料∶白料∶环戊烷 = 145∶100∶11.5

b)       发泡原液温度：黑料和白料温度控制在18~25℃

c)       模具温度：40±5℃

d)      箱预热炉温度：35~50℃，发泡炉温度35~55℃。

e)       注射压力：黑料和白料注射压力控制在13~16MPa。

f)        熟化时间：≥6min

四、       反应速度参数（亨斯迈黑料与白料MA021801）

反应标准条件：各化学试剂温度为20℃，纸杯容量为455毫升，搅拌器为4片螺旋叶片，并带6厘米的导向环，在2000转/分钟的速度下搅拌。

配 比	黑料 145	组合聚醚 100	环戊烷 13
项 目	单位	指标值
搅拌时间	S	6
乳白（始发）时间	S	14~18
凝胶（拉丝）时间	S	70~86
不粘（止发）时间	S	125~155

五、聚氨酯泡沫性能要求

1、自由发泡密度：24~27Kg/m3

2、聚氨酯模塑密度：34~36Kg/m3

   3、压缩强度：                  ≥0.20MPa

   4、导热系数：                  ≤19.6 mw/m·k

   5、尺寸稳定性（-30℃，24h）：    ≤1.0%

   6、闭孔率                       ≥97%