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聚氨酯配方


聚氨酯空气滤清器滤芯用密封垫生产工艺及设备
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。 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。 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”。 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。

2、

3、

4、

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) 如何达到正品率最高:(就要注意:料、机、模、用四个要素)

1、 (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 B 料:-NCO(%) 参考配方: (Pbw) 粘度(20℃)600~1000 密度(20℃)1.05

~31

粘度(20℃)50~150

密度(20℃)1.22

聚醚多元醇 100 扩链剂

低粘度耐水解、高活性、高分子量聚醚及接枝聚醚 降低粘度、提高互溶能力、改善物性,常用低分子二醇等 硅泡沫稳定剂 胺及有机锡、催化发泡及凝胶反应

2~5

表面活性剂 1~2 催化剂 水

0.2~1.0 <0.1

液化 MDI 指数 ③ 反应性:

~1.05

乳白期(CT):15~20S 胶化期(GT):90~120S ④ 物性:

起发期(RT):150~180S 脱模期(DMT):4~8min

整体密度(kg/m3):400±150 抗拉强度(MPa):≥0.7 断裂伸长率(%):≥100

硬度(邵 A):40~50 抗压强度(MPa):0.02~0.2

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) ①

“机”:性能优越的设备能保证长期可靠运转: 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

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 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 浇圆形模具时可浇滤芯最大尺寸 φ350 移动速度 0~10m/min 移动速度 0~10m/min 尺寸:φ28×60

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: 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℃

a、

下加热 5~8 分钟,使其固化定型(烘道长~10m) 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。

b、 (3) ① ② (4)

“模”:设计合理、结构巧妙的模具 结构:常用开模浇注(必要时浇完成放上纸芯后加上盖子) 材料:常用薄铁皮冲制(可冲上滤清器型号及生产单位)

“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。 如何使设备的故障率最低:

2、

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

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: 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

1、

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。 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

2、

(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。 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,

3、

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。

聚氨酯包装泡沫的发泡设备简单结构( 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) Arcol 1346(聚合物多元醇 羟值 40-44) 水 三乙二胺 Niax a-1 硅油 辛酸亚锡 异氰酸酯指数 100 / 3.5 0.2 0.1 0.8 0.05 102 50 50 3.0 0.3 0.1 0.6 0.06 105

中硬度高回弹 PU 泡沫塑料 配方组成(质量份) 聚醚 水 二乙醇胺 二(2-二甲胺基乙基)醚 硅泡沫稳定剂 T9 TDI8020 1# 100 2.4 1.2 0.08 0.4 0.15 30-40(110) 2# 100 2.8 1 0.08 0.4 0.15 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 软泡聚氨酯配方和原材料价格成本分析及节约方法
管理提醒: 本帖被 ab131415 执行加亮操作(2010-10-09) 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

本部分设定了隐藏,您已回复过了,以下是隐藏的内容 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 =3 0 元 /kg 。计算块泡原材料成本列表如下: 块泡密度 原料成本 原料成本

PPG(k

H2O(k g/t p u) 32 30 28 28 24 20

F11(k g/t p u) 185 97 40 - - -

L580(k g/t pu)

T-9(kg /t pu)

A33(kg /t pu)

TDI 80/2 0(kg/t p u)

(kg/M3) g/t p u) 12 16 20 24 30 36 617 645 662 676 714 746

(元/t pu) (元/M3 p u) 11812 11023 10437 10075 9836 9634 142 176 209 242 295 347 TDI 80/ 20 44.7 42 49.5MDI 20%

14 12 11 10 9.3 9

2.1 2 1.6 1.5 1.4 1.5 T-9

2 2 2 2 2.4 2.6

414 387 364 351 307 269

配方 (重量 PPG(OHV 份) 无填料 无机填料 有机填料 密度 Kg/ M3 =56) 100 100 60(高活 性) 拉伸强度 K Pa

POP 36 /28 - - 40 伸长 率%

H2O 3.3 3.18 3.9

L580 0.8 0.9 1.5

0.2 5 0.2 5 -

A33 0.12 0.12 0.34

1,4 丁二醇 - 0.25 -

硅酸盐 粉 - 15 -

压缩永久 变形%

回弹 性%

PU 重

原材料成 本 元/t p

原材料成本 元/M3 Pu

30 30 31

109 98 108

219 214 268

- 1.3 2.6

45 50 65

141 u 9755 154 8799 10186 146 293 264 316

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 PP G (O 配方 HV (重 =5 量 份) 10 1 2 3 4 0 10 0 10 0 10 0 6) A3 3 0. 2 0. 2 0. 25 0. 0. 3 8 0. 3 3 脱 泡 时 间 拉 伸长 回弹 撕 压缩 5 伸 率% 率% 裂 永久 0% 强 度 220 K 13 P 214 45 47 强 变 压陷 度 形% 负荷 N /c 6 N/c m2 2 0. 2 0. 1 8 L58 0 1 1.1 5 1.2 H20 9 填料 M c TDI 指数 (重 晶石 粉)

2.9

- 110 - 113 - 118 2 12 5

3.0

0 15

3.2

2. 2

30

3. 7

10 0

密度 乳 Kg/ M3 白 时 间 31 S 10

31. 1 29. 8 35. 3 12 14 11

0 13 3 13 8 13 8

a 145 1 2 11 37. 7 46

m 4 6 3. 8 9 0.3 8 0.4 4 3. 4 0.5

3. 8.2 4

1 1 1. 2 1. 8 7. 3 8 2. 7

0.6 9

6 4. 7

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 31.1 29.8 35.3 PPG Kg/t pu 727 646 575 395 14.6 18.4 Kg/t pu 21 19.4 Mc K g/t p u - - - 7.9 6.9 8.7 7.43 L580 Kg/t pu 7.27 T-9 K g/t p u 1.31 1.3 1.15 1.3 1.5 1.3 1.44 A33 Kg/t pu 1.45 TDI 80 /20 Kg /t pu 404 426 468 556 重晶石 粉 Kg/ t pu 0 96.9 172.6 本 元/t pu 11001 元/M3 pu 10667 341 332 10622 317 369 1045 0 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. 1162 1198 1243 1380 耗原料 原料成本 总量 K g/t pu

395

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 16.3 密度 kg/M3 3.8 18.1 H2O F11 PPG 牌号 TDI 指数 压陷硬度 2 5%N 65%N 115. 6 62.3 32 86 561 3 103 22 301 0 105 3.6 16 3.8 16 4.8 12 20 301 0 105 80 50 58 12 5 108

16.8

5.4

3010 3 561 3 111

151

311

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、

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
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

配方组成(质量份) 1# 聚醚多元醇 100 乙二醇 7 1,4 丁二醇 -三亚乙基二胺 1.5 F11 17 液化 MDI(1040 指数) 30-40(105) 液化 MDI(1050 指数) 2# 3# 100 100 -7 8 -1.5 1.5 17 17 30-40(105) 30-40(105) 4# 100 -8 1.5 17 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。

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—2 00) ℃。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 、14 5 ℃ 30min , 降温至 70 ℃ , 将多元醇- 羧酸液加入滴加釜开始滴加,滴完在 7 0 ℃ 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

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、DMP A 、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 8 5 ℃ 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 14 0 ℃ 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

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.

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 22 0℃ , 反应 3h , 降温至 180℃ 加入间苯二甲酸、苯偏三甲酸酐、DMPA 在 18 0℃ 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 6 5℃ 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、D MPA , 在 180℃ 反应 2h 后, 每隔 30min , 测试一次酸值,直至达到 70mg KO H/ 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% 。

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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