聚氨酯发泡原理

聚氨酯发泡原理

聚氨酯在人类生产生活方面都起着必不可少的作用，学习和了解聚氨酯制作原理有助于增强科学知识的理解，对规范操作聚氨酯形成品起着借鉴意义。

聚氨酯（PUR）是由异氰酸酯与多元醇反应而制成的一种具有氨基甲酸酯链段重复结构单元的聚合物。将这两种基本原料进行化学改性后，可以制成具有特殊工艺和特殊物理性能的聚氨酯树脂。产品的性能取决于分子间的聚合程度，因此产生了各种发泡聚氨酯、不发泡聚氨酯、软质聚氨酯、硬质聚氨酯，从而增加了聚氨酯品种与应用领域。

在聚氨酯的生产过程中，除了基本原料外，还会广泛采用催化剂、交联剂、扩链剂、发泡剂等助剂，通过生产工艺的优化来降低成本，延长使用寿命，并增加品种，以调解控制反应的过程与速度。

催化剂的作用

在聚氨酯弹性体的合成中，催化剂的作用至关重要。为了加快主反应的速度，通常需要加入催化剂。催化剂主要分为两种：氨催化剂和锡催化剂，它们分别调节前后期的反应。通过催化剂的作用，可以使化学原料迅速反应，形成高分子量的聚合物材料。在聚氨酯泡沫体的合成中，催化剂可以促进反应速度，使之快速反应产生大量二氧化碳气体，加速材料的凝胶速度。同时，催化剂还能调节反应平衡，减缓或抑制副反应的发生和进行，从而获得最佳分子结构的设计目的。

阻燃剂的作用

作为一种有机原料，聚氨酯具有易燃的特点。为了提高其阻燃性，有必要加入阻燃剂。当异氰酸酯与水反应后，会释放出二氧化碳。混合反应后，发出的热使其沸腾，从而发起泡来。

原料分类

由于真正发生化学反应的原材料只是异氰酸酯与聚醚多元醇，所以大多数的原料供应商都把全部的原材料概分为两种：

1. 黑料：即粗MDI的俗称，也叫聚合MDI，化学名称是“多亚甲基苯基多异氰酸酯”，颜色一般是黑色，故称黑料。
2. 白料：即聚醚多元醇的俗称，也称组合料。颜色为白色，故称白料。

聚氨酯硬泡就是由黑料+白料化学反应而成。

规范化操作步骤

1. 预热：用一次性杯按需量分别取白料和黑料，设定恒温装置温度为要求温度。
2. 取料：将一次性杯放在天平上，清零；倒入白料清零，按配比系数加入黑料。
3. 搅拌：原料倒入木箱中，任其自由发泡。
4. 标记检查：浸没于量杯水中，并读出天平读数。
5. 记录数据：得出泡沫块密度进行试验判断得出结果。

本文原文来自sdrhino.com