聚氨酯技術-海綿的生產(chǎn)工藝與技術
海綿是聚氨酯泡沫塑料的一種，屬于軟質聚氨酯泡沫塑料。因有多孔狀蜂窩的結構，所以具有優(yōu)良的柔軟性、彈性、吸水性、耐水性的特點，被廣泛用于沙發(fā)、床墊、服裝、軟包裝等行業(yè)。
　　■ 一、主要原材料
　　1、聚醚多元醇
　　海綿多采用聚醚丙二醇、聚醚丙三醇，其官能度少(2-3)，羥值低，分子量大。分子式為：
　　2、有機異氰酸酯
　　最常用的是甲笨二異氰酸酯，簡稱TDI，有兩種異構體，即2，4-TDI，2，6-TDI.在生產(chǎn)海綿中2，4 -TDI占80%，2，6-TDI占20%
　　3、水
　　在生產(chǎn)海綿中，水不可缺少，水與TDI反應放出CO2氣體，同時起著鏈增長作用。
　　4、催化劑
　　促進聚醚多元醇與異氰酸反應使鏈增長的催化劑有辛酸亞錫、二丁基錫。促進交聯(lián)反應并能促進 異氰酸酯與水之間反應放出的CO2氣體的催化劑有三乙醇胺、三乙烯二胺、三乙胺等。
　　5、外用發(fā)泡劑
　　常用是低沸點氟烴類化合物，如一氟三氯甲烷(F-11)。由于不環(huán)保，一般用環(huán)戊來代替F-11， 或二氯甲烷，效果不錯。如果不是生產(chǎn)特輕密度的海綿，亦可適當調整主要原料比例，不使用外用發(fā)泡劑。
　　6、泡沫穩(wěn)定劑
　　(勻泡劑)常用有機硅泡沫穩(wěn)定劑，目前主要用硅-碳鍵Si-C共聚物，用量在0.5%-5%。
　　■ 二、海綿的合成原理
　　海綿的合成過程中，主要是有鏈增長反應、發(fā)泡及交聯(lián)等過程，這些反應與原料的分子結構、官能 度、分子量等有關。
　　1、擴鏈反應
　　異氰酸酯與二官能度聚醚多元醇擴鏈反應，由于反應中異氰酸過量5%左右，所以擴鏈最終產(chǎn)品為 異氰酸酯基團，這樣反復進行促進使鏈迅速增長。
　　2、發(fā)泡反應伴隨著鏈增長
　　在生產(chǎn)海綿的過程中，發(fā)泡氣體主要來源于TDI與水反應，生成大量CO2氣體，同時新生成胺又與 異氰酸酯反應生成脲鍵化合物，這樣反復進行伴隨著鏈增長。
 
　　3、交聯(lián)反應
　　交聯(lián)反應對制備海棉非常重要，發(fā)生過早過晚，都會導致海綿的質量下降甚至報廢。
　　1)多官能度化合物交聯(lián)
　　聚醚多元醇與異氰酸酯反應直接影響海綿密度，交聯(lián)點分子量為2000-20000，分子量越小，交聯(lián) 密度越大，泡沫的硬度越高，柔軟性、彈性相對下降。
　　2)縮二脲交聯(lián)
　　水與異氰酸酯反應生成脲鍵化合物，進一步與異氰酸酯反應生成三向結構縮二脲交聯(lián)化合物。
　　3)脲基甲酸酯交聯(lián)
　　氨基甲酸酯基中的氮原子上的氫與異氰酸酯反應生成三向交聯(lián)結構的脲基甲酸酯。
　　■ 三、生產(chǎn)工藝及流程
　　目前，海綿生產(chǎn)中大多數(shù)采用一步箱式發(fā)泡法，將各種原料在高速攪拌下，迅速加入成形箱，在成 形箱中完成鏈增長、發(fā)泡、交聯(lián)、固化等反應，從而完成海綿生產(chǎn)。該工藝優(yōu)點是工藝流程短，物料 粘度低，容易控制，節(jié)省能源，設備投資小，適用密度范圍廣。
　　工藝
　　分為兩組分：A組分，聚醚多元醇、水、胺催化劑、硅油，攪拌混合20S。B組分，TDI、阻燒劑、 有機錫，攪拌10S.A、B兩組分混合高速攪拌10S，迅速倒入成形箱中，模內白時間6-8S，發(fā)泡時間1min左右。熟化2H，24H可裁割成所需要尺寸。 海綿生產(chǎn)工藝技術