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技术 | 泡沫塑料配方中异氰酸酯用量的计算

技术 | 泡沫塑料配方中异氰酸酯用量的计算 宏成新材料
2020-03-23
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配方中异氰酸酯用量的计算

(1)当量(E)=相对分子质量(M)/官能度(f)

(2)多元醇或羟基化合物的羟值:是指与1克多元醇或羟基化合物中羟基含量相当的氢氧化钾毫克数。

羟值( mgKOH/g)=56.1×1000/多元醇当量

即,羟值×多元醇=56100

亦即

(羟值X多元醇相对分子质量)/官能度=56100

羟值=(56100×官能度)/多元醇相对分子质量

羟值%=17×100/当量=(17×100)/(56.1×1000/羟值)=(17×100×羟值)/(56.1×1000)=羟值/33

即,33羟基%=羟值

(3)异氰酸酯当量

异氰酸基质量分数%=42.02×100%/异氰酸酯当量

异氰酸酯当量=42.02×100%/异氰酸酯质量分数%

对于TDI,NCO的质量分数是:48.13%

TDI当量=(42.02%/48.13%)×100=87.08

对于纯MDI,NCO的质量分数是:33.5%

MDI当量=(42.02%/33.5%)×100=125.4

若粗MDI(PMDI),当NCO的质量分数是31.5%时

粗MDI当量=(42.02%/31.5%)×100=133.5

(4)异氰酸酯需要量

质量异氰酸酯/当量异氰酸酯=质量羟基物质/当量羟基物质

质量异氰酸酯/质量羟基物质=当量异氰酸酯/当量羟基物质

每份羟基物质所需的异氰酸酯=当量异氰酸酯/当量羟基物质

对于TDI,每份羟基物质的需要量是:

TDI需要量=87.08/当量羟基物质

若羟基物质是多元醇,则

当量多元醇=56.1×1000/羟值

可见,每份多元醇所需的TDI=(87.08×羟值)/(56.1×1000)=0.00155×羟值

则,每100份多元醇所需的TDI=0.00155×羟值×100=0.155×羟值

一些羟基物质消耗的TDI量见表4.1。

配方计算示例

(1)若使用羟值为56的多元醇,其水分含量为0.04%、酸值为0.05、发泡时加入的水为3.0份/100份多元醇,TDI纯度为99.5%,TDI指数取为105,则每100份多元醇需要的TDI量为:

TDI需要量=[0.155X(羟值+酸值)+9.67X(水+水多元醇)]×(TDI指数/TDI纯度)

=[0.155×(56+0.05)+9.67×(3.0+0.04)]×(105/99.5)

=(8.687+29.397)×(105/99.5)

=40.19(份)

(2)若使用羟值为56mgKOH/g的多元醇,其水分含量为0.04%,酸值为0.05 mgKOH/g,发泡时使用35kg多元醇,1.40kg水,TDI纯度为99.5%,TDI指数为110,则需要的TDI量为:

TDI量=[0.00155×(羟值+酸值)×质量多元醇+9.67X(水+水多元醇)]X(TDI指数/TDI纯度)

=[0.00155×(56+0.05)×35+9.67X(1.40+0.004×35)]×(110/99.5)

=(3.688+13.552)×(110/99.5)

=17.629(kg)

配方计算注意事项

(1)多元醇的羟值、水分、酸值等指标最好能进行实际测定,以保证计算的准确性;

(2)对其他组分的含水量也要考虑,尤其在添加填料时,更要注意考虑其含水来量:

(3)添加剂中的活性基团,如胺基、羟基等,也应将它们消耗的异氰酸酯计算进去。












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