对界面层泡沫进行电镜观察,以水作为发泡剂时,界面层的泡孔结构明显变形,而且孔 壁薄弱;而以HCFC-141b(淘汰了,需要替代品顶替)作为发泡剂时,界面层泡沫的泡孔结构规整,泡孔壁厚,承载能力明显高于前者。
(思考题)对于夹层结构用泡沫,为了保证良好的界面粘结性能,如何做?
-OH与-NCO反应,生成氨基甲酸酯链段,进而交联成体型大分子。
一般来说,随着官能度的增大,链段交联点密度提高,最终的聚合物交联度越高,泡沫的尺寸稳定性、抗压强度、耐热性越高。
但,随着官能度的提高,由于界面处反应温度的降低,使得异氰酸酯的转化率降低,产生酥脆的界面层,容易致使泡沫体与面板的粘结性能下降。
随着多元醇官能度的增加,泡沫强度提高,尺寸稳定性变好,但泡沫的起皮及发酥现象也越来越严重(掉渣现象的考察方法是用刀片在泡沫上轻刮数次,观察被刮下的泡沫渣的量,掉渣现象越严重,泡沫越酥)。
原料不同及配方不同
反应基团数的比例,即异氰酸酯指数,会成为重要的影响因素。
异氰酸酯与脲基化合物反应生成缩二脲。该反应在没有催化剂时,一般需在(100℃) 或更高温度下才能反应。异氰酸酯与氨基甲酸酯的反应活性比异氰酸酯与脲基的反应性低,当无催化剂存在下,常温下几乎不反应,一般反应需在(120~140℃)之间才能得到较为满意的反应速率。因此,催化剂的引入可以使得反应速率大大提高。
整个发泡反应过程中,想要得到泡沫孔径均匀、性能优良的泡沫材料,必须通过采用复合催化剂和控制合适发泡剂用量,使这三种反应得到较好的协调。
在聚氨酯泡沫配方中,异氰酸酯的用量是根据配方中多元醇及水的质量用量计算得来的。聚氨酯泡沫制备过程中,除了多元醇和水需用的异氰酸酯用量外,还需考虑异氰酸酯过量程度(即异氰酸酯指数)及纯度。
在混合过程中还需测定泡沫的上升高度和泡沫的乳白时间、凝胶时间、不粘时间、熟化时间等参数。
聚氨酯泡沫的力学性能主要由原料、配方组成、泡沫密度和泡孔结构等因素决定,密度曲线,压缩强度曲线的走势与密度走势基本相同。因此可以看出硬质聚氨酯泡沫的压缩强度与泡沫密度有着一定联系。
尺寸稳定性是影响泡沫使用环境的重要因素。由于不同的使用环境对泡沫稳定性的要求是不同的,并且泡沫具有各向异性的特征,在泡沫上升方向的尺寸变化率较垂直方向小很多。结合使用条件,以垂直方向为基础,分别测试了泡沫在 80℃和-30℃下的线性收缩率。
聚氨酯泡沫的发泡反应是同时存在化学和物理双重作用并相互影响的过程,因此,影响泡沫上升、凝固的过程比较复杂。
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