尊龙凯时人生就是博聚氨酯生产基本工艺doc聚氨酯生产工艺步骤 摘要: 聚氨酯(Po1yurethane, PU)发展。1937,德国Bayer合成第一个聚氨酯热塑性塑料Durthane U40年代,制得了合成纤维贝纶U(Perlon U)。50年代,得到聚氨酯弹性体、弹性纤维和泡沫塑料。60年代,聚氨酯涂料和粘合剂等开始应用。中国聚氨酯工业起始于20世纪50年代末,1959年上海市轻工业研究所开始聚氨酯泡沫塑料研究。 聚氨酯是综合性能优异合成树脂之一。因为其合成单体品种多、反应条件温和、专一、可控、配方调整余地大及其高分子材料微观结构特点,可广泛用于人造革、涂料、黏合剂、泡沫塑料、合成纤维和弹性体,已成为大家衣尊龙凯时人生就是博·(中国区)官方网站、食、住、行和高新技术领域必不可少材料之一,其本身已经组成了一个多品种、多系列材料家族,形成了完整聚氨酯工业体系,这是树脂所不含有。 关键词:原料规格、合成工艺、反应速率影响原因、蒸汽汽提反应单元叙述 原料规格 聚氨酯树脂关键原料是含异氰酸酯基(NCO)多异氰酸酯(isocyanate)和含活泼氢聚醚(ployether ployol )和聚酯多元醇(polyester ployol)。将以上两种基础原料进行化学改性,这种改性多元醇中间体,可制成含有特殊工艺和特殊物理性能聚氨酯树脂,从而增加聚氨酯品种和应用领域。除以上原料外,聚氨酯树脂产品广泛采取催化剂、交联剂、扩链剂、发泡剂等助剂,可经过聚氨酯树脂生产工艺、降低成本,延长使用寿命,增加品种等。 一、 结构特点 在分子结构中含有异氰酸酯基团(-N=C=O)化合物,均称为异氰酸酯(isocyanate),其结构通式以下: R-(NCO)n 式中R为烷基、芳基、脂环基等;n=1、2、3….整数。在聚氨酯材料合成中,关键使用n≥2异氰酸酯化合物。 异氰酸酯分类 异氰酸酯基团数量 (2)异氰酸酯结构 (3)通用型有机异氰酸酯(TDI,MDI) (4)是否黄变 1、非黄变型异氰酸酯 a.亚甲基型(XDI,TMXDI) b.脂肪族和脂环族(HDI,TMHDI,HTDI) 2、黄变型异氰酸酯 芳香族异氰酸酯(TDI、MDI、PAPI) 二、合成工艺 反应速率影响因 催化剂作用 在聚氨酯蓬勃发展过程中,催化剂作用功不可没。依据聚氨酯制品生产和用途差异,选择使用催化剂三种功效: 1、促进链增加反应 使液态中、小分子量化学原料.经过催化剂作用、使其快速反应,分子链快速增加、形成高分子量聚合物材料。 2、促进反应体系中一些特定化学反应反应速度。 如在聚氨酯泡沫体合成中,促进-NCO和H2O反应速度,使之快速反应产生大量二氧化碳气体;促进-NCO和多元醇端羟基间反应,使之快速生成氨基甲酸酯基团,分子链快速增加,加速材料凝胶速度。 3、调整反应速度 在聚氨酯合成很多复杂反应中,经过使用不一样类型催化剂,调整很多竞争反应历程和平衡,促进设计主反应反应速度,减缓或抑制副反应发生和进行,借助催化剂功效,取得最好分子结构设计目标。 催化剂分类 (一)尊龙凯时人生就是博·(中国区)官方网站、OH和NCO比值 当OH和NCO比值越靠近1:1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OH:NCO>1:1时,会提升制品硬度、热稳定性、弹性、机械强度等物性,却降低伸长率、拉伸强度,而且影响部分液体聚氨酯制品储存期。在OH:NCO<1:1时,会提升制品柔软手感、伸长率和剥离强度,却会降低硬度、耐磨等部分物性。 另外,异氰酸酯和羟基化合物反应活性还受到各自分子结构影响。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,原料酸碱值会影响到和异氰酸酯反应性。就聚醚多元醇和聚酯多元醇原料而言而言,酸值是残留端羧基量,它和异氰酸酯反应生成酰胺并释放二氧化碳,不仅会造成链终止,还轻易形成气泡。酸同时对反应催化产生不良作用,而且降低制品耐水解性能。合理保持反应体系呈弱碱性,有利于反应顺利进行。过高碱值,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,添加合理催化剂用量,有利于控制合理反应速率。催化剂过量,也会牺牲制品品质,一些有机锡类催化剂会影响制品耐水解性能。 (四)、水分 即使很多聚氨酯配方有添加水分,但代表水分就是聚氨酯生产应该必需使用原料。但对于聚氨酯反应来说,反应体系中混合物水分含量是必需严格控制。因为伴随水用量增多,反应速率会增加。尤其是在催化剂存在下,异氰酸酯和水反应可加速进行。水和异氰酸酯反应活性尽管比伯羟基低,却和仲羟基相当。在聚氨酯泡沫塑料以外聚氨酯制品生产中,水完全是必需严格控制,因为水和异氰酸酯反应,会生成不稳定氨基甲酸,易再分解成二氧化碳和胺。另外在预聚体中尊龙凯时人生就是博·(中国区)官方网站,水分还会降低预聚体中NCO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情况下,分子量越小,反应活性越高。 (七)、二醇和二胺 二醇和二胺反应速率相差很大,二醇活性比二胺低很多。尤其是脂肪族伯胺和异氰酸酯反应活性尤其快,通常极难控制,所以常见活性比较低芳香族二胺。 (八)、温度 通常来说,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。因为超出130 ℃,尤其是线性分子链反应易出现不良问题,产生支化和交联,并影响分子间规整性。低于60 ℃,反应速率很慢,不利反应进行。 (九)、 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; 蒸汽汽提反应单元叙述 汽提法 让废水和水蒸汽直接接触,使废水中挥发性有毒
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