泡沫塑料配方中异氰酸酯用量的计算

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。

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。