1. Valor de hidroxilo: 1 gramo de polímero poliol contiene una cantidad de hidroxilo (-OH) equivalente al número de miligramos de KOH, la unidad es mgKOH/g.
2. Equivalente: el peso molecular promedio de un grupo funcional.
3. Contenido de isocianato: el contenido de isocianato en la molécula.
4. Índice de isocianato: indica el grado de exceso de isocianato en la fórmula del poliuretano, generalmente representado por la letra R.
5. Extensor de cadena: Se refiere a alcoholes y aminas de bajo peso molecular que pueden extender, expandir o formar enlaces cruzados de red espacial de cadenas moleculares.
6. Segmento duro: El segmento de cadena formado por la reacción del isocianato, el extensor de cadena y el reticulante en la cadena principal de las moléculas de poliuretano, y estos grupos tienen mayor energía de cohesión, mayor volumen de espacio y mayor rigidez.
7, Segmento blando: poliol de polímero de cadena principal de carbono-carbono, la flexibilidad es buena, en la cadena principal de poliuretano para el segmento de cadena flexible.
8. Método de un solo paso: se refiere al método de moldeo por curado a una temperatura determinada, en el que el poliol de oligómero, el diisocianato, el extensor de cadena y el catalizador se mezclan al mismo tiempo después de la inyección directa en el molde.
9. Método de prepolímero: Primero, reacción de prepolimerización de poliol de oligómero y diisocianato para generar un prepolímero de poliuretano basado en NCO terminal, vertido y luego reacción de prepolímero con extensor de cadena, preparación del elastómero de poliuretano, método llamado método de prepolímero.
10. Método de semiprepolímero: la diferencia entre el método de semiprepolímero y el método de prepolímero es que parte del poliol de poliéster o poliol de poliéter se agrega al prepolímero en forma de una mezcla con extensor de cadena, catalizador, etc.
11. Moldeo por inyección reactiva: También conocido como moldeo por inyección reactiva (RIM), se basa en la mezcla instantánea de oligómeros de bajo peso molecular en estado líquido y su inyección simultánea en el molde. La rápida reacción en la cavidad del molde provoca un rápido aumento del peso molecular del material. Este proceso permite generar polímeros completamente nuevos con estructuras de grupos funcionales novedosas a velocidades extremadamente altas.
12. Índice de espuma: es decir, el número de partes de agua utilizadas en 100 partes de poliéter se define como índice de espuma (IF).
13. Reacción de formación de espuma: generalmente se refiere a la reacción del agua y el isocianato para producir urea sustituida y liberar CO2.
14. Reacción de gel: generalmente se refiere a la formación de una reacción de carbamato.
15. Tiempo de gelificación: bajo ciertas condiciones, el material líquido necesita tiempo para formar el gel.
16. Tiempo lechoso: al final de la zona I, aparece un fenómeno lechoso en la mezcla líquida de poliuretano. Este tiempo se denomina tiempo de crema en la generación de espuma de poliuretano.
17. Coeficiente de expansión de cadena: se refiere a la relación entre la cantidad de grupos amino e hidroxilo (unidad: mol1) en los componentes del extensor de cadena (incluido el extensor de cadena mixto) y la cantidad de NCO en el prepolímero, es decir, la relación del número molar (número equivalente) del grupo de hidrógeno activo con respecto al NCO.
18. Poliéter de baja insaturación: principalmente para el desarrollo de PTMG, precio de PPG, insaturación reducida a 0,05 mol/kg, rendimiento cercano al de PTMG, utilizando catalizador DMC, la principal variedad de productos de la serie Acclaim de Bayer.
19. Disolvente de éster de amonio: en la producción de poliuretano, se debe considerar la fuerza de disolución y la velocidad de volatilización, pero en la producción de poliuretano, el disolvente debe centrarse en tener en cuenta los grupos NCO pesados. No se deben seleccionar disolventes como alcoholes y éteres que reaccionen con los grupos NCO. El disolvente no debe contener impurezas como agua y alcohol, ni sustancias alcalinas, ya que esto provocaría el deterioro del poliuretano.
El disolvente éster no debe contener agua, ni ácidos ni alcoholes libres, ya que reaccionarían con los grupos NCO. El disolvente éster utilizado en el poliuretano debe ser un disolvente de grado éster de amonio de alta pureza. Es decir, el disolvente reacciona con un exceso de isocianato, y luego se determina la cantidad de isocianato sin reaccionar con dibutilamina para comprobar su idoneidad. El principio es que el consumo de isocianato no es aplicable, porque muestra que el agua en el éster, el alcohol y el ácido consumirán el valor total del isocianato; si se expresa la cantidad de gramos de disolvente necesarios para consumir leq de grupo NCO, el valor es de buena estabilidad.
No se utiliza como disolvente de poliuretano un equivalente de isocianato inferior a 2500.
La polaridad del disolvente influye enormemente en la reacción de formación de resina. Cuanto mayor sea la polaridad, más lenta será la reacción. Por ejemplo, en el caso del tolueno y la metil etil cetona, cuya polaridad es 24 veces mayor, la molécula de este disolvente puede formar enlaces de hidrógeno con el grupo hidroxilo del alcohol, lo que ralentiza la reacción.
Es preferible elegir un disolvente de éster policlorado en lugar de un disolvente aromático, ya que su velocidad de reacción es mayor que la de ésteres y cetonas, como el xileno. El uso de disolventes de éster y cetona puede prolongar la vida útil del poliuretano ramificado doble durante la construcción. En la producción de recubrimientos, la selección del "disolvente de grado amoniacal" mencionado anteriormente resulta beneficiosa para los estabilizadores almacenados.
Los disolventes éster tienen una fuerte solubilidad, una tasa de volatilización moderada, baja toxicidad y son los más utilizados; la ciclohexanona también es la más utilizada. Los disolventes de hidrocarburos tienen una baja capacidad de disolución de sólidos, se utilizan menos solos y se utilizan más con otros disolventes.
20. Agente espumante físico: el agente espumante físico es la espuma cuyos poros se forman mediante el cambio de la forma física de una sustancia, es decir, mediante la expansión de un gas comprimido, la volatilización de un líquido o la disolución de un sólido.
21. Agentes espumantes químicos: Los agentes espumantes químicos son aquellos que pueden liberar gases como dióxido de carbono y nitrógeno después de la descomposición por calentamiento, y formar poros finos en la composición polimérica del compuesto.
22. Entrecruzamiento físico: existen algunas cadenas duras en la cadena blanda del polímero, y la cadena dura tiene las mismas propiedades físicas que el caucho vulcanizado después del entrecruzamiento químico a una temperatura inferior al punto de reblandecimiento o al punto de fusión.
23. Entrecruzamiento químico: se refiere al proceso de unir grandes cadenas moleculares mediante enlaces químicos bajo la acción de la luz, el calor, la radiación de alta energía, la fuerza mecánica, los ultrasonidos y los agentes de entrecruzamiento para formar una red o estructura polimérica con forma.
24. Índice de espuma: el número de partes de agua equivalentes a 100 partes de poliéter se define como índice de espuma (IF).
25. ¿Qué tipos de isocianatos se utilizan comúnmente en términos de estructura?
A: Alifático: HDI, alicíclico: IPDI,HTDI,HMDI, Aromático: TDI,MDI,PAPI,PPDI,NDI.
26. ¿Qué tipos de isocianatos se utilizan comúnmente? Escriba la fórmula estructural.
A: Diisocianato de tolueno (TDI), difenilmetano-4,4'-diisocianato (MDI), polifenilmetano poliisocianato (PAPI), MDI licuado, hexametileno-diisocianato (HDI).
27. ¿Qué significan TDI-100 y TDI-80?
A: El TDI-100 está compuesto de diisocianato de tolueno con estructura 2,4; el TDI-80 se refiere a una mezcla que consiste en un 80 % de diisocianato de tolueno con estructura 2,4 y un 20 % con estructura 2,6.
28. ¿Cuáles son las características del TDI y el MDI en la síntesis de materiales de poliuretano?
A: Reactividad para 2,4-TDI y 2,6-TDI. La reactividad de 2,4-TDI es varias veces mayor que la de 2,6-TDI, porque el NCO en la posición 4 de 2,4-TDI está lejos del NCO en la posición 2 y del grupo metilo, y casi no hay resistencia estérica, mientras que el NCO de 2,6-TDI se ve afectado por el efecto estérico del grupo orto-metilo.
Los dos grupos NCO del MDI están muy separados y no hay sustituyentes a su alrededor, por lo que la reactividad de ambos NCO es relativamente alta. Incluso si un NCO participa en la reacción, la reactividad del NCO restante disminuye, aunque en general sigue siendo relativamente alta. Por lo tanto, la reactividad del prepolímero de poliuretano MDI es mayor que la del prepolímero TDI.
29.HDI, IPDI, MDI, TDI, NDI, ¿cuál de los siguientes tipos ofrece mejor resistencia al amarilleamiento?
A: HDI (pertenece al diisocianato alifático amarillo invariante), IPDI (hecho de resina de poliuretano con buena estabilidad óptica y resistencia química, generalmente utilizado para fabricar resina de poliuretano de alta calidad que no se decolora).
30. Propósito de la modificación de los inhaladores de dosis medida (IDM) y métodos de modificación comunes.
A: MDI licuado: Propósito modificado: el MDI puro licuado es un MDI modificado licuado, que supera algunos defectos del MDI puro (sólido a temperatura ambiente, se funde cuando se usa, el calentamiento múltiple afecta el rendimiento), y también proporciona la base para una amplia gama de modificaciones para la mejora y el perfeccionamiento del rendimiento de los materiales de poliuretano a base de MDI.
Métodos:
① MDI líquido modificado con uretano.
② Inhalador de dosis medida licuado modificado con carbodiimida y uretonimina.
31. ¿Qué tipos de polioles poliméricos se utilizan habitualmente?
A: Poliol de poliéster, poliol de poliéter
32. ¿Cuántos métodos de producción industrial existen para los polioles de poliéster?
A: Método de fusión al vacío B: Método de fusión con gas portador C: Método de destilación azeotrópica
33. ¿Cuáles son las estructuras especiales en la cadena principal molecular de los polioles de poliéster y poliéter?
A: Poliol de poliéster: Compuesto de alcohol macromolecular que contiene un grupo éster en la cadena principal molecular y un grupo hidroxilo (-OH) en el extremo. Polioles de poliéter: Polímeros u oligómeros que contienen enlaces éter (-O-) y grupos terminales (-Oh) o grupos amina (-NH2) en la estructura de la cadena principal de la molécula.
34. ¿Cuáles son los tipos de polioles de poliéter según sus características?
A: Polioles de poliéter de alta actividad, polioles de poliéter injertados, polioles de poliéter ignífugos, polioles de poliéter modificados heterocíclicos, polioles de politetrahidrofurano.
35. ¿Cuántos tipos de poliéteres ordinarios existen según el agente de partida?
A: Polióxido de propilenglicol, polióxido de propilentriol, poliéter poliol de burbuja dura, poliéter poliol de baja insaturación.
36. ¿Cuál es la diferencia entre los poliéteres con terminación hidroxilo y los poliéteres con terminación amina?
Los poliéteres aminoterminados son poliéteres alílicos de óxido en los que el extremo hidroxilo se sustituye por un grupo amino.
37. ¿Qué tipos de catalizadores de poliuretano se utilizan habitualmente? ¿Qué variedades de uso común se incluyen?
A: Los catalizadores de amina terciaria, las variedades comúnmente utilizadas son: trietilendiamina, dimetiletanolamina, n-metilmorfolina, N,n-dimetilciclohexamina.
Los compuestos alquílicos metálicos, cuyas variedades más utilizadas son los catalizadores de organoestaño, se pueden dividir en octoato de estaño, oleato de estaño y dilaurato de dibutilestaño.
38. ¿Cuáles son los extensores de cadena o reticulantes de poliuretano de uso común?
A: Polioles (1,4-butanodiol), alcoholes alicíclicos, alcoholes aromáticos, diaminas, alcoholaminas (etanolamina, dietanolamina)
39. Mecanismo de reacción de los isocianatos
A: La reacción de los isocianatos con compuestos de hidrógeno activo se produce cuando el centro nucleofílico de la molécula del compuesto de hidrógeno activo ataca al átomo de carbono basado en NCO. El mecanismo de reacción es el siguiente:
40. ¿Cómo afecta la estructura del isocianato a la reactividad de los grupos NCO?
A: Electronegatividad del grupo AR: si el grupo R es un grupo aceptor de electrones, la densidad de la nube electrónica del átomo de C en el grupo -NCO es menor, y es más vulnerable al ataque de nucleófilos, es decir, es más fácil llevar a cabo reacciones nucleofílicas con alcoholes, aminas y otros compuestos. Si R es un grupo donador de electrones y se transfiere a través de la nube electrónica, la densidad de la nube electrónica del átomo de C en el grupo -NCO aumentará, haciéndolo menos vulnerable al ataque de nucleófilos, y su capacidad de reacción con compuestos de hidrógeno activo disminuirá. B. Efecto de inducción: Debido a que el diisocianato aromático contiene dos grupos NCO, cuando el primer grupo -NCO participa en la reacción, debido al efecto conjugado del anillo aromático, el grupo -NCO que no participa en la reacción desempeñará el papel de grupo aceptor de electrones, de modo que la actividad de reacción del primer grupo NCO se ve potenciada, lo que constituye el efecto de inducción. C. Efecto estérico: En las moléculas de diisocianato aromático, si dos grupos -NCO se encuentran simultáneamente en un anillo aromático, la influencia de un grupo NCO sobre la reactividad del otro suele ser más significativa. Sin embargo, cuando dos grupos NCO se ubican en anillos aromáticos diferentes dentro de la misma molécula, o están separados por cadenas de hidrocarburos o anillos aromáticos, la interacción entre ellos es pequeña y disminuye con el aumento de la longitud de la cadena de hidrocarburos o del número de anillos aromáticos.
41. Tipos de compuestos de hidrógeno activo y reactividad del NCO
A: NH2 alifático > Grupo aromático OH > Agua > OH secundario > Fenol OH > Grupo carboxilo > Urea sustituida > Amido > Carbamato. (Si la densidad de la nube electrónica del centro nucleofílico es mayor, la electronegatividad es más fuerte, y la reactividad con el isocianato es mayor y la velocidad de reacción es más rápida; de lo contrario, la reactividad es baja).
42. Influencia de los compuestos hidroxílicos en su reactividad con isocianatos
A: La reactividad de los compuestos de hidrógeno activo (ROH o RNH2) está relacionada con las propiedades de R. Cuando R es un grupo atractor de electrones (baja electronegatividad), es difícil transferir átomos de hidrógeno y la reacción entre los compuestos de hidrógeno activo y NCO es más difícil; si R es un sustituyente donador de electrones, la reactividad de los compuestos de hidrógeno activo con NCO puede mejorar.
43. ¿Cuál es la utilidad de la reacción del isocianato con el agua?
A: Es una de las reacciones básicas en la preparación de espuma de poliuretano. La reacción entre ellos produce primero un ácido carbámico inestable, que luego se descompone en CO2 y aminas, y si el isocianato está en exceso, la amina resultante reacciona con el isocianato para formar urea.
44. En la preparación de elastómeros de poliuretano, el contenido de agua de los polioles poliméricos debe controlarse estrictamente.
A: En los elastómeros, recubrimientos y fibras no se requieren burbujas, por lo que el contenido de agua en las materias primas debe controlarse estrictamente, generalmente a menos del 0,05 %.
45. Diferencias en los efectos catalíticos de los catalizadores de amina y estaño en las reacciones de isocianato.
A: Los catalizadores de amina terciaria tienen una alta eficiencia catalítica para la reacción del isocianato con agua, mientras que los catalizadores de estaño tienen una alta eficiencia catalítica para la reacción del isocianato con el grupo hidroxilo.
46. ¿Por qué se puede considerar la resina de poliuretano como un polímero en bloque y cuáles son las características de la estructura de la cadena?
Respuesta: Debido a que la cadena de la resina de poliuretano está compuesta por segmentos duros y blandos, el segmento duro se refiere al segmento de cadena formado por la reacción del isocianato, el extensor de cadena y el reticulante en la cadena principal de las moléculas de poliuretano. Estos grupos poseen mayor energía de cohesión, mayor volumen espacial y mayor rigidez. El segmento blando se refiere al poliol polimérico de cadena principal carbono-carbono, que posee buena flexibilidad y constituye un segmento flexible en la cadena principal del poliuretano.
47. ¿Cuáles son los factores que afectan las propiedades de los materiales de poliuretano?
A: Energía de cohesión de grupo, enlace de hidrógeno, cristalinidad, grado de reticulación, peso molecular, segmento duro, segmento blando.
48. ¿Cuáles son las materias primas de los segmentos blandos y duros en la cadena principal de los materiales de poliuretano?
A: El segmento blando está compuesto por polioles oligoméricos (poliéster, dioles de poliéter, etc.), y el segmento duro está compuesto por poliisocianatos o su combinación con extensores de cadena de moléculas pequeñas.
49. ¿Cómo afectan los segmentos blandos y los segmentos duros a las propiedades de los materiales de poliuretano?
A: Segmento blando: (1) El peso molecular del segmento blando: suponiendo que el peso molecular del poliuretano es el mismo, si el segmento blando es poliéster, la resistencia del poliuretano aumentará con el aumento del peso molecular del diol de poliéster; si el segmento blando es poliéter, la resistencia del poliuretano disminuye con el aumento del peso molecular del diol de poliéter, pero la elongación aumenta. (2) La cristalinidad del segmento blando: tiene una mayor contribución a la cristalinidad del segmento de cadena lineal de poliuretano. En general, la cristalización es beneficiosa para mejorar el rendimiento de los productos de poliuretano, pero a veces la cristalización reduce la flexibilidad a bajas temperaturas del material, y el polímero cristalino suele ser opaco.
Segmento rígido: El segmento rígido de la cadena suele afectar la temperatura de reblandecimiento y fusión, así como las propiedades a altas temperaturas del polímero. Los poliuretanos preparados con isocianatos aromáticos contienen anillos aromáticos rígidos, por lo que la resistencia del polímero en el segmento rígido aumenta, y la resistencia del material suele ser mayor que la de los poliuretanos con isocianatos alifáticos. Sin embargo, su resistencia a la degradación por rayos ultravioleta es baja y tienden a amarillear. Los poliuretanos alifáticos no amarillean.
50. Clasificación de la espuma de poliuretano
A: (1) espuma dura y espuma blanda, (2) espuma de alta densidad y espuma de baja densidad, (3) espuma de tipo poliéster, espuma de tipo poliéter, (4) espuma de tipo TDI, espuma de tipo MDI, (5) espuma de poliuretano y espuma de poliisocianurato, (6) producción mediante método de un paso y método de prepolimerización, método continuo y producción intermitente, (8) espuma en bloque y espuma moldeada.
51. Reacciones básicas en la preparación de espuma
A: Se refiere a la reacción de -NCO con -OH, -NH2 y H2O, y cuando reacciona con polioles, la "reacción de gelificación" en el proceso de espumado generalmente se refiere a la reacción de formación de carbamato. Debido a que la materia prima de la espuma utiliza materias primas multifuncionales, se obtiene una red reticulada, lo que permite que el sistema de espumado gelifique rápidamente.
La reacción de formación de espuma se produce en el sistema espumante en presencia de agua. La denominada "reacción de formación de espuma" generalmente se refiere a la reacción del agua con el isocianato para producir urea sustituida y liberar CO2.
52. Mecanismo de nucleación de burbujas
La materia prima reacciona en estado líquido o, dependiendo de la temperatura generada por la reacción, produce una sustancia gaseosa que se volatiliza. A medida que avanza la reacción y se genera una gran cantidad de calor, la cantidad de sustancias gaseosas y su volatilización aumentan continuamente. Cuando la concentración de gas supera la concentración de saturación, se forma una burbuja persistente en la solución que asciende.
53. El papel del estabilizador de espuma en la preparación de espuma de poliuretano.
A: Tiene un efecto emulsionante, lo que mejora la solubilidad mutua entre los componentes del material de espuma; después de la adición de surfactante de silicona, debido a que reduce en gran medida la tensión superficial γ del líquido, se reduce la energía libre requerida para la dispersión del gas, de modo que el aire disperso en la materia prima tiene más probabilidades de nuclearse durante el proceso de mezcla, lo que contribuye a la producción de pequeñas burbujas y mejora la estabilidad de la espuma.
54. Mecanismo de estabilidad de la espuma
A: La adición de tensioactivos adecuados favorece la formación de una dispersión de burbujas finas.
55. Mecanismo de formación de espuma de celda abierta y espuma de celda cerrada.
A: Mecanismo de formación de la espuma de celda abierta: En la mayoría de los casos, cuando hay una gran presión en la burbuja, la resistencia de la pared de la burbuja formada por la reacción del gel no es alta, y la película de la pared no puede soportar el estiramiento causado por el aumento de la presión del gas, la película de la pared de la burbuja se estira y el gas escapa por la ruptura, formando la espuma de celda abierta.
Mecanismo de formación de espuma de celda cerrada: En el sistema de burbujas duras, debido a la reacción de los polioles de poliéter con poliisocianato multifuncional y de bajo peso molecular, la velocidad de gelificación es relativamente rápida y el gas dentro de la burbuja no puede romper la pared de la burbuja, formando así la espuma de celda cerrada.
56. Mecanismo de formación de espuma de agentes espumantes físicos y químicos.
A: Agente espumante físico: El agente espumante físico es el agente espumante que forma poros mediante el cambio de la forma física de una sustancia determinada, es decir, mediante la expansión de un gas comprimido, la volatilización de un líquido o la disolución de un sólido.
Agentes espumantes químicos: Los agentes espumantes químicos son compuestos que, al descomponerse por efecto del calor, liberan gases como el dióxido de carbono y el nitrógeno, y forman poros finos en la composición del polímero.
57. Método de preparación de espuma de poliuretano blanda
A: Método de un solo paso y método de prepolímero
Método de prepolímero: es decir, la reacción del poliéter poliol con exceso de TDI produce un prepolímero que contiene grupos NCO libres, y luego se mezcla con agua, catalizador, estabilizador, etc., para formar la espuma. Método de un paso: se mezclan directamente diversas materias primas en el cabezal de mezcla mediante un cálculo preciso, y en un solo paso se forma la espuma, que puede ser continua o intermitente.
58. Características de la formación de espuma horizontal y vertical
Método de placa de presión equilibrada: se caracteriza por el uso de papel superior y placa de cubierta superior. Método de ranura de rebose: se caracteriza por el uso de ranura de rebose y placa de aterrizaje de cinta transportadora.
Características del espumado vertical: se puede usar un flujo pequeño para obtener bloques de espuma de gran sección transversal, mientras que normalmente se usa una máquina de espumado horizontal para obtener la misma sección del bloque, el nivel de flujo es de 3 a 5 veces mayor que en el espumado vertical; debido a la gran sección transversal del bloque de espuma, no hay capa superior ni inferior, y la capa del borde también es delgada, por lo que la pérdida de corte se reduce considerablemente. El equipo ocupa un área pequeña, la altura de la planta es de aproximadamente 12 a 13 m, y el costo de inversión de la planta y el equipo es menor que el del proceso de espumado horizontal; es fácil reemplazar la tolva y el modelo para producir cuerpos de espuma cilíndricos o rectangulares, especialmente lingotes de espuma redondos para corte rotatorio.
59. Puntos básicos de la selección de materia prima para la preparación de espuma suave
A: Poliol: poliéter poliol para espuma de bloque ordinaria, el peso molecular es generalmente 3000 ~ 4000, principalmente poliéter triol. El poliéter triol con un peso molecular de 4500 ~ 6000 se utiliza para espuma de alta resiliencia. Con el aumento del peso molecular, la resistencia a la tracción, el alargamiento y la resiliencia de la espuma aumentan. La reactividad de poliéteres similares disminuye. Con el aumento del grado funcional del poliéter, la reacción se acelera relativamente, el grado de reticulación del poliuretano aumenta, la dureza de la espuma aumenta y el alargamiento disminuye. Isocianato: la materia prima de isocianato de la espuma de bloque blanda de poliuretano es principalmente diisocianato de tolueno (TDI-80). La actividad relativamente baja del TDI-65 solo se utiliza para espuma de poliuretano de poliéster o espuma de poliéter especial. Catalizador: los beneficios catalíticos de la espuma blanda a granel se pueden dividir aproximadamente en dos categorías: una son los compuestos organometálicos, el caprilato estanoso es el más comúnmente utilizado; Otro tipo son las aminas terciarias, comúnmente utilizadas como éteres de dimetilaminoetilo. Estabilizador de espuma: En la espuma de poliuretano a granel de poliéster, se utilizan principalmente tensioactivos sin silicio, y en la espuma a granel de poliéter, se utiliza principalmente un copolímero de olefina oxidada con organosílice. Agente espumante: En general, solo se utiliza agua como agente espumante cuando la densidad de las burbujas de bloque blando de poliuretano es mayor de 21 kg por metro cúbico; los compuestos de bajo punto de ebullición, como el cloruro de metileno (MC), se utilizan como agentes espumantes auxiliares solo en formulaciones de baja densidad.
60. Influencia de las condiciones ambientales en las propiedades físicas de las espumas en bloque.
A: Efecto de la temperatura: la reacción de espumado del poliuretano se acelera al aumentar la temperatura del material, lo que conlleva el riesgo de combustión del núcleo e incendio en formulaciones sensibles. Influencia de la humedad del aire: con el aumento de la humedad, debido a la reacción del grupo isocianato de la espuma con el agua del aire, la dureza de la espuma disminuye y la elongación aumenta. La resistencia a la tracción de la espuma aumenta con el incremento del grupo urea. Efecto de la presión atmosférica: para la misma fórmula, al espumar a mayor altitud, la densidad se reduce significativamente.
61. La principal diferencia entre el sistema de materia prima utilizado para la espuma blanda moldeada en frío y la espuma moldeada en caliente.
A: Las materias primas utilizadas en el moldeo por curado en frío tienen una alta reactividad, y no se requiere calentamiento externo durante el curado. Gracias al calor generado por el sistema, la reacción de curado se completa en poco tiempo, y el molde se puede desmoldar a los pocos minutos de la inyección de las materias primas. La reactividad de las materias primas en el moldeo por espuma de curado en caliente es baja, y la mezcla de reacción debe calentarse junto con el molde después de la formación de la espuma. El producto de espuma se puede desmoldar una vez que ha alcanzado su madurez completa en el canal de horneado.
62. ¿Cuáles son las características de la espuma blanda moldeada en frío en comparación con la espuma moldeada en caliente?
A: ① El proceso de producción no requiere calor externo, lo que permite ahorrar mucho calor; ② Alto coeficiente de hundimiento (índice de colapso), buen rendimiento de confort; ③ Alta tasa de rebote; ④ La espuma sin retardante de llama también tiene ciertas propiedades ignífugas; ⑤ Ciclo de producción corto, lo que permite ahorrar moldes y costes.
63. Características y usos de las burbujas blandas y duras, respectivamente.
A: Características de las burbujas blandas: La estructura celular de las burbujas blandas de poliuretano es mayoritariamente abierta. Generalmente, presenta baja densidad, buena recuperación elástica, absorción acústica, permeabilidad al aire, conservación del calor y otras propiedades. Usos: Se utiliza principalmente en muebles, cojines, asientos de vehículos y diversos materiales compuestos laminados de relleno suave. La espuma blanda industrial y civil también se utiliza como material filtrante, aislante acústico, amortiguador, decorativo, de embalaje y aislante térmico.
Características de la espuma rígida: la espuma de poliuretano es ligera, tiene alta resistencia específica y buena estabilidad dimensional; su rendimiento de aislamiento térmico es superior. Posee una fuerte adhesión; buen comportamiento ante el envejecimiento y una larga vida útil adiabática. La mezcla de reacción tiene buena fluidez y puede rellenar cavidades o espacios de formas complejas sin problemas. La materia prima para la producción de espuma dura de poliuretano tiene alta reactividad, lo que permite un curado rápido y una alta eficiencia en la producción en masa en la fábrica.
Usos: Se utiliza como material aislante para refrigeradores, congeladores, contenedores refrigerados, cámaras frigoríficas, aislamiento de oleoductos y tuberías de agua caliente, aislamiento de paredes y techos de edificios, paneles sándwich aislantes, etc.
64. Puntos clave del diseño de fórmulas de burbujas duras
A: Polioles: los polioles de poliéter utilizados para formulaciones de espuma dura son generalmente polioles de óxido de polipropileno de alta energía y alto valor de hidroxilo (bajo peso molecular); Isocianato: en la actualidad, el isocianato utilizado para burbujas duras es principalmente polimetileno polifenil poliisocianato (generalmente conocido como PAPI), es decir, MDI crudo y MDI polimerizado; Agentes espumantes: (1) agente espumante CFC (2) agente espumante HCFC y HFC (3) agente espumante pentano (4) agua; Estabilizador de espuma: el estabilizador de espuma utilizado para la formulación de espuma rígida de poliuretano es generalmente un polímero de bloque de polidimetilsiloxano y polioxolefina. En la actualidad, la mayoría de los estabilizadores de espuma son principalmente de tipo Si-C; Catalizador: el catalizador de la formulación de burbujas duras es principalmente amina terciaria, y se puede utilizar un catalizador de organoestaño en ocasiones especiales; Otros aditivos: Según los requisitos y necesidades de los diferentes usos de los productos de espuma rígida de poliuretano, se pueden agregar a la fórmula retardantes de llama, agentes de apertura, inhibidores de humo, agentes antienvejecimiento, agentes antimoho, agentes de refuerzo y otros aditivos.
65. Principio de preparación de la espuma moldeable de piel completa
A: La espuma de piel integral (ISF), también conocida como espuma auto-revestida (espuma auto-revestida), es una espuma plástica que produce su propia capa densa en el momento de su fabricación.
66. Características y usos de los elastómeros microporosos de poliuretano
A: Características: El elastómero de poliuretano es un polímero en bloque, generalmente compuesto por un segmento blando flexible de cadena larga de poliol de oligómero, un diisocianato y un extensor de cadena que forman un segmento duro. Este segmento y segmento blando se disponen alternadamente, formando una unidad estructural repetitiva. Además de contener grupos éster de amonio, el poliuretano puede formar enlaces de hidrógeno dentro y entre las moléculas, y los segmentos blandos y duros pueden formar regiones de microfase y producir separación de microfases.
67. ¿Cuáles son las principales características de rendimiento de los elastómeros de poliuretano?
A: Características de rendimiento: 1, alta resistencia y elasticidad, puede estar en un amplio rango de dureza (Shaw A10 ~ Shaw D75) para mantener una alta elasticidad; Generalmente, la baja dureza requerida se puede lograr sin plastificante, por lo que no hay problema causado por la migración del plastificante; 2, bajo la misma dureza, mayor capacidad de carga que otros elastómeros; 3, excelente resistencia al desgaste, su resistencia al desgaste es de 2 a 10 veces la del caucho natural; 4. Excelente resistencia al aceite y a los productos químicos; poliuretano aromático resistente a la radiación; excelente resistencia al oxígeno y al ozono; 5, alta resistencia al impacto, buena resistencia a la fatiga y resistencia al choque, adecuado para aplicaciones de flexión de alta frecuencia; 6, buena flexibilidad a bajas temperaturas; 7, el poliuretano ordinario no se puede utilizar por encima de 100 ℃, pero el uso de una fórmula especial puede soportar una alta temperatura de 140 ℃; 8, los costos de moldeo y procesamiento son relativamente bajos.
68. Los elastómeros de poliuretano se clasifican según los polioles, isocianatos, procesos de fabricación, etc.
A: 1. Según la materia prima del poliol de oligómero, los elastómeros de poliuretano se pueden dividir en tipo poliéster, tipo poliéter, tipo poliolefina, tipo policarbonato, etc. El tipo poliéter se puede dividir en tipo politetrahidrofurano y tipo óxido de polipropileno según variedades específicas; 2. Según la diferencia de diisocianato, se puede dividir en elastómeros alifáticos y aromáticos, y subdividir en tipo TDI, tipo MDI, tipo IPDI, tipo NDI y otros tipos; Desde el proceso de fabricación, los elastómeros de poliuretano se dividen tradicionalmente en tres categorías: tipo de fundición (CPU), termoplasticidad (TPU) y tipo de mezcla (MPU).
69. ¿Cuáles son los factores que afectan las propiedades de los elastómeros de poliuretano desde la perspectiva de la estructura molecular?
A: Desde el punto de vista de la estructura molecular, el elastómero de poliuretano es un polímero de bloques, generalmente compuesto por oligómeros de polioles, un segmento blando flexible de cadena larga, un diisocianato y un extensor de cadena que forman un segmento duro. Este segmento y segmento blando se disponen alternadamente, formando una unidad estructural repetitiva. Además de contener grupos éster de amonio, el poliuretano puede formar enlaces de hidrógeno dentro y entre las moléculas, y los segmentos blandos y duros pueden formar regiones de microfase y producir separación de microfases. Estas características estructurales hacen que los elastómeros de poliuretano tengan una excelente resistencia al desgaste y tenacidad, por lo que se les conoce como "caucho resistente al desgaste".
70. Diferencia de rendimiento entre elastómeros de poliéster ordinario y elastómeros de politetrahidrofurano éter.
A: Las moléculas de poliéster contienen más grupos éster polares (-COO-), que pueden formar fuertes enlaces de hidrógeno intramoleculares, por lo que el poliuretano de poliéster tiene alta resistencia, resistencia al desgaste y resistencia al aceite.
El elastómero preparado a partir de polioles de poliéter presenta buena estabilidad a la hidrólisis, resistencia a la intemperie, flexibilidad a bajas temperaturas y resistencia al moho. Fuente del artículo: Polymer Learning Research
Fecha de publicación: 17 de enero de 2024