聚氨酯配方

本部分设定了隐藏,您已回复过了,以下是隐藏的内容 一、概述：

空气滤清器滤芯是汽车、轮船、施工机械、发电机组等内燃机械必不可少的“三滤”之一。随着我国汽车工业的迅速发展，特别是轿车工业的发展，其需求量越来越大。聚醚型低密度聚氨酯微孔弹性体作为空气滤清器滤芯端盖的密封材料已成为世界汽车工业界广泛采用。本公司开发成功并已定型生产的滤芯用密封垫的设备，其主要性能已达到最先进的进口设备的水平，具有自动化程度高、性能可靠、操作简单、维修方便等特点。生产出高性能并满足市场需要的合格产品。

国产设备比进口设备具有下列优势：

1、 可按用户要求量体裁衣能满足各种工艺条件、高效、实用的设备，能为用户短期内创造丰厚的经济效益。

2、 有效的售前和售后服务，及时解决用户所遇到的各种各样的技术问题。

3、 长期提供廉价的优质配件，不会因使用进口设备配件高价而造成“买得起，养不起”。

4、 国产设备成本较低，选用与进口设备相当的国产设备时，投资及维修费用均可大大节约。

二、两个目的：

用户购置设备时都希望达到两个目的：正品率高（达到丰厚效益）和故障率低（保证正常生产）

1、 如何达到正品率最高：（就要注意：料、机、模、用四个要素）

（1） “料”：合格的原料和合适的工艺：

对聚醚型低密度聚氨酯微孔弹性体滤芯密封芯的基本要求：

① 原料：采用表面自结皮，芯部密度稍低。具有较高强度和弹性的聚醚型低密度微孔弹性体组合料（青岛鹏达、洛阳黎明化工研究院、上海彼优、汕头南大化工、深圳吉泰实业均可供应）。

② 常采用两组份原液：料温22±2℃，模温40~50℃，混合比A：B=100：25~35

A料：羟值（mgKOH/g）~450±10 粘度（20℃）600~1000 密度（20℃）1.05

B料：-NCO（%） ~31 粘度（20℃）50~150 密度（20℃）1.22

参考配方： （Pbw）

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聚醚多元醇 100 低粘度耐水解、高活性、高分子量聚醚及接枝聚醚

扩链剂 2~5 降低粘度、提高互溶能力、改善物性，常用低分子二醇等

表面活性剂 1~2 硅泡沫稳定剂

催化剂 0.2~1.0 胺及有机锡、催化发泡及凝胶反应

水 ＜0.1

液化MDI指数 ~1.05

③ 反应性：

乳白期（CT）：15~20S 起发期（RT）：150~180S

胶化期（GT）：90~120S 脱模期（DMT）：4~8min

④ 物性：

整体密度（kg/m3）：400±150 硬度（邵A）：40~50

抗拉强度（MPa）：≥0.7 抗压强度（MPa）：0.02~0.2

断裂伸长率（%）：≥100 40%压缩变定（%）：＜10

⑤ 为什么空气滤清器滤芯用密封垫采用聚醚型而不用聚酯型，采用微孔弹性体而不用一般软泡：

ⅰ、聚醚型比聚酯型优点：常温下为粘度较低的液体，操作方便、工艺简单；价格较低；原液及混合液流动性均较佳，容易生成出表面光洁的制品；虽强度稍低但耐水解性大为提高，电化学性及手感较好，耐低温性及对氧、酸和碱的稳定性亦较佳。

ⅱ、聚氨酯泡沫塑料的强度和密度成一定的正比关系，密度越大，强度越高，弹性亦佳，故采用密度较高的微孔弹性体。

⑥ 发泡浇注料粘度要小，流动性佳，在其发泡之前要流平、充满，采用的催化剂活性要缓和，泡沫上升要缓慢。

（2） “机”：性能优越的设备能保证长期可靠运转：

① 生产过程：

根据生产要求，按模具的形状及尺寸输到浇注机的微机中，当微机屏幕上显示的图形（方形、圆形或其他图形）及尺寸和要求完全符合后，即表示工作台的运动轨迹已调节完成，就可进行下上步操作了。采用方

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形或圆形工作台的浇注机，将浇注料自动定时定量地浇注在方形、圆形或其他形状的模具内，即放上纸滤芯（如需要上下垫的滤芯，则需浇二次），将浇注后的滤芯放在生产线（或烘箱）中使其固化成型即为成品。

② 主要设备：

ⅰ、自动浇注式滤芯垫专用浇注机：将控制到一定温度的两组份原液，按配方要求准确计量和均匀混合后定时定量（由电脑程控自动控制）浇到按要求规律自动运行工作台上喷过脱模剂的模具中，如需清洗则浇注头会自动退回到清洗位置，自动进行液洗和气冲。它是保证制品正品率的关键设备。

主要技术参数：

总吐出量：5~20g/s 设计混合比A：B=100：28~33

若浇注时间为3~6秒，可生产制品重量为20~120g

混合头转速6000r.p.m 尺寸：φ28×60

浇注头移动距离为300

浇方形模具时可浇滤芯最大尺寸380×220 移动速度0~10m/min

浇圆形模具时可浇滤芯最大尺寸φ350 移动速度0~10m/min

ⅱ、模具承载线：要求批量生产时，常采用长圆形模具承载生产线，以能放较多模具流续进行熟化。

分为下列各段：

a、 熟化：将已浇注完成并安放垫纸的模具摆在生产线的小台车（400×400）上，进入烘道内在50~60℃下加热5~8分钟，使其固化定型（烘道长~10m）

b、 脱模和整理：制品经脱模、整理后即可入库。将模具清理干净后喷脱模剂，再去浇注。

（3） “模”：设计合理、结构巧妙的模具

① 结构：常用开模浇注（必要时浇完成放上纸芯后加上盖子）

② 材料：常用薄铁皮冲制（可冲上滤清器型号及生产单位）

（4） “用”：正确的操作方法：能按不同的模具，调节好工作台自动进行的轨迹和速度，采用与之适应的浇注时间和浇注量，发生不正常现象时，能具体分析，迅速排除。

2、 如何使设备的故障率最低：

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所选用的设备能适应所使用的原料（能满足要求的工艺条件）

① 了解“罐”、“泵”、“头”、“台”、“控”的设备关键部份，就能掌握它的主要性能：

a、 “罐”：料罐及附属装置：为原液贮存、保持料温、均衡供料及准确计量所必需。如罐体常用耐酸不锈钢内胆（氩弧焊）加热（或冷却）夹套及外包聚氨酯硬泡绝热层的三层结构、料搅拌时应满足气密性要求（真空10mmHg能保持1小时以上）以防原液变质。液面显示及控制方法等。

低压机料罐一般在常压或真空下工作，仅当原液粘度过大（＞2000CPS）时，才加入稳定的低压N2或干燥的压缩空气，以利给计量泵充分供料。新型料罐常采用经机床加工的平盖，它比凸形盖提高了同心度，且搅拌轴较短，使搅拌更稳定、密封更可靠，由于降低了料罐上部的空间，减少罐内湿气使原料变质。

b、 “泵”：计量泵及其拖动、调节和显示装置：

低压机早年曾采用变量泵，虽结构简单（可用普通电机传动），但因使用寿命短（材质较软）计量精度低，发热不易解决等，目前已较少采用（仅为某些简易型的低价发泡机所使用）。计量泵目前大都选用定量泵（齿轮泵），对计量要求不高或原液粘度较高时，可用精度较低转速较高的普通齿轮泵，而计量精度要求较高者，拟选用低速高精度、耐高压、耐高温的齿轮泵。（泵转速很低时就要求泵的制造精度很高，否则因内泄漏过大而无输液和计量，如普通齿轮泵当转速＜50r.p.m时就无法正常工作）。转速较低时可延长使用寿命和改善密封。本浇注机采用低速高精度计量泵（转速26~130r.p.m，耐压100MPa，耐温450℃），而计量精度不仅决定于计量泵，且与整个系统设计（如供料及输料）有关。

c、 “头”：浇注头（两组份原液的混合装置）

要求在极短时间内将各组份原液混合均匀、且整个浇注过程中混合比稳定不变，并使混合料达到该种制品的特定要求：如自结皮微孔弹性体在搅拌混合时不能使制品表面产生气泡。为了做到当浇注开始或结束时的瞬时混合比不变（不发生超前或滞后），要求回流压力和浇注压力基本平衡，就要有能精密调节的回流调节阀及和其匹配的节流装置，即可避免次、废品的产生。混合头高速运转时要配备可靠有效的密封装置以防倒料，以保证轴承润滑正常且不发热。有效的清洗机构，使混合腔内清洗干净，永不堵塞。

为了操作自动化和浇注时更为稳定可靠。将浇注头安装在可灵活移动的滚珠导轨上，按操作要求，当自动清洗时能自动退到对准清洗废料容器的上方时即进行自动清洗，清洗完成后自动返回原位（浇注位置），以备下一生产周期浇注之用（一般应浇注一批滤芯垫后才清洗一次）

d、 “台”：为模具定位用的自动控制的工作台

万向工作台，纵横向在滚珠导轨上可灵活工作台，由两套电脑控制的微电机驱动，可按要求的形状和尺寸自动调节好纵向或横向行程及运行线速度。

e、 “控”：电气及控制：

经过几十年的开放改革，目前优质的国产电器与仪表已接近国际水平，控制或显示仪表大都采用全数字仪表[为提高控温精度，采用智能型温控仪及铂电阻探头（pt100）]，浇注量、浇注后清洗由电脑程控器自动控制（可设定60种不同的浇注量）工作台的运行按微机屏幕上显示的图形和尺寸进行自动控制，做到操作

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方便，维修简单。

② 对设备质量的要求指标“准”、“匀”、“稳”、“泡”：

a、 “准”：要求计量准确：在各种参数不变条件下，其计量误差＜±0.5%。做到混合比准确（决定制品质量、保证高正品率）和浇注量精确（决定制品重量、节约原材料）

b、 “匀”：要求浇注头吐出的混合料应混合均匀（反应完全）不发生超前或滞后（剖开制品时应均匀一致，无局部差异，和模具接触的表面清晰光洁，无针孔或气泡）。

c、 “稳”：原液料温稳定，达到设定要求，误差＜±2℃。因料温高低不仅影响化学反应的速度且影响原液的粘度和计量精度。

d、 “泡”：泡孔结构要符合制品要求，自结皮制品的表面密度较大且光洁无瑕，且尺寸稳定。

要达到以上四点指标就要求该设备：设计合理、结构先进、用材考究、加工严密、装配精巧、操作正确、应用自如。

三、微型发泡机的三种工艺结构：

1、 高压机：采用高压计量（15-25Mpa），冲撞混合，高压推杆式自洁型浇注头（每次浇注后不需用溶剂清洗混合腔），由于微型发泡机总浇注量很小（2-12g/s）两个组份的混合比及粘度相差较大，为达到高压冲撞混合，要求进入混合腔的原液流量＞150m/s，则液流孔极小（d<0.5mm）易造成料液堵塞无法保证正常生产，故国内外未见微型高压发泡机。

2、 高速机：采用中压计量、超高速螺杆混合（n＞15000r.p.m），由高速锥形螺杆的推进以刮净混合腔（不需溶剂清洗）自动化程度高（如欧洲生产的高速机）但结构复杂对材质及加工精度要求极高，对操作及维修人员的技术要求很高，按我国目前的基础工业水平（材料、热处理及加工精度），尚难批量生产出如此高精度又能保证长期可靠使用的设备。

3、 低压机：采用低压高精度计量泵计量，高速机械搅拌混合，溶剂自动清洗，能作到小流量精确计量，尤其当两组份粘度或混合比相差较大时，能较好地满足工艺要求，是比较适合于微型机的工艺结构，当批量生产小制品时，一般要浇注几十个制品后才清洗一次，故清洗剂用量较少。

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聚氨酯包装泡沫的发泡设备简单结构（图）

聚氨酯包装泡沫的发泡设备，同普通聚氨酯泡沫的发泡机差不多，结构较简单，如图所示。

图 聚氨酯包装泡沫的发泡设备

发泡机由原料桶、计量泵、控制盒、输料管和混合注射头等部 件组成。和一般发泡设备相比，在几个方面作了简化：料罐由原料 包装桶直接代替；计量泵可采用成本很低的，也有采用气压驱动、 往复式计量泵，再利用管道将料加热，增压，在混合头喷射对撞混合。

包装PU发泡机结构简单、重量轻、移动方便、占地面积小、造价低廉是其最大特点。

热固化模塑泡沫典型配方

Arcol 1455(羟值53-58） 100 50 Arcol 1346(聚合物多元醇 羟值40-44） / 50 水 3.5 3.0 三乙二胺 0.2 0.3 Niax a-1 0.1 0.1 硅油 0.8 0.6 辛酸亚锡 0.05 0.06 异氰酸酯指数 102 105

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中硬度高回弹PU泡沫塑料 配方组成（质量份）

1# 2# 聚醚 100 100 水 2.4 2.8 二乙醇胺 1.2 1 二（2-二甲胺基乙基）醚 0.08 0.08 硅泡沫稳定剂 0.4 0.4 T9 0.15 0.15

TDI8020 30-40（110） 30-40（110）

软泡聚氨酯配方和原材料价格成本分析及节约方法

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软质聚氨酯块泡配方主要用原料有聚醚多元醇（ PPG 、三元羟值 56 ）、异氰酸酯（ TDI 80/20 ）、水（ H 2 O ）、氟里昂（ F 11 ）、硅油（ L 580 ）、辛酸亚锡（ T-9 ）、和胺（ A 33 ） 由于市场格不一样 ，所以只能参照其方法

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软质聚氨酯块泡配方主要用原料有聚醚多元醇（ PPG 、三元羟值 56 ）、异氰酸酯（ TDI 80/20 ）、水（ H 2 O ）、氟里昂（ F 11 ）、硅油（ L 580 ）、辛酸亚锡（ T-9 ）、和胺（ A 33 ）。市场原材料单价为： PPG=8 元 /kg ， TDI=12 元 /kg ， F 11 =7 元 /kg ， T-9=30 元 /kg ， A 33 =30 元 /kg 。计算块泡原材料成本列表如下： 块泡密度 12 16 20 24 30 36 PPG(ku) 617 645 662 676 714 746 H2O(kg/t pu) 32 30 28 28 24 20 F11(kg/t pu) 185 97 40 － － － L580(kg/t pu) 14 12 11 10 9.3 9 T-9(kg/t pu) 2.1 2 1.6 1.5 1.4 1.5 T-9POP 36/28 － － 40 伸长率% H2O 3.3 3.18 3.9 L580 0.8 0.9 1.5 0.25 0.25 － 压缩永久变形% 回弹PU原材料成原材料成本 元/M3 PuA33 0.12 0.12 0.34 1,4丁二醇 － 0.25 － 硅酸盐粉 － 15 － A33(kg/t pu) 2 2 2 2 2.4 2.6 TDI 80/20(kg/t pu) 414 387 364 351 307 269 原料成本 11812 11023 10437 10075 9836 9634 原料成本u) 142 176 209 242 295 347 TDI 80/20 44.7 42 49.5MDI 20% （kg/M3）g/t p(元/t pu）(元/M3 p配方（重量PPG（OHV份） 无填料 无机填料 =56） 100 100 60（高活有机填料 性） 密度Kg/M3 拉伸强度KPa 性% 重 本 元/t p 7 / 16

30 30 31

109 98 108

219 214 268

－ 1.3 2.6

45 50 65

141u 146

9755 10186 1548799

293 264 316

上表数据说明加15份硅酸盐粉无机填料，不增加异氰酸酯指数，加入交联剂使同密度泡沫原材料成本下降10%。加入POP 36/28（总固含量24%），使混合醚总固含量9.6%，同密度泡沫原材料成本上升7.8%，泡沫的回弹性由45%升至65%，伸长率由219%增加至268%，压陷负荷（65%N）由120增加到136，使用性能大大的改善。

因此有一定限量的填料加入配方，调整配方的合理性可以达到改进性能降低成本的目的。接枝聚醚多元醇（POP）同聚醚混用，混醚中总固含量5－10%时，软泡聚氨酯原料成本变化不大，可产品的回弹性、承载性高，有较高的使用价值和经济效益。

鉴于前述三条降低软质块泡原料成本的途径，聚醚多元醇生产厂家将推出总固体含量5－12%，环氧乙烷7.8%，羟值56mg KOH/g，平均分子量3000的三官能度的低接枝量聚合物多元醇。软质块泡生产厂家将不断研制其他填料配比适用性强的聚氨酯产品，以优质低价占领市场。

T

PPG（O配方HV（重=5量 1 2 3 4

6）100 100 100 100 份）

A30.0.0.25 0.3

-9 1 2 0.2 33

密度乳Kg/M3 31

白时间 10

脱泡时间13

拉伸长回弹撕压缩5伸率%率%裂永久0%强 度220KP

214

47 45

强变N

压陷N/cm2

度形%负荷/c6

L580 1 1.15 1.2 2.2

H20 2.9 3.0 3.2 3.7

3 0.2 82 0.

Mc

TDI指数

填料（重晶石粉） 0 15 30 100

－110 －113 －118 ２12

5

8 0.

S

8 / 16

31.1 29.8 35.3

11 14

0 a13133 1

24111.2 87.3 64.7

11

46 37.7

m4 6 3.8 9 3.4 2.7 1.8

0.38 0.44 0.5 0.69

145

8 3.8.28

12 13

上述四组试验数据，用市场原材料价计算出块泡成本列表如下：

原料成

H2O

块泡密度Kg/M3 31

PPG Kg/t pu

Kg/t pu 21

Mc Kg/t pu － － － 7.9

L580 Kg/t pu 7.27 7.43 6.9 8.7

T-9 Kg/t pu 1.3 1.3

A33 Kg/t pu 1.45

TDI 80/20 Kg/t pu 404 468 556

重晶石粉 Kg/t pu 0 96.9 172.6 395

本 元/t pu 11001 10667 10622 10450

通过表中成本比较，不难看出原料成本变化的趋势。各生产厂家不断谋求低成本适用性强的软质聚氨酯配方，一般通过三种途径：

1 、选用抗氧化温度高的聚醚多元醇。因聚醚多元醇配用的抗氧剂种类和浓度不同，其抗氧化温度一般在 150度至 190度之间变化，泡沫密度取决于发泡指数，在相同发泡指数时，发泡剂水和物理发泡剂不同的比例可以调节发泡温度。物理发泡剂在反应中全部汽化排入大气，所以在发泡温升允许的前提下，少用物理发泡剂。若我们选用抗氧化温度高的聚醚多元醇，发泡密度小于 20kg/M 3 情况下可酌情减少氟里昂，增加水，使发泡指数不变。每少加氟里昂 10kg ，就多加水 1kg ，多耗异氰酸酯 9.67kg, 多产出双代脲 8.22kg （在聚氨酯中）。 10kg 氟里计价 70 元 , 9.67kg 异氰 酸酯计价 116 元，产出聚氨酯 8.

元/M3 pu 341 332 317 369

耗原料

原料成本总量 K

g/t pu 1162 1198 1243 1380

727 19.41.31 1.15 1.44

1.5

31.1 646 29.8 575 18.435.3 395

14.6

1.3 426

9 / 16

22kg 消耗原材料计价 46 元，计算聚氨酯成本为 5600 元 /t pu ，减氟增水使成本下降。水与异氰酸酯反应生成双代脲，若异氰酸酯指数大于 100 情况下，双代脲进一步反应生成缩二脲，明显提高聚氨酯硬度。

2 、调整异氰酸酯指数提高同密度下聚氨酯硬度。聚醚多元醇与异氰酸酯反应生成氨基甲酸酯（聚氨酯）、水与异氰酸酯反应生成双代脲，这两项完全反应消耗异氰酸酯为理论用量。生产中实际异氰酸酯用量与理论用量之比叫异氰酸酯指数，该指数调整范围从 100 到 120 之间。一般规律，发泡密度低，指数大，在同一密度下，提高指数泡沫硬度增加，后熟化中温升高，增加了烧芯的危险性。为了提高同密度泡沫的硬度，生产厂家仍采用较高的异氰酸酯指数的配方，这种做法对聚氨酯成本的影响分析如下：在用水作发泡剂的聚氨酯发泡中，异氰酸酯指数为 100 时， 1 份水消耗异氰酸酯 9.67 份，生成 1.44 份二氧化碳和投入的 1 份水，共损失 2.44 份重量，只能生成 8.22 份聚氨酯产品，每公斤异氰酸酯可生成 0.85 公斤聚氨酯，其效益平衡点为 Pu 单价 /TDI 单价 =9.67/8.22=1.176 。当 Pu 单价大于 1.176 倍的 TDI 单价时，提高异氰酸酯指数，增加硬度是经济的。当指数大于 100 以上，多加的异氰酸酯在较高温度下，与双代脲生成缩二脲，与氨基甲酸酯生成脲基甲酸酯，一般反应速度慢，块泡在后熟化过程中吸收空气中的水，水与余量的异氰酸酯生成双代脲反应速度快，只有长时间的熟化，并且有游离态的异氰酸酯存在，维持较高的温度方能进行缩二脲和脲基甲酸酯二级反应。在二级反应中消耗的异氰酸酯全部进入产品， 此时，效益平衡点为 pu 单价 /TDI 单价 =1 。综上述分析，我们认为 PU 单价大于 1.176 倍的 TDI 单价是提高异氰酸酯指数，增加硬度的经济性分析的要点。

软质全水发泡聚氨酯配方中异氰酸酯指数为 95 － 103 之间，具有较高的硬度。 下面列出发泡密度为 16kg/M 3 ，不同配方聚氨酯的硬度测试数据：

16.3

密度kg/M3 H2O F11 PPG牌号 TDI指数 压陷硬度 25%N 65%N

18.1 5613 103 62.3 115.6

16.33.6 22 3010 105 32 86

3.8

16 16 3.8 3010 105 58

12 108 80 5

16.8 5613 111 151 311

4.8 5.4

20 30103

50 12

从表中数据说明在相同密度下的配方，随着水量的增加异氰酸酯指数的增加，聚氨酯制品的压陷硬度明显升高。就目前异氰酸酯市场价而论，近半年中，从18000元/t 降至11000元/t。而软质块泡市场价降幅小，所以生产厂家应提高聚醚多元醇的抗氧化温度，选用2,6二叔丁基四甲基苯酚、吩噻嗪、异丁基苯基二胺。4,4`二叔辛基二苯胺复合型抗氧剂，浓度1500－3000ppm。发泡配方中在不烧芯的前提下多用水，尽量少用或不用物理发泡剂，提高异氰酸酯指数获得低密度硬度好的聚氨酯块泡，降低原材料成本，提高经济效益。

3、在聚氨酯配方中加入填料，改善软泡压缩负荷性能，降低生产成本是国内软泡生产厂家已普遍采用的方法之一。据估计国内每年26万吨软泡产品中有20%的产品加有不同程度和不同种类的填料。据德国《聚氨酯手册》介绍，常用的无机填料有重晶石粉、碳酸盐、硅酸盐、玻璃纤维，水合氢氧化铝、硅胶、

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炭黑和矿渣粉，常用的有机填料有接枝聚醚多元醇、废聚氨酯碎料、天然纤维、玉米谷壳、木草果壳和煤粉。低价填料的采用不仅改善软泡的压陷硬度，降低产品成本，而且减少发泡体的收缩性。

聚氨酯高回弹MDI组合料配方

管理提醒: 本帖被 ab131415 执行置顶操作(2010-05-22) 本部分设定了隐藏,您已回复过了,以下是隐藏的内容 A33--0.3 DMEA--0.6 2乙--0.5 3乙--0.3 141B--1.5 H20--0.15 5596-5005=3比1

半硬泡自结皮PU泡沫配方

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配方组成（质量份）

1# 2# 3# 4# 聚醚多元醇 100 100 100 100 乙二醇 7 -- 7 -- 1，4丁二醇 -- 8 -- 8 三亚乙基二胺 1.5 1.5 1.5 1.5 F11 17 17 17 17 液化MDI(1040指数） 30-40(105) 30-40(105)

液化MDI（1050指数） 30-40(105) 30-40(105)

聚氨酯的配方设计 基本原料指导

聚氨酯的实际发泡过程中采用的配方主要由下列原料组成。 ① 聚醚、聚酯或其他多元醇——主反应原料。

② 多异氰酸酯（如TDI、 MDI、PAPI等）——主反应原料。 本部分设定了隐藏,您已回复过了,以下是隐藏的内容

③ 水——链增长剂，同时也是产生二氧化碳气泡的原料来源。 ④ 交联剂——提高泡沫的力学性能，如弹性等。 ⑤催化剂（胺及有机锡）——催化发泡及凝胶反应速率。

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⑥泡沫稳定剂——使泡沫稳定，并控制孔的大小及结构。

⑦外发泡剂——汽化后作为气泡来源并可移去反应热，避免泡沫中心因高温而产生\"焦烧\"。 ⑧ 阻燃剂——使泡沫塑料具有阻燃性。 ⑨颜料——提供各种色泽。

⑩脱模剂。

水性聚氨酯的 配方

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1、改性三聚体交联剂产品可由TDI 、IPDI 、MD I 和XDI 等异氰酸酯制造。

其芳香族NCO 反应温度在(120—150) ℃ ，脂肪族NCO 反应温度在(150—200) ℃。它的最大优点是无黄变, 水白透明, 较适用于羧酸型等水性聚氨酯的常温交联剂。为增强综合性能, 需采用两个NCO 基团活性不同的二异氰酸酯,并要将反应中产生的端NCO 用多元醇- 羧酸反应掉, 以利于胺中和及产物的水溶性。由于其熔点高,反应需分阶段在有机溶剂中进行, 有机膦催化剂及120 ℃ 以上温度, 异氰酸酯可发生自缩聚反应,生成三聚体化合物。其催化剂中戊杂环膦化氢是最有效的, 反应温度低, 收率可达90 % , 再用三聚催化法促进反应完全, 并对残基进行封闭。

产品配方：NCO ：多元醇羧酸( 物质的量比) 为6：1：1.43。

工艺步骤: 多元醇- 羧酸溶液制备, 按配方将新戊二醇、苯偏三甲酸酐、DMPA 、二甲苯、甲苯加入反应釜搅拌,升温至80 ℃ , 完成溶解后, 升温至148 ℃ 回流脱水至透明后, 过滤出料备用。亚胺预聚体的制备: 按配方将二甲苯、甲苯加入反应釜, 升温至148 ℃ 回流脱水后, 加入10 % 磷酸( 甲苯) 液降温至120 ℃ , 通入氮气, 将TD I 、IPDI 加入单体滴加釜, 在2 . 5h 内完成滴加后, 升温至130 ℃ 反应1h , 将10 % 戊杂环膦化氢液加入滴加釜, 开始缓慢滴加, 不断观察物料反应情况, 防止爆聚, 滴完在130℃ 反应2h 、140 ℃ 1h 、145 ℃ 30min , 降温至70 ℃ , 将多元醇- 羧酸液加入滴加釜开始滴加,滴完在70 ℃ 反应(2—3) h , 检测NCO 转化率达96 % , 加入10 % 醋酸锂液, 此时有两种工艺: 一是降温至25 ℃ , 静置7d ; 二是升温至(80—90) ℃ 反应(2—3) h , 测游离TD I 在0.3% 以下, 加入10 % 对甲苯磺酸甲酯液、10 % 二甲基吡唑液升温至85 ℃ 反应20min , 抽真空脱出2/3量的有机溶剂, 再加入亲水溶剂调节固含量为50 % , 降温至50 ℃ 加入50 % 三乙胺水溶液、N-甲苯二乙醇胺调节p H 值至8.5 , 升温到60 ℃ 反应至透明, 降温到40 ℃ 出料。

2、改性HDI 缩二脲交联剂

产品配方：

NCO：H2O = 3：1.1， NCO：OH =6：1, 理论NCO 含量= 15.9 % , 采用

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分阶段聚合反应、中和法。

工艺步骤: 多元醇- 羧酸溶液的制备, 按配方将新戊二醇、偏苯三甲酸酐、DMPA 、二甲苯、甲苯加入反应釜, 升温至80℃ 溶解均匀, 再升温至148 ℃ 回流脱水至透明无水后, 降温至40 ℃ 出料备用。HDI 预聚体制备: 按配方将己二异氰酸酯、二甲苯加入反应釜, 通入氮气, 升温至65 ℃ , 加入10 % 磷酸(甲苯) 液搅匀, 将去离子水加入滴加釜开始滴加, 反应自放热, 控制自升温在80 ℃ 以下, 完成滴加后, 升温至90 ℃反应1h 、120 ℃ 2h 、130 ℃ 1h , 降温至70 ℃ , 再将多元醇- 羧酸液进入滴加釜开始滴加,滴完后在70 ℃ 反应(2 —3) h 、80 ℃ 1h , 测游离HDI＜0.2 % , 抽真空脱出有机溶剂,加入亲水溶剂, 调节固含量50 % , 降温至50 ℃ 加入50 % 三乙胺水溶液, 调p H 值8.4 , 升温到60℃反应至透明, 降温到40 ℃ 过滤出料。 3、 改性TD I 三聚体交联剂

产品配方:

NCO：OH ( 物质的量比) 为6：1, 采用三聚催化反应、终止反应、残基封闭法及分阶段反应。

工艺步骤: 多元醇- 羧酸液的制备, 按配方将三羟甲基丙烷、新戊二醇、偏苯三甲酸酐、DM - PA、醋酸丁酯、二甲苯加入反应釜搅拌, 升温至80 ℃ 溶解均匀, 再将其升温至148 ℃ 回流脱水至透明, 降温到40 ℃过滤出料备用。

三聚体制备: 按配方将二甲苯、甲苯加入反应釜搅拌、升温至148 ℃ 回流脱完水后, 降温至120 ℃，加入10 %磷酸锂液搅匀, 通氮气, 将TDI 加入单体滴加釜开始滴加, 3h 滴加完后, 保温120 ℃ 反应2h 、130 ℃ 1h, 降温至65 ℃ , 将多元醇- 羧酸液进入滴加釜开始滴加, 反应自放热, 控温在75 ℃ 以下, 滴完, 80 ℃保温2h , 取样测游离TDI＜0.9 % , 加入10 % 磷酸甲苯液升温至85 ℃ 反应2h ( 或降至25℃ 静置7d) , 检测游离TDI＜0.2 % , 加入10 % 硫酸二甲酯液、10 % 二甲基吡唑液升温至90℃反应15min , 抽真空脱出有机溶剂, 加入亲水溶剂调节固含量至50 % , 降温至50 ℃ 加入50 %三乙胺水溶液、N - 甲苯二乙醇胺调节p H 值为8 . 4 , 升温到60 ℃ 反应至透明, 降温至40 ℃ 出料。

4、TD I/ TMP 加成、改性物交联剂

产品配方:

NCO：OH ( 物质的量比) 为3：1 , 采用三聚催化反应、终止反应、残基封闭法。工艺步骤: 多元醇- 羧酸溶液的制备, 按配方将TMP 、新戊二醇、苯偏三甲酸酐、DMPA、醋酸丁酯加入反应釜搅拌升温至80 ℃ 溶解均匀, 升温到140 ℃ 回流脱水至透明, 降温至40 ℃ , 过滤出料备用。

加成物制备: 按配方将醋酸丁酯、甲苯进入反应釜搅拌升温至140 ℃ 回流脱水后, 降温到60 ℃ 加入TDI ,通入氮气, 将多元醇- 羧酸溶液加入滴加釜开始滴

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加, 反应自放热, 滴加要缓慢, 控温在70 ℃ 以下滴完, 加入10%磷酸甲苯液, 70 ℃ 反应(4—5) h 。检测NCO 含量达13.1 % , 游离TDI在12.5 % ,加入10 % 三正丁基膦液搅匀, 升温至85 ℃ 反应(2—3) h( 或降温至25 ℃ , 静置7d),取样检测游离TDI＜0.2 % , 加入10 % 苯甲酰氯液、10% 二甲基吡唑液升温至90 ℃ ,反应15min , 抽真空减压, 脱出有机溶剂, 加入亲水溶剂, 调节固含量50% , 降温至50 ℃ 加入50% 三乙胺水溶液、N-甲苯二乙醇胺调节p H 值为8.5 , 升温到60℃ 反应至透明, 降温至40℃ 过滤出料。 5、XDI／TMP 加成改性物, NCO 交联剂

产品配方:

NCO:OH ( 物质的量比) = 9:1 , 采用三聚催化、终止、残基封闭法。

工艺步骤: 参照第四的工艺步骤进行。 6、改性TD I 醇解油, NCO 交联剂

产品配方:

油度86.4 % , K 值= 0.93 , 醇超量R = 1.17 , NCO:1OH ( 物质的量比) = 3:( 含蓖麻油中羟基), 采用三聚催化、终止、残基封闭法。

工艺步骤: 按配方将TD I 、蓖麻油、新戊二醇加入反应釜, 升温至120℃ 加入环烷酸钙, 搅拌、升温至240℃ ,醇解反应(2—3) h , 取样测试其透明度, 合格后降温至180℃ , 加入苯偏三甲酸酐、DMPA 反应40min ,降温至120℃ 加入甲苯稀释, 升温到134℃ 回流脱水, 水脱尽后, 降温至60℃ , 开始滴加TDI , 2h滴完, 加入10% 磷酸甲苯液搅匀, 升温至70℃ 反应(3—4)h , 测试NCO 含量在12% 、游离TDI 在9.5 % , 加入10% 烷基膦液搅匀, 升温至80℃ 反应(2—3)h( 或降温至25℃静放7d) , 测试游离TDI＜0.3% , 加入10% 苯甲酰氯液、10% 二甲基吡唑液搅匀升温至90℃反应15min , 抽真空减压脱出全部甲苯, 加入亲水溶剂, 调整固体含量为50% , 降温至50℃ 加入三乙胺、N -甲苯二乙醇胺, 调整p H 值为8.5 , 升温至60℃ 反应到透明, 降温至40℃ 过滤, 出料。

7、水性聚酯聚氨酯

产品配方( 甲组分): OH ∶ NCO ( 物质的量比) = 1.5:1 , K 值= 1.02 ,醇超量R = 1.18。

工艺步骤: 按配方将新戊二醇、己二酸、苯偏三甲酸酐、DMPA 加入反应釜, 通入CO2 气, 升温至120℃ ,加入钛酸四异丙基酯, 搅拌升温至180 ℃ , 反应2h 后, 每隔30min 取样测试其酸值, 直至达到79mg KOH/ g , 羟值达到79.5 , 降温至130℃ 加入二甲苯, 升温至150℃ 回流脱水, 脱尽后, 抽真空回收二甲苯,降温至80 ℃ 加入丙酮进行稀释, 保温在60℃ ,1.5h 滴加TDI , 滴完加入10% 磷酸( 甲苯)液搅匀, 升温至70℃ 反应(4—5)h , 测试游离TDI＜0.

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2% , 加入50% 苯酚( 甲苯)液升温至80℃ 反应15min , 再升温至90℃ , 蒸馏出1/2 投料量的丙酮, 70℃保温备用。在另一个装有快速搅拌的反应釜中, 加入N- 甲苯二乙醇胺、三乙胺、乙二胺、去离子水开动快速搅拌, 将上述保温在70℃ 的物料, 缓慢加入反应釜, 在60℃ 进行中和反应透明后, 升温至70℃ , 抽真空减压, 蒸馏出余下的全部丙酮,降温至40℃ , 过滤, 出料。

8、水性豆油酸聚酯聚氨酯

产品配方( 甲组分): OH ∶ NCO ( 物质的量比) =1:1.5 , 树脂K 值= 1.019 ,醇超量R= 1.3 、r =1.5 , 油度56%。

工艺步骤: 按配方将豆油脂肪酸、蓖麻油脂肪酸、季戊四醇、新戊二醇加入反应釜, 通入CO 2 气, 升温至120℃加入二月桂酸二丁基锡进行搅拌, 升温至220℃ , 反应3h , 降温至180℃ 加入间苯二甲酸、苯偏三甲酸酐、DMPA在180℃ 下反应2h 后, 每隔30min 取样测试其酸值, 直至达到75mg KOH/g , 羟值为80 ,降温至120 ℃ 加入甲苯, 升温至132℃ 回流脱水, 脱尽后, 降温至65℃ 加入10% 苯酚甲苯液搅匀,将TDI 加入单体滴加釜, 开始滴加,1.5h 滴完后, 升温至70℃ 反应4h , 80℃ lh , 测试游离TDI 在0.2 % , 加入50% 苯酚( 甲苯) 液搅匀, 升温至90℃ 反应15min , 进行真空减压脱出2/3 的甲苯, 加入异丁醇降温至50℃ , 加入三乙胺、二甲苯乙醇胺及1/3 的去离子水, 调整p H 值为8.6 ,升温到60℃ 反应至透明, 抽真空脱出全部甲苯, 加入余下的去离子水, 调整固含量50% , 过滤, 出料。

9、水性菜油醇酸聚氨酯

产品配方( 甲组分): OH ∶ NCO ( 物质的量比) =1:1.5 , 树脂K 值=1.01 ,醇超量R= 1.314 , r= 1.499 , 油度= 55.2% , 理论NCO 含量= 228% 。

工艺步骤: 按配方将菜籽( 色拉) 油、蓖麻油脂肪酸、TMP 、新戊二醇加入反应釜, 通入CO2 气, 升温至120℃ 加入环烷酸锂搅拌, 升温至230℃ 反应(2 ～ 3)h , 测试醇解透明合格后, 降温至180℃ ,加入苯二甲酸酐、苯偏三甲酸酐、DMPA , 在180℃ 反应2h 后, 每隔30min , 测试一次酸值,直至达到70mg KOH/ g 为止, 然后降温至110℃ 加入甲苯, 升温至132℃ 脱水, 将水脱尽后, 降温至65℃ 加入10% 磷酸( 甲苯) 液搅匀, 将TDI 加入单体滴加釜, 开始滴加, 滴完后升温至70℃ 反应(4—5) h ,80℃ 1h , 测试游离TDI 达到0.2 % , 加入50% 苯酚( 甲苯) 液, 升温至90℃反应15min , 抽真空脱出1/3 的甲苯, 加入异丙醇, 降温至50℃ 加入N - 二甲基乙醇胺、三乙胺, 及1/2 的去离子水, 调整p H 值为8.6 , 升温到60℃ 反应至透明, 抽真空脱出全部甲苯, 加入余下的去离子水,调节固含量50% , 过滤, 出料。

10、水性蓖麻油醇酸聚氨酯

产品配方(甲组分): OH∶NCO ( 物质的量比) =1：1.5 , 树脂K 值=0197 , 醇超量R= 1.23, r= 1.36, 油度=5514% , 理论NCO 含量= 2.3% 。

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工艺步骤: 按配方将蓖麻油、甘油(95%) 、新戊二醇加入反应釜, 通入CO2 气, 升温至120℃加入一氧化铅搅拌, 升温至230℃, 反应(2-3) h , 测试其醇解透明合格后, 降温至180℃加入苯二甲酸酐、苯偏三甲酸酐、DMPA 、松香二元醇, 在180℃ 反应2h 后, 每隔30min 测试酸值,直至达到80mg KOH/g 为止, 然后降温至110℃ 加入甲苯, 升温到128 回流脱水, 脱尽后, 加入10%磷酸甲苯液降温至65℃, 用1.5h 滴完TDI , 升温至70℃反应4h , 80℃1h , 测试其游离TDI达到0.2 % , 加入50% 苯酚(甲苯) 液, 升温至95 反应15min , 抽真空脱出1/ 2 量的甲苯,加入异丙醇, 降温至50 加入一乙醇胺、三乙胺及1/2 量的去离子水, 调整p H 值为8.6 ,升温到60℃反应至透明, 抽真空脱出全部甲苯, 加入余下的去离子水, 过滤, 出料。

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