【技术专栏】A- 1和A-33在软质聚氨酯泡沫生产中的性能比较

发表于 讨论求助 2021-01-13 13:58:10


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聚氨酯软质泡沫塑料是聚氨酯工业中的重要产品之一。它的生产必不可少的要用到有机胺类催化剂,特别是有机叔胺类催化剂。因为有机叔胺类催化剂对聚氨酯泡沫体形成的主要反应:发生二氧化碳反应和分子聚合反应都具有较强的促进催化作用,使反应混合物的体积迅速膨胀、粘度增加、聚合物分子量急剧增大,从而为泡沫体的形成提供了必备的物质条件,保证了软质泡沫塑料具有容重小,比强度高、回弹性高、坐卧舒适度高等优点。能用于聚氨酯软质泡沫塑料的有机胺类催化剂种类很多,其中目前各生产厂公认的高效催化剂有:三乙烯二胺(简称TDEA)和双(N,N-二甲基乙基)醚(简称A1)两种,也是当今世界绝大多数生产厂家普遍采用的有机胺类催化剂,用量也居各催化剂之首。
由于TDEA和A1两种催化剂分子结构上的不同,其在催化性能上的差异,具体表现在对二氧化碳气体的反应和分子聚合反应方面有相当大的差别。如果应用者在生产中不注意这种差别,不仅生产不出合格的泡沫产品,就是泡沫体都很难形成。所以,了解和掌握两种催化剂在聚氨酯泡沫塑料生产中的性能差别,是有非常重要的意义。TDEA在常态下是以固态形式存在,其应用不太方便。在实际生产中,通常采用低分子醇类化合物作溶剂,配制成33%的溶液,以便于应用,习惯上称这种溶液为A33。而A1是一种粘度很低的液体,它可以直接应用。下面就A1和A33在聚氨酯软质泡沫塑料生产中,催化性能方面的差异进行比较。
1、A33对发生气体二氧化碳反应有60%的催化功能,对分子聚合反应有40%的催化功能;对二氧化碳气体的有效利用率低,即发泡高度较低,泡沫体的容重较大;由于催化功能大部分用于分子聚合反应中,因此容易产生闭孔泡沫体,泡沫体僵硬,回弹率低,锡催化剂的可调范围变窄;达到相同的催化功能,用量比A1多33%;泡沫体底层皮及外表皮均较厚;增加用量能增加反应速度,但必须相应地减少锡催化剂的用量,否则会产生闭孔泡沫体。
2、A1对发生气体二氧化碳反应有80%的催化功能,对分子聚合反应有20%的催化功能;对二氧化碳气体的有效利用率高,即发泡高度较高,泡沫体的容重较小;由于催化功能大部分用于气体发生反应中,因此容易产生开孔泡沫体,泡沫体柔软,回弹率高,锡催化剂的可调范围变宽;达到相同的催化功能用量比A33少;泡沫体底层皮及外表皮均较薄;增加用量能增加反应速度,但必须相应地增加锡催化剂的用量,否则泡沫体过度开孔造成开裂。

从TDEA和A1的总体性能来看,A1的综合催化性能, 要比三乙烯二胺为高。实际应用效果也较好, 但却不如三乙烯二胺在运输和贮存等方面方便。目前, 绝大多数机械流水发泡厂几乎均用A1 , 而所有的箱式发泡厂都采用TDEA,但这并不是绝对的,只要了解清楚两者的差别,经过适当的配方调整, 是可以通用的, 而且均能生产出性能优异的泡沫制品。

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