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聚氨酯生产中影响反应速率的几个因素开通

发布时间: 2020-07-13 | 点击:579

由于聚氨酯生产其实就是一个化学反应控制的过程,因而它的反应速率很重要。不同产品、不同工艺及不同配方对反应速率的要求也不因相同。采取合理的适应需要的反应速率,对保证和提高产品品质和质量有重要作用。

由于聚氨酯生产其实就是一个化学反应控制的过程,因而它的反应速率很重要。不同产品、不同工艺及不同配方对反应速率的要求也不因相同。采取合理的适应需要的反应速率,对保证和提高产品品质和质量有重要作用。根据我个人的工作经验,想和大家交流一下,一起进行友好的探讨。我简单谈谈聚氨酯生产中影响反应速率几个方面的因素。 
一、OH和NCO比值 
当OH和NCO比值越接近1:1的时候,反应速率越快。在NCO:OH大于或小于1:1时,反应速率减缓。在NCO:OH>1:1时,会提高制品硬度、热稳定性、弹性、机械强度等物性,却降低伸长率、拉伸强度,并且影响一些液体聚氨酯制品储存期。在NCO:OH<1:1时,会提高制品柔软手感、伸长率和剥离强度,却会降低硬度、耐磨等一些物性。 
此外,异氰酸酯和羟基化合物反应活性还受到各自分子结构的影响。各类羟基化合物反应活性为:伯羟基>仲羟基>叔羟基。 
二、原料酸碱值 
对聚氨酯反应来说,原料的酸碱值会影响到与异氰酸酯的反应性。就聚醚多元醇和聚酯多元醇原料而言而言,酸值是残留的端羧基的量,它与异氰酸酯反应生成酰胺并释放二氧化碳,不仅会造成链的终止,还容易形成气泡。酸同时对反应催化产生不良的作用,而且降低制品的耐水解性能。合理的保持反应体系呈弱碱性,有利于反应的顺利进行。过高的碱值,会造成反应速率不好控制,严重影响生产进行和产品质量。 
三、催化剂 
就同品种催化剂而言,添加合理的催化剂用量,有利于控制合理的反应速率。催化剂过量,也会牺牲制品品质,某些有机锡类催化剂会影响制品耐水解性能。 
四、水分 
虽然很多聚氨酯配方有添加水分,但不代表水分就是聚氨酯生产应该必须使用的原料。但对于聚氨酯反应来说,反应体系中混合物水分含量是必须严格控制的。因为随着水的用量增多,反应速率会增加。特别是在催化剂存在下,异氰酸酯与水的反应可加速进行。水与异氰酸酯反应活性尽管比伯羟基低,却与仲羟基相当。在聚氨酯泡沫塑料以外的聚氨酯制品生产中,水完全是必须严格控制的,因为水与异氰酸酯反应,会生成不稳定的氨基甲酸,易再分解成二氧化碳和胺。另外在预聚体中,水分还会降低预聚体中NCO的含量。 
五、官能团 
官能团越大,反应速率越快,同时物料粘度越高。 
六、分子量 
在官能团等条件相同的情况下,分子量越小,反应活性越高。 
七、二醇与二胺 
二醇与二胺反应速率相差很大,二醇活性比二胺低很多。尤其是脂肪族伯胺与异氰酸酯反应的活性特别快,一般很难控制,所以常用活性比较低的芳香族二胺。 
八、温度 
一般来说,反应温度越高,反应速率越高。但实际中,聚氨酯反应温度控制在60-100 ℃之间。因为超过130 ℃,特别是线性分子链反应易出现不良问题,产生支化和交联,并影响分子间的规整性。低于60 ℃,反应速率很慢,不利反应进行。 
九、其他 
溶剂极性越大,影响反应速率越慢,反之越快;固含量越低,反应速率越小,反之越快;物料粘度越高,反应速率越慢;搅拌速度快,反应快;硬度(模量)越高,反应速率越快;



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