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聚氨酯泡沫塑料业的主要原料——聚醚多元醇
聚醚多元醇的工业生产一般以负离子催化开环聚合为主。通常以氢氧化钾(或氢氧化钠)或二甲胺为催化剂,以甘油或蔗糖等小分子多元醇或其他含有胺、醇胺等活性氢化合物为起始剂,以氧化丙烯(环氧内烷,简称PO)或氧化丙烯和氧化乙烯(坏氧乙烷,简称EO)的混合物为单体,在一定温度和压力下开环聚合。
聚醚生产后应立即添加抗氧化剂,无保护的聚醚会逐渐氧化并产生过氧化物。在大型泡沫塑料的生产中,石化物会在泡沫成熟的早期引起热降解,导致泡沫芯燃烧甚至自燃。广泛使用的抗氧化剂是空间位阻酚,如2、6叔叔-基-4甲基苯酚。它还经常添加微量秩序噻嗪,这与空间位阻酚有协同作用,可以抑制泡沫生产过程中的高温氧化。环氧丙烷开环聚合产生的聚醚多醉端羟基基基本为中羟基。在PO开环聚合平台中引入EO链段,可提高聚醚多元醇的亲水性及其与水、多异氰酸酯的混合溶性。
聚氨酯硬泡的原料
聚醚多元醇(和聚酯多元醇)、多异氰酸酯等主要原料,以及发泡剂、催化剂、泡沫稳定剂、抗氧化剂等添加剂。合成聚氨酯泡沫配方中的原料如下:
原料名称 | 主要作用 |
聚醚、聚酯或其他多元醇 | 主反应原料 |
多异氰酸酯 | 主反应原料 |
水 | 链增长剂,化学发泡剂 |
物理发泡剂 | 气化后作为气泡来源,并可去反应热 |
交联剂 | 提高泡沫的机械性能 |
催化剂 | 催化发泡及凝胶反映 |
泡沫稳定剂 | 是泡沫稳定,并控制泡孔的大小及结构 |
抗氧剂 | 提高抗热、氧老化、湿老化性能 |
阻燃剂 | 是泡沫具有阻燃性 |
颜料 | 提供各种色泽 |
各种泡沫生产工艺的发展,以及近十年来CFC替代技术的发展,每一步都依赖于聚神秘多元醇、异氰酸酯系统和新添加剂品种的发展。各种CFC替代发泡技术,每种发泡系统对原料和添加剂都有不同的要求。聚氨酯泡沫作为聚氨酯产品的主要类别,原料种类繁多,范围广。
聚醚多元醇是聚敏酯泡沫塑料行业中最大的多元醇原料,聚异氰脲酸酯硬泡沫也以聚酯多元醇为原料。在聚氨酯发展初期,有机多元醇主要基于煤化学聚酯多元醇和农副产品炉排麻汕多元化醉化合物,石化的发展提供了大量的氧化烯烃,为聚醚多元醇的发展奠定了基础,聚醚多元醇价格远低于聚酯多元醇,泡沫性能好,在聚氨酯泡沫多元醇中占主导地位。
聚醚的原料来源丰富,传统的硬泡沫聚醚多糖醇价格低,聚醚聚酯具有良好的耐水解性。聚酯多糖醇的优点是泡沫强度大,粘附性好,延长率高,耐油性好,缺点是耐水解性不如聚醚泡沫好。