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泡沫塑料配方中异氰酸酯用量的计算

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海绵宝宝 发表于 2020-3-16 12:44:53 | 显示全部楼层 |阅读模式
配方中异氰酸酯用量的计算
(1)当量(E)=相对分子质量(M)/官能度(f)
(2)多元醇或羟基化合物的羟值:是指与1克多元醇或羟基化合物中羟基含量相当的氢氧化钾毫克数。
羟值( mgKOH/g)=56.1×1000/多元醇当量
即,羟值×多元醇=56100
亦即
(羟值X多元醇相对分子质量)/官能度=56100
羟值=(56100×官能度)/多元醇相对分子质量
羟值%=17×100/当量=(17×100)/(56.1×1000/羟值)=(17×100×羟值)/(56.1×1000)=羟值/33
即,33羟基%=羟值
(3)异氰酸酯当量
异氰酸基质量分数%=42.02×100%/异氰酸酯当量
异氰酸酯当量=42.02×100%/异氰酸基质量分数%
对于TDI,NCO的质量分数是:48.13%
TDI当量=(42.02%/48.13%)×100=87.08
对于纯MDI,NCO的质量分数是:33.5%
MDI当量=(42.02%/33.5%)×100=125.4
若粗MDI(PMDI),当NCO的质量分数是31.5%时
粗MDI当量=(42.02%/31.5%)×100=133.5
(4)异氰酸酯需要量
质量异氰酸酯/当量异氰酸酯=质量羟基物质/当量羟基物质
质量异氰酸酯/质量羟基物质=当量异氰酸酯/当量羟基物质
每份羟基物质所需的异氰酸酯=当量异氰酸酯/当量羟基物质
对于TDI,每份羟基物质的需要量是:
TDI需要量=87.08/当量羟基物质
若羟基物质是多元醇,则
当量多元醇=56.1×1000/羟值
可见,每份多元醇所需的TDI=(87.08×羟值)/(56.1×1000)=0.00155×羟值
则,每100份多元醇所需的TDI=0.00155×羟值×100=0.155×羟值
一些羟基物质消耗的TDI量见表4.1。
微信图片_20200316103105_副本.jpg



配方计算示例
(1)若使用羟值为56的多元醇,其水分含量为0.04%、酸值为0.05、发泡时加入的水为3.0份/100份多元醇,TDI纯度为99.5%,TDI指数取为105,则每100份多元醇需要的TDI量为:
TDI需要量=[0.155X(羟值+酸值)+9.67X(水+水多元醇)]×(TDI指数/TDI纯度)
=[0.155×(56+0.05)+9.67×(3.0+0.04)]×(105/99.5)
=(8.687+29.397)×(105/99.5)
=40.19(份)
(2)若使用羟值为56mgKOH/g的多元醇,其水分含量为0.04%,酸值为0.05 mgKOH/g,发泡时使用35kg多元醇,1.40kg水,TDI纯度为99.5%,TDI指数为110,则需要的TDI量为:
TDI量=[0.00155×(羟值+酸值)×质量多元醇+9.67X(水+水多元醇)]X(TDI指数/TDI纯度)
=[0.00155×(56+0.05)×35+9.67X(1.40+0.004×35)]×(110/99.5)
=(3.688+13.552)×(110/99.5)
=17.629(kg)


配方计算注意事项
(1)多元醇的羟值、水分、酸值等指标最好能进行实际测定,以保证计算的准确性;
(2)对其他组分的含水量也要考虑,尤其在添加填料时,更要注意考虑其含水来量:
(3)添加剂中的活性基团,如胺基、羟基等,也应将它们消耗的异氰酸酯计算进去。

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