طرق تصنيع رغوة البولي يوريثان المرنة

تصنف طرق تصنيع رغوة البولي يوريثان المرنة إلى ثلاثة أنواع: طريقة البوليمر المسبق (المعروفة أيضًا بطريقة الخطوتين)، وطريقة شبه البوليمر المسبق، وطريقة اللقطة الواحدة.

طريقة البوليمر الأولي (طريقة من خطوتين)

تقسم طريقة البوليمر المسبق إنتاج الرغوة إلى خطوتين، ومن هنا جاء اسم "طريقة الخطوتين".

الخطوة 1: تتفاعل البوليولات البوليمرية (البولي إيثر أو البوليستر مع مجموعتين أو أكثر من مجموعات الهيدروكسيل الطرفية) مع ثنائي إيزوسيانات لتكوين بوليمرات منخفضة الوزن الجزيئي مع مجموعات إيزوسيانات طرفية (بوليمرات مسبقة).

الخطوة 2: يضاف الماء إلى البوليمر الأولي مع التحريك عالي السرعة. ينتج عن التفاعل مجموعات اليوريا، مما يشكل بوليمر عالي. أثناء التفاعل، يتم توليد ثاني أكسيد الكربون، مما يسهل كلاً من تمديد السلسلة والرغوة، مما يؤدي في النهاية إلى إنتاج المادة الرغوية. تتم إضافة المحفزات والمواد الخافضة للتوتر السطحي لضبط معدل التفاعل وحجم خلية الرغوة حسب الحاجة.

طريقة شبه البوليمر

في هذه الطريقة، يتفاعل جزء من البوليول البوليمري (البولي إيثر أو البوليستر مع مجموعات الهيدروكسيل) مع فائض من ثنائي إيزوسيانات لتكوين أوليجومر منخفض الوزن الجزيئي مع لزوجة محددة. يتم بعد ذلك إضافة البوليول والماء المتبقيين في التركيبة إلى البوليمر الأولي. يتم تقليب هذا الخليط بسرعة عالية في وجود المواد الحفازة والمواد الخافضة للتوتر السطحي لإنتاج الرغوة.

تُستخدم هذه الطريقة بشكل أكثر شيوعًا مع الرغاوي الصلبة أو شبه الصلبة ويتم تطبيقها بشكل أقل على الرغاوي المرنة. والغرض الأساسي منه هو ضبط لزوجة المواد.

طريقة طلقة واحدة

تتضمن طريقة اللقطة الواحدة إضافة جميع مكونات التركيبة—البوليولات البوليمرية، ثنائي إيزوسيانات، وغيرها من الإضافات—دفعة واحدة، يليها التحريك عالي السرعة والرغوة. تم استخدام هذه الطريقة في البداية للرغاوي القائمة على البوليستر، وقد تم اعتمادها على نطاق واسع للرغاوي القائمة على البولي إيثر بسبب التقدم في المحفزات عالية الكفاءة ومثبتات الرغوة القائمة على السيليكون.

توفر عملية اللقطة الواحدة البساطة، حيث يمكن استخدام المواد الخام دون معالجة مسبقة، وتؤدي إلى أداء فائق للمنتج. حاليًا، تهيمن هذه الطريقة على إنتاج رغوة البولي يوريثان المرنة في التطبيقات الصناعية.