聚氨酯保溫材料性能
聚氨酯泡沫塑料，
是一種具有閉孔結(jié)構(gòu)的低密度微孔泡沫材料，作為外墻保溫材料，同膨脹型聚苯乙烯(EPS)、擠塑型聚苯乙烯(XPS)保溫材料相比，在保溫性能、防水性能、密封性能、抗裂性能、阻燃性能、及環(huán)保性能等方面都具有明顯的優(yōu)勢。
2聚氨酯硬質(zhì)泡沫的成泡原理
合成聚氨酯需要使用的原材料有多元醇、多異氰酸酯、催化劑、發(fā)泡劑、泡沫穩(wěn)定劑和阻燃劑、防老劑、防霉劑等。多元醇主要有聚醚多元醇、聚酯多元醇，是低分子量且黏度較高的化合物，
聚氨酯硬泡中使用的多元醇是分子量在1300以下，羥值700
以下，官能度在3～8。另一種多元醇是蓖麻油及其衍生物，蓖麻油一般與其它多元醇摻和使用，以改善聚氨酯硬泡的柔軟性。
合成聚聚氨酯泡沫塑料的方法一般有預(yù)聚法、半預(yù)聚法和一步法等。預(yù)聚法是將過量的異氰酸酯與多元醇聚合物先制成端異氰酸酯基的預(yù)聚物，
然后再與擴(kuò)鏈劑或其余的多元醇聚合物反應(yīng)。半預(yù)聚法與預(yù)聚法類似，僅預(yù)聚物的反應(yīng)程度較低。預(yù)聚法和半預(yù)聚法適用于小批量生產(chǎn)，一步法則用于大批量的連續(xù)發(fā)泡或模型發(fā)泡。
—步法發(fā)泡是指：將聚醚或聚酯多元醇、催化劑、水、泡沫穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑等(工業(yè)上簡稱A組份)和異氰酸酯(工業(yè)上簡稱B
組份)，一次加入混合室或空腔，在混合室內(nèi)，鏈增長、氣體發(fā)生及交鏈等反應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)幾乎同時(shí)進(jìn)行。所有物料經(jīng)混合機(jī)攪拌混合均勻后，1～10s
即行發(fā)泡，0.5～3min發(fā)泡完畢，得到具有較高分子量并有一定交鏈密度的泡沫制品。實(shí)際應(yīng)用—步法發(fā)泡時(shí)，
常常采用雙組份發(fā)泡的方法。即：將異氰酸酯以外的其他所有組份預(yù)先混合(A組份)，然后再讓異氰酸酯(B組份)與混料反應(yīng)。
一步法發(fā)泡的優(yōu)點(diǎn)是只要將兩種組份送入混合室，就可以發(fā)泡。國內(nèi)現(xiàn)場制備外墻體保溫層工藝都采用這種方法。
制造聚氨酯泡沫體既可以用水與異氰酸酯生成脲，放出二氧化碳作為發(fā)泡劑氣體的來源，
也可以利用多元醇或其他活性氫化合物和異氰酸反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的大量反應(yīng)熱，使外發(fā)泡劑(低沸點(diǎn)惰性溶劑如F11、三氯甲烷等)汽化來作為發(fā)泡氣體的來源。采用哪種方法可根據(jù)制品性能和不同發(fā)泡工藝要求而定，也有采用兩種方法并用的。前者由于分子鏈中生成脲基，可以提高泡沫體的剛度和強(qiáng)度。發(fā)泡中產(chǎn)生的氣體愈多，泡沫制品的密度愈小，因而可以通過調(diào)節(jié)異氰酸酯和水的用量或外發(fā)泡劑的用量來控制泡沫制品的密度。聚氨酯泡沫合成過程描述如下：
1)二氧化碳或Fn
發(fā)泡體系中，在催化劑作用下，異氰酸酯和水開始反應(yīng)。由于異氰酸酯和水的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)過程不斷放出熱量，促使體系溫度升高，低沸點(diǎn)溶劑如Fll
汽化或C02生成，從而使反應(yīng)物料中氣體濃度迅速增加。當(dāng)氣體濃度增加到超過某一平衡飽和度后，溶液中開始形成微小的氣泡，
這時(shí)可以看到反應(yīng)液從原來的透明狀態(tài)變成帶有乳色的混濁狀態(tài)，這種現(xiàn)象叫做乳白現(xiàn)象。從混合開始到出現(xiàn)乳白狀態(tài)的時(shí)間叫乳白時(shí)間，乳白時(shí)間很短，一般為幾秒到幾十秒鐘。
2)氣體在剛生成時(shí)，呈圓球狀分布在黏稠的溶液中。經(jīng)過乳白期以后，化學(xué)反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，發(fā)泡氣體不斷產(chǎn)生，新的氣泡繼續(xù)增加，
新產(chǎn)生的氣體從溶液中又不斷擴(kuò)散到氣泡中去，氣體體積不斷增大，推動(dòng)整個(gè)反應(yīng)體系不斷增長。在整個(gè)泡沫合成過程中，
發(fā)泡反應(yīng)和凝膠反應(yīng)在催化劑調(diào)節(jié)下互相協(xié)調(diào)，維持平衡量。在泡沫升起過程中，凝膠反應(yīng)也不斷增長，到一定時(shí)間后，泡沫不再上升，這個(gè)點(diǎn)即為凝膠點(diǎn)。從起始反應(yīng)到這個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的時(shí)間叫凝膠時(shí)間，這個(gè)過程稱凝膠(膠化)過程，凝膠時(shí)間約為60～120s。
3)凝膠點(diǎn)以后再經(jīng)過一段成熟期(熟化期)，便形成了聚氨酯泡沫制品，這過程亦稱為固化過程，一般約需24h以上。 |
