Ushbu bo'limda poliuretan (PU) ko'pikning xususiyatlari, ishlab chiqarish jarayonlari
Polyuretan (PU) ko'pikli materiali eng ko'p qirrali polimer materiallardan biri bo'lib, uning global ishlab chiqarilishi yillik 15 million tonnadan oshadi. Ilovalari qattiq ko'pikli izolyatsiya (qurilish, sovutish), yumshoq ko'pik (mebel, yotoq, avtomobil o'rindiqlari) va maxsus ko'piklar (ovozni yutish, qadoqlash, filtratsiya) sohalarini o'z ichiga oladi. PU ko'piklari asosan izotsianat-poliyol reaksiyasi orqali hosil bo'lsa-da, organik peroksidlar va maxsus qo'shimchalar modifikatsiyalangan poliyol sintezi, graftlangan poliyol ishlab chiqarish va maxsus kesishlanish ilovalarida muhim rol o'ynaydi.
Sanoatning asosiy muammolari quyidagilarni o'z ichiga oladi: puflash agentining GWP (global isitish salohiyati) ko'rsatkichini kamaytirish, yong'in xavfsizligini (binolar kodeksi) yaxshilash, mustahkamlikni yo'qotmasdan zichlikni pasaytirish va qayta tiklanadigan xomashyo asosida biologik polyollarni ishlab chiqish.
Kimyoviy qo'llanmalar
Maxsus kimyoviy moddalar PU ko'pikli materiallar ishlab chiqarishning bir nechta bosqichlarida qo'llaniladi:
- Graft-poliyol sintezi: Polimer poliyollar (graft-poliyollar) asosiy poliyolda stiren/akrilonitril (SAN) yoki stiren/butadien kopolimerlarini AZO initsiatörlari (AIBN) yordamida polimerlash orqali ishlab chiqariladi. Bu barqaror dispersiyalarni hosil qilib, ko'pikning yuk ko'tarish qobiliyati va tiklanuvchanligini yaxshilaydi.
- Krossbog'lovchi qo'shimchalar: Kam funksiyali peroksidlar maxsus PU formulalarida qo'shimcha krossbog'lanishni ta'minlab, o'lcham barqarorligi va issiqlikka chidamliligini oshiradi.
- Viskozlik modifikatorlari: Polioldagi vinil monomerlarning radikallik tashabbusi bilan polimerizatsiyasi ma'lum ko'pikli navlar uchun nazorat ostidagi viskozlikka ega polimerli poliollar hosil qiladi.
- Silikon yuzaki aktiv moddalarni stabilizatsiya qilish: Ba'zi maxsus yuzaki aktiv moddalar tizimlari orqa tizim sintezi uchun peroksid bilan boshlangan polimerlashdan foydalanadi.
Mahsulot tavsiyalari
| Mahsulot | Kimyoviy nom | CAS raqami | PU qo'llanilishi |
|---|---|---|---|
| AIBN | Azobis(izobutironitril) | 78-67-1 | SAN graft poliyol sintezi |
| Perodox DCP | Dikumil peroksid | 80-43-3 | Maxsus kroslinking, modifikatsiyalangan PU |
| Polieter poliyoli | PPG asosidagi poliol | 25322-69-4 | Moslashuvchan/qattiq ko'pikli uchun asosiy poliol |
| Polimerik MDI | Difenilmetan diizotsianat | 101-68-8 | Izotsianat komponenti (qattiq) |
| Perodox BIPB | Bis(t-BuPiP)benzol | 2212-81-9 | Kam hidli PU modifikatsiyasi |
Taqqoslash: egiluvchan ko'pikli graft poliollarining turlari
| Parametr | SAN grafti (St/AN 70:30) | Stirol-butadien grafti | Modifikatsiyalanmagan poliol |
|---|---|---|---|
| Initsiator | AIBN (0.3-0.5%) | AIBN + peroksid aralashmasi | Ma'lumot kiritilmagan |
| Qattiq modda miqdori | 20-40% | 15-30% | 0% |
| Yopishqoqlik (mPa·s) | 2000-5000 | 3000-8000 | 500-1500 |
| Film yuk ko'taruvchi (ILD 65%) | Yuqori (120-180 N) | Juda yuqori (180-250 N) | Past (60-100 N) |
| Elastiklik (to'pning qaytishi) | 40-50% | 35-45% | 50-60% |
| Ko'pik zichligi diapazoni | 25-80 kg/m³ | 40-100 kg/m³ | 15-50 kg/m³ |
| Rang | Oq-opak | Oq-opak | Shaffofdan och sariqgacha |
Hollaning tahlili: Yuqori tiklanuvchanlikka ega avtomobil o'rindiq ko'pigi
Avtomobil o'rindiq ko'pikli ishlab chiqaruvchisi o'rindiq qattiqligini (ILD 65% 110N dan 160N gacha) oshirish bilan birga qulaylik uchun to'pcha qaytishini >45% darajada saqlashni xohladi. Ularning mavjud formulatsiyasida o'zgartirilmagan poliol ishlatilgan va maqsadli qattiqlikka ortiqcha izotsianat indeksisiz (narxni oshirib, mo'rtlashishni kuchaytirib) erishib bo'lmagan.
Yechim: Do Sender Chem poliol aralashmasiga 30% SAN graft poliolni (AIBN bilan 0,4 og'irlik foizida sintez qilingan, 40% qattiq modda) qo'shishni tavsiya qildi. Asosiy formulatsiya quyidagicha o'zgartirildi: graft poliyol 30 / asosiy poliyol 70 / suv 3,5 / silikon yuzaki faol modda 1,0 / amin katalizator 0,3 / TDI 105 indeksi.
Natijalar:
- ILD 65%: 165N (110N dan — 50% yaxshilanish)
- Sharcha qaytishi: 47% (45% dan yuqori qulaylik maqsadi saqlandi)
- Cho'zilishga chidamlilik: 180 kPa (120 kPa dan)
- Cho'ziluvchanlik: 130% (110% dan)
- Izotsianat indeksi 115 dan 105 gacha kamaytirildi (xarajatlarni tejash)
Sanoat tendensiyalari: Bio-asosli va yong'inga chidamli ko'piklar
PU ko'pikli sanoati o'zgarib bormoqda: (1) Soyabun moyi, kastor moyi va qayta ishlangan PETdan olingan bio-asosli poliollar graft-polimerlash uchun moslashtirilgan initsiatyor tizimlarini talab qiladi; (2) Past GWPli puflash moddalari (HFOlar, suv) o'zgartirilgan yuzak aktiv moddalar va katalizator paketlarini talab qiladi; (3) Bino izolyatsiyasi uchun olovga chidamli qattiq ko'piklar tobora ko'proq poliol tarmog'iga integratsiyalangan reaktiv yong'in sekinlashtiruvchilardan foydalanadi; (4) PU chiqindilarini kimyoviy qayta ishlash orqali olingan qayta ishlangan tarkibli poliollar tozalikka chidamli boshlovchi tizimlarni talab qiladi. Bizning PU qo'shimchalar bo'limi barcha ko'pik turlari uchun formulani optimallashtirishni qo'llab-quvvatlaydi.