在聚氨酯塊海綿的生產(chǎn)中,調(diào)整海綿硬度一直是一個比較困難的問題。海綿硬度可以通過不同的方法調(diào)整。通常,降低海綿的硬度,即軟化海綿,不會對海綿的其他性質(zhì)產(chǎn)生太大的變化,但是不可能增加海綿的硬度而不會對海綿的其他性能產(chǎn)生不良影響。
有多種方法可以提高海綿硬度。首先想到的是通過增加海綿的密度來增加海綿的硬度,海綿密度每增加1kg/m3硬度可增加約1.0kPa(CLD 40%),但這會增加成本;使用填充材料(CaCO3和BaSO4)也可以增加硬度,但是這種方法不是永久性的,并且會降低海綿的物理性質(zhì);還有一種常見的方法是加聚合物多元醇,用這種方法可以提高硬度,但海綿的成本會大大增加;一種方法是加強海綿的三維結(jié)構(gòu),即增加交聯(lián)的數(shù)量,可以通過增加TDI指數(shù)來實現(xiàn),然而,當(dāng)以這種法會使海綿的泡孔結(jié)構(gòu)改變,透氣性降低,閉孔的數(shù)量增加。此外,隨著反應(yīng)溫度的升高,塊體內(nèi)發(fā)黃或甚至發(fā)火的風(fēng)險增加;另一種方法是加速膠凝反應(yīng),即增加錫催化劑。該方法也會使海綿的泡孔結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,透氣性降低。
新典化學(xué)根據(jù)行業(yè)需求,對海綿的硬度機理進行了長期研究。作為這些研究的結(jié)果,新開發(fā)的海綿專用增硬添加劑系列以滿足客戶的需求。下表為新典化學(xué)該系列產(chǎn)品列表:
類型 胺類反應(yīng)性增硬劑 聚酯型增硬劑 聚醚型增硬劑
優(yōu)缺點 產(chǎn)品本身有氨味,可參與反應(yīng),無VOC排放,可與組合料體系混溶,不需要調(diào)整配方,添加量較小。 可參與反應(yīng),與組合料體系相溶性較差,可降低TDI指數(shù)節(jié)省成本,價格便宜。 可參與反應(yīng),可與組合料體系混溶,可降低TDI指數(shù)節(jié)省成本,添加量較大,綜合性價比高。
與市場上的其他硬化添加劑不同,NT H18可顯著提高硬度,同時不影響泡沫的孔結(jié)構(gòu)。當(dāng)NT H18添加到配方中時,沒有必要改變TDI或錫的量來維持開孔結(jié)構(gòu)。使用量為1至5pphp,取決于所需的硬度增加。取決于泡沫密度,配方和生產(chǎn)參數(shù),可以在不顯著改變孔結(jié)構(gòu)的情況下提高35%的硬度。
表一:實驗箱泡密度為16kg/m3海綿一般的配方如下:
Polyol OHN 48(pphp) 100-X
Methylene Chloride(pphp) 7.5
如圖1所示,在參考配方實驗室條件下,密度為16kg/m3海綿中添加3pphp和5pphp 的NT H18,其硬度增加達(dá)到25%和35%。
圖1:添加3pphp和5pphp 的NT H18海綿的硬度變化曲線
NT H18不僅可用于增加硬度,還可用于減少配方中TDI,聚合多元醇或錫的含量,同時保持海綿硬度。因此,如果需要,它可用于降低成本,并促進工藝條件(反應(yīng)溫度)。如表2所示,在參考配方實驗室條件下,密度為21kg/m3海綿中添加3pphp的NT H18,將TDI指數(shù)從105降低到100,硬度保持幾乎恒定,并且可顯著改善海綿黃化問題,如圖二所示。
表二:實驗箱泡密度為21kg/m3海綿一般的配方如下:
Polyol OHN 48(pphp) 100 97
Total water(pphp) 4.8 4.8
NT CAT A-33(pphp) 0.20 0.20
NT CAT T-9(pphp) 0.22 0.22
Tegostab B8232(pphp) 1.0 1.0
總結(jié):綜合上述實驗結(jié)果,可以得出NT H18可明顯改善海綿的硬度而對海綿自身的其他物理性能基本不影響,且在一定程度上能改善海綿的黃化問題。
上海新典化學(xué)材料有限公司成立于2011年,總部位于上海市寶山,是一家專注于聚氨酯催化劑研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高新技術(shù)企業(yè)。公司擁有江蘇、山東兩處生產(chǎn)基地,年產(chǎn)能達(dá)萬噸級,產(chǎn)品覆蓋叔胺類催化劑、有機金屬化合物及環(huán)保型涂料催化劑等,廣泛應(yīng)用于泡沫塑料、彈性體、涂料、膠黏劑等領(lǐng)域。憑借與國內(nèi)外高校及行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)的技術(shù)合作,新典化學(xué)持續(xù)推出適應(yīng)市場需求的高效環(huán)保產(chǎn)品,客戶覆蓋全球多個國家和地區(qū)。
NT CAT T-12 適用于室溫固化有機硅體系,快速固化。
NT CAT UL1 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性,活性略低于T-12。
NT CAT UL22 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系,活性比T-12高,優(yōu)異的耐水解性能。
NT CAT UL28 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系,該系列催化劑中活性高,常用于替代T-12。
NT CAT UL30 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性。
NT CAT UL50 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性。
NT CAT UL54 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性,耐水解性良好。
NT CAT SI220 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系,特別推薦用于MS膠,活性比T-12高。
NT CAT MB20 適用有機鉍類催化劑,可用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系,活性較低,滿足各類環(huán)保法規(guī)要求。
NT CAT DBU 適用有機胺類催化劑,可用于室溫硫化硅橡膠,滿足各類環(huán)保法規(guī)要求。