التحضير الصناعي لعملية البوليمر المسبق والرغوة – البوليمر المسبق المعتمد على البوليستر

يعد تحضير البوليمرات الأولية القائمة على البوليستر أبسط من تحضير البوليمرات الأولية القائمة على البولي إيثر. ويمكن تحقيق ذلك عن طريق إضافة الأيزوسيانات إلى البوليستر في خطوة واحدة للتفاعل. يمكن التحكم في لزوجة البوليمر الأولي عن طريق تغيير درجة حرارة التفاعل وزمنه.

مثال على تحضير البوليمر الأولي المعتمد على البوليستر:
يضاف البوليستر إلى غلاية التفاعل الجاف المجهزة بقدرات التحريك. ثم تضاف الأيزوسيانات في درجة حرارة الغرفة مع التحريك. نظرًا لأن التفاعل بين الأيزوسيانات والبوليستر طارد للحرارة، يجب التحكم في معدل إضافة الأيزوسيانات بناءً على حجم الدفعة لضمان عدم تجاوز درجة حرارة التفاعل 90°C. بمجرد اكتمال الإضافة، يتم الحفاظ على التفاعل عند 90°ج لمدة ساعة تقريبا . بعد التبريد، يتم وضع المنتج في حاوية جافة. يوصى بتطهير النظام بشكل مستمر بالنيتروجين الجاف أثناء الإنتاج لإزالة الرطوبة.

يتم تحديد كمية الإيزوسيانات المضافة أثناء تحضير البوليمر المسبق بواسطة قيمة الهيدروكسيل للبوليستر والكثافة المطلوبة للرغوة. ونظرًا لوجود كميات ضئيلة من الماء في المواد والنظام، فإن الاستخدام الفعلي عادةً ما يتجاوز الكمية النظرية. لكثافات الرغوة التي تتراوح من 32 إلى 48 كجم/م³، الكميات النسبية من الأيزوسيانات المضافة لكل 100 جزء من البوليستر موضحة في الجدول أدناه:

العلاقة بين كثافة الرغوة المعتمدة على البوليستر وكمية TDI في البوليمر الأولي

إذا لم تتم إضافة عوامل نفخ خارجية، وتم استخدام ثاني أكسيد الكربون الناتج من التفاعل بين الماء والأيزوسيانات فقط كعامل نفخ، فإن محتوى الإيزوسيانات الحر في البوليمر الأولي يرتبط بكثافة الرغوة، كما هو موضح في الجدول أدناه:

العلاقة بين محتوى NCO في البوليمر الأولي المعتمد على البوليستر وكثافة الرغوة

عملية الرغوة:
بالنسبة لرغوة المختبرات الصغيرة الحجم، يتم استخدام الرغوة اليدوية بشكل شائع. تتم إضافة البوليمر المسبق، والماء، والمحفز، والخافض للتوتر السطحي، والمواد المضافة في خطوة واحدة. بعد التحريك بسرعة عالية 2–لمدة 3 ثواني، يسكب الخليط في قالب للرغوة.

في الرغوة الميكانيكية، المكونات—البوليمر المسبق، الماء، المحفز، الفاعل بالسطح، والمواد المضافة—يتم تسليمها بشكل متناسب إلى خلاط عالي السرعة باستخدام مضخات القياس. بعد الخلط الشامل عالي السرعة، يتم توزيع الخليط بشكل مستمر على الحزام الناقل مع ورق البطانة. يتم بعد ذلك إرسال الرغوة إلى فرن المعالجة لإنتاج منتج الرغوة النهائي بعد النضج.