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对聚氨酯软泡泡内温度的理解

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pu达人 发表于 2019-7-26 10:06:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
对聚氨酯软泡泡内温度的理解
人的八字的大运变化致使命局中所有因素发生强弱变化,近而各个因素之间的相互促进与制约的情景发生深刻变化,同理聚氨酯软泡泡内温度的变化致使反应体系中所有反应速率发生变化,近而各个反应之间的相互促进与制约的情景发生深刻变化。泡内温度变化速率是配方设计时要把握的核心参数。
泡内温度的产生源自化学反应。从放热形态上看可分为:
泡沫前期反应放热
即泡沫上升阶段的放热,这种放热是动态的大量而剧烈的,这时反应体系内的温度变化好比气球内的压强,虽然向气球注入大量气体,但是气球体积也随之增大,所以气球内压强并未迅速增加。
泡沫后期反应放热
即泡沫上升停止后的放热,这种放热相对前面是静态的少量而缓慢的,这种放热好比气球内的压强,虽然向气球内注入少量气体,但是气球的体积不变,所以气球内压强的增加不容忽视。
泡沫体系前期反应的放热主要是水与甲苯反应产生的,其放热速度受其反应速度的制约。我们知道水与甲苯的反应速率受反应物初始浓度(配方量),浓度比(异氰酸酯指数),催化剂浓度等决定。在剧烈放出大量热的同时也释放出大量气体。
二氯甲烷的气化速率在热平衡中起着重要作用,它影响着体系内的温升速率与反应速率。二氯甲烷的气化速度与二氯甲烷的浓度及体系内的温度上升速度有关。虽然二氯甲烷沸点在40摄氏度左右,但这不意味着泡沫反应体系内温度超过40摄氏度后二氯甲烷立即地全部气化。事实上二氯甲烷有滞后性,实践证明在二氯甲烷大浓度使用时,即使泡沫出气后,泡内温度超过140摄氏度时,仍有近三成的甲烷没有气化,滞留在泡体内。
由于放热量与发气量是两个动态的量,由于气体体积会随温度变化而变化,由于甲烷的气化速度与放热速率相关联,所以泡体前期的泡内温度在一定范围内有自我调节能力,其中典型的例子是相同的配方在不同的初始温度(原料温度)或不同的季节生产时,产品密度会发生变化。
泡沫体系后期反应的放热主要是聚氨酯与甲苯的链增长反应、聚氨酯与甲苯的交联反应产生。长期插针探测泡内温度的打印记录表明,在泡沫后熟化时存在一个放热高峰,其峰值与配方用水量有关,与异氰酸酯指数关系不大。
与二氯甲烷的滞后性相似,聚醚也有类似的特性:在泡沫开孔出气时,仍有半数以上的聚醚没有反应,这源于聚醚多羟基的结构。
泡沫的散热效果与泡孔结构有关。实践表明,在生产6m*2m*1m尺寸、密度为7-8kg/m3泡体时,从泡沫出气后40-60分钟,泡内温度开始下降。随着泡沫密度的增加,这一时间明显加长。在高密度泡沫中,这一时间可达到4-6小时。
无机填料石粉的加入,较大影响泡沫反应前期与后期的反应速率,也就较大影响其反应的放热速率。
分析应用:增加异氰酸酯指数会使泡内温度升高还是降低?增加异氰酸酯指数会减少水与甲苯的反应放热速率,既减少泡内温度的增加 。增加异氰酸酯指数会增加后期交联反应的数量,即增加泡内温度。前述两者效果之和决定着对泡内温度的影响,答案是要具体计算后才能决定。
泡内温度如人体的生命力一样不可或缺。人老了,生命力就弱了,生命力太旺的年轻人在老年人眼里或多或少是种病态。泡沫生产时的出气现象如同人类出生时的第一次啼哭,所以说发泡就是你把对生命对大自然的规律与判断应用到化学反应上面。预测就是你把对生命对大自然的规律与判断应用到阴阳变化上面。

倒计时:第二十五届聚氨酯硬泡技术培训班邀请函10月25-30日(山东.青岛)
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