تتكون رغوة البولي يوريثان (رغوة البولي يوريثان) بشكل أساسي من مادة البولي يوريثان كمكون رئيسي لها. تشتمل المواد الخام في المقام الأول على البولي إيزوسيانات والبوليولات، مع إضافة العديد من الإضافات، وأهمها سلسلة من عوامل الرغوة المتعلقة بعملية الرغوة. تؤدي هذه المواد المضافة إلى إنتاج كمية كبيرة من الرغوة داخل منتج التفاعل، مما ينتج عنه منتجات رغوة البولي يوريثان. تقدم هذه المقالة لمحة موجزة عن المواد الخام المستخدمة في إنتاج رغوة البولي يوريثان وعوامل الرغوة.


1. بولي إيزوسيانات


تشمل البولي إيزوسيانات الأكثر استخدامًا في الإنتاج الصناعي لرغاوي البولي يوريثان التولوين ثنائي إيزوسيانات (TDI)، والبولي ميثيلين بولي فينيل إيزوسيانات (PAPI)، وثنائي فينيل ميثان ثنائي إيزوسيانات (MDI)، والسائل MDI (L-MDI).



TDI


يستخدم TDI بشكل رئيسي في إنتاج رغاوي البولي يوريثان المرنة. تتميز MDI بتفاعلية أعلى من TDI، وتقلب أقل، ويمكن استخدام بعض الأشكال المعدلة من MDI كبدائل لـ TDI في إنتاج رغاوي البولي يوريثان المرنة، بما في ذلك رغاوي البولي يوريثان عالية الكثافة وتصنيع إلاستومرات البولي يوريثان شبه الصلبة أو الدقيقة.


PAPI، المعروف أيضًا باسم MDI الخام أو MDI المبلمر، عادةً ما يكون متوسط ​​وزنه الجزيئي يتراوح من 30 إلى 400، مع محتوى NCO من 31% إلى 32%. في مجال البلاستيك الرغوي، يتم استخدام PAPI وPAPI المعدل في المقام الأول لإنتاج العديد من رغاوي البولي يوريثان الصلبة، مع استخدام بعضها أيضًا في إنتاج الرغاوي المرنة عالية الارتداد، ورغاوي الجلد المتكاملة، والرغاوي شبه الصلبة. يمكن خلط PAPI مع TDI لتصنيع المواد البلاستيكية الرغوية عالية الارتداد والمعالجة على البارد.


2. البولي إيثر والبوليستر بوليول


2.1 بولي إيثر بوليولات


تكون بوليولات البولي إيثر المستخدمة لإنتاج رغاوي البولي يوريثان المرنة عبارة عن بولي إيثرات طويلة السلسلة ومنخفضة الأداء بشكل عام. في تركيب الرغاوي المرنة، تتراوح وظيفة البولي إيثر بوليول عادةً بين 2 و3، بمتوسط ​​وزن جزيئي يتراوح من 2000 إلى 6500. يتم استخدام ثلاثيات البولي إيثر بشكل شائع في الرغاوي المرنة، والتي تبدأ عادةً بالجلسرين (البروبان-1،2،3-تريول) ويتم الحصول عليها من خلال بلمرة فتح الحلقة باستخدام بروبان إيبوكسي 1،2 أو بلمرة مشتركة مع كمية صغيرة من أكسيد الإيثيلين، مع يتراوح الوزن الجزيئي عمومًا بين 3000 إلى 7000.



بولي إيثر بوليول


تُستخدم بوليولات البولي إيثر عالية النشاط بشكل أساسي في الرغاوي المرنة عالية الارتداد ويمكن استخدامها في إنتاج الرغاوي شبه الصلبة ومنتجات الرغاوي الأخرى. يمكن استخدام بعض ثنائيات بولي إيثر كمواد مساعدة، مخلوطة مع ثلاثيات بولي إيثر في تركيبات رغوية مرنة. يتم استخدام البولي إيثر بوليول منخفض عدم التشبع والوزن الجزيئي العالي لإنتاج الرغاوي الناعمة، مما يقلل من كمية TDI المطلوبة.


تكون بوليولات بولي إيثر المستخدمة في تركيبات الرغوة الصلبة عمومًا عبارة عن بوليولات بولي إيثر عالية الأداء وذات قيمة هيدروكسيلية عالية لتحقيق ترابط وصلابة كافية. تتراوح قيمة الهيدروكسيل لبوليولات البولي إيثر لتركيبات الرغوة الصلبة عادة من 350 إلى 650 مجم KOH/جم، مع متوسط ​​وظيفة 3 أو أعلى. غالبًا ما تستخدم تركيبات الرغوة الصلبة مزيجًا من نوعين من بوليولات البولي إيثر، بمتوسط ​​قيمة هيدروكسيل تبلغ حوالي 4000 ملجم KOH/جرام.


تستخدم تركيبات الرغوة شبه الصلبة في كثير من الأحيان بعض البولي إيثرات ذات الوزن الجزيئي العالي، وخاصة بولي إيثر ثلاثي ثلاثي عالي النشاط، وبعض بوليولات بولي إيثر منخفضة الوزن الجزيئي عالية الأداء من تركيبات الرغوة الصلبة.

2.2 بوليولات البوليستر


يمكن استخدام بوليولات بوليستر أليفاتية منخفضة اللزوجة، مثل ثنائيات أديبات هيكسانيديول بقيمة هيدروكسيل تبلغ حوالي 56 مجم KOH/جم، أو بوليولات بوليستر متفرعة قليلاً، لإنتاج رغاوي بولي يوريثان مرنة قائمة على البوليستر. تتميز بوليولات البوليستر بتفاعلية عالية. حاليا، يتم استخدام رغوة البولي يوريثان المصنوعة من البوليستر فقط في عدد قليل من المجالات مثل المواد المساعدة للملابس.



بوليولات البوليستر


يتم استخدام بوليولات البوليستر العطرية، التي يتم تصنيعها من أحماض ثنائي الكربوكسيل (مثل أنهيدريد الفثاليك، وحمض تيريفثاليك، وما إلى ذلك) وثنائيات الجزيئات الصغيرة (مثل جلايكول الإثيلين، وما إلى ذلك) أو البوليولات، لإنتاج رغاوي البولي يوريثان الصلبة ورغاوي البولي إيزوسيانورات الصلبة. يمكن أيضًا استخدام بوليولات بوليستر ذات قيمة هيدروكسيلية منخفضة مشتقة من أنهيدريد الفثاليك في الرغاوي المرنة عالية الارتداد، ورغاوي الجلد المتكاملة، والرغاوي شبه الصلبة، ومواد البولي يوريثان غير الرغوية.

2.3 بوليولات البوليمر


تعمل بوليولات البوليمر، بما في ذلك الستايرين الصلب، والبوليمرات المتجانسة الأكريلونيتريل، والبوليمرات المشتركة، والبوليمرات المطعمة، بمثابة "حشوات" عضوية لتعزيز أداء الحاملة. تُستخدم بوليولات البوليمر في إنتاج رغاوي الكتل المرنة عالية الصلابة، والرغاوي عالية الارتداد، والرغاوي المرنة لدنة بالحرارة، والرغاوي شبه الصلبة، ورغاوي التسلخ الذاتي، ومنتجات حقن التفاعل (RIM). يمكنها تقليل سمك المنتج، وخفض كثافة الرغوة لتقليل التكاليف، وزيادة فتح الخلايا البلاستيكية الرغوية، ونقل خصائص مثبطات اللهب إلى المنتجات.



بوليمر بوليولات


تعد بوليولات البوليوريا (تشتتات PHD) فئة خاصة من البوليولات المعدلة بالبوليمر المستخدمة في الرغاوي المرنة عالية الارتداد، والرغاوي شبه الصلبة، والرغاوي الناعمة، ولكن وجودها في السوق محدود.


هناك أيضًا بعض البوليولات الخاصة المستخدمة لإنتاج رغاوي البولي يوريثان، مثل البوليولات القائمة على الزيوت النباتية، وبوليولات البوليستر القائمة على الصنوبري، والبوليسترات البوليمرية. لم يتم وصف هذه بالتفصيل في هذه المقالة.

في الإنتاج الصناعي الحديث، تلعب رغوة البولي يوريثان المرنة دورًا مهمًا في مجالات مختلفة مثل الأثاث ومقاعد السيارات ونعال الأحذية. ومع ذلك، لا يمكن إغفال نقاط المراقبة الفنية الرئيسية لإنتاج منتجات بلاستيكية رغوية مرنة عالية الجودة من مادة البولي يوريثان. فيما يلي العديد من النقاط الفنية الرئيسية في عملية الإنتاج:



التحكم في ثنائي إيزوسيانات التولوين (TDI):


النسبة الأيزومرية المثالية لـ TDI هي 80/20. إذا تم تجاوز هذه النسبة، فقد يؤدي ذلك إلى تكوين خلايا كبيرة ومغلقة في الرغوة، مما يؤدي إلى إطالة وقت المعالجة. خاصة في إنتاج منتجات الرغوة منخفضة الكثافة ذات الكتل الكبيرة، يمكن أن تؤدي نسبة الأيزوميرات المفرطة إلى تأخير إطلاق الحرارة، مما قد يتسبب في بقاء درجة حرارة مركز الرغوة مرتفعة لفترة طويلة، مما يؤدي إلى الكربنة وحتى الاشتعال. إذا كانت نسبة الأيزومرية منخفضة جدًا، ستنخفض كثافة منتج الرغوة ومرونته، وقد تظهر شقوق دقيقة على سطح الرغوة، مما يؤدي إلى ضعف إمكانية تكرار العملية.



إضافة عوامل النفخ الخارجية:


لا تعمل عوامل النفخ الخارجية (الماء) على تقليل كثافة الرغوة فحسب، بل تعمل أيضًا على تحسين نعومة المنتج وتساعد على إزالة حرارة التفاعل. لمنع الكربنة المركزية في عملية الرغوة لمنتجات الرغوة ذات الكتل الكبيرة، تتم عادةً إضافة كمية معينة من الماء. ومع ذلك، مع زيادة كمية الماء، يجب أيضًا زيادة كمية المحفز أيضًا؛ وإلا فقد يؤدي ذلك إلى إطالة وقت الرغوة بعد المعالجة. بشكل عام، لكل 5 أجزاء زيادة في الماء، يجب إضافة 0.2 إلى 0.5 جزء من زيت السيليكون.



نسبة المحفز:


يتم استخدام محفزات القصدير العضوي والأمين الثلاثي بشكل شائع للتحكم في تفاعلات NCO-OH وNCO-H2O. ومن خلال ضبط نسبة المحفزات المختلفة، يمكن التحكم في نمو سلاسل البوليمر وتفاعل الرغوة. في ظل كثافات معينة للمنتج، فإن اختيار نسبة المحفز المناسبة يمكن أن يتحكم في معدل الخلية المفتوحة للرغوة، وحجم الخلية، وقيمة الحمل الفارغ. زيادة كمية محفز القصدير العضوي يمكن أن تنتج بشكل عام رغاوي ذات أحجام خلايا أصغر، ولكن الاستخدام المفرط قد يزيد من معدل الخلايا المغلقة. ومن الضروري تحديد جرعة المحفز الأمثل من خلال التجارب لتحقيق أفضل أداء لمنتجات الرغوة.



مثبتات الرغوة:


يتمثل دور مثبتات الرغوة في تقليل التوتر السطحي للمادة، مما يجعل جدار طبقة الرغوة مرنًا ويمنع تمزق جدار الرغوة حتى يؤدي نمو السلسلة الجزيئية وتفاعلات الارتباط المتقاطع إلى تصلب المادة. لذلك، تلعب مثبتات الرغوة دورًا حاسمًا في إنتاج إسفنجة البولي إيثر ذات الخطوة الواحدة ويجب التحكم الصارم في استخدامها.



التحكم في درجة الحرارة:


إن تفاعل توليد الرغوة حساس للغاية لدرجة الحرارة، وسوف تؤثر التغيرات في درجة حرارة المواد والرغوة على عمليات الرغوة والخصائص الفيزيائية. لذلك، يعد التحكم في درجة الحرارة أحد الشروط المهمة لضمان عمليات الرغوة المستقرة. يتم التحكم في درجة حرارة المادة بشكل عام عند 20-25
°
C.



اثارة السرعة والوقت:


تؤثر سرعة التحريك والوقت على كمية الطاقة المدخلة أثناء عملية الرغوة. إذا كان التحريك غير متساوٍ، فقد يظهر عدد كبير من الفقاعات على سطح الرغوة، مما يؤدي إلى حدوث عيوب مثل التشقق. أثناء خلط المكون A، تكون السرعة 1000r/min؛ بعد إضافة المكون B إلى المكون A، فإن سرعة التحريك عالية السرعة تكون 2800-3500r/min لمدة 5-8 ثواني.



باختصار، تشمل التقنيات الرئيسية لإنتاج رغوة البولي يوريثان المرنة التحكم في TDI، وإضافة عوامل نفخ خارجية، وضبط نسب المحفز، واستخدام مثبتات الرغوة، والتحكم في درجة الحرارة، والتحكم في سرعة ووقت التحريك. إن التحكم السليم في هذه المعلمات التقنية يمكن أن يضمن إنتاج منتجات بلاستيكية رغوية مرنة من مادة البولي يوريثين ذات جودة مستقرة وعالية الأداء.

يعد البلاستيك الرغوي الناعم من البولي يوريثان أحد المنتجات المهمة في صناعة البولي يوريثان. وينطوي إنتاجه بالضرورة على استخدام محفزات الأمينات العضوية، وخاصة محفزات الأمينات الثلاثية العضوية. وذلك لأن المحفزات الأمينية الثلاثية العضوية تلعب دورًا مهمًا في التفاعلات الرئيسية لتكوين رغوة البولي يوريثان: تفاعلات ثاني أكسيد الكربون والبلمرة الجزيئية، مما يعزز التوسع السريع لمخاليط التفاعل، وزيادة اللزوجة، والزيادة الحادة في الوزن الجزيئي للبوليمر. تعتبر هذه الظروف ضرورية لتشكيل الأجسام الرغوية، مما يضمن أن تتمتع المواد البلاستيكية الرغوية الناعمة بمزايا مثل الكثافة المنخفضة، وارتفاع نسبة القوة إلى الوزن، والمرونة العالية، والراحة عند الجلوس والاستلقاء. هناك العديد من أنواع المحفزات الأمينية العضوية التي يمكن استخدامها في صناعة البلاستيك الرغوي الناعم من مادة البولي يوريثان. من بينها، المحفزات عالية الكفاءة المعترف بها من قبل العديد من الشركات المصنعة هي: ثلاثي إيثيلين ديامين (TDEA) وإيثر ثنائي (ثنائي ميثيل أمينو إيثيل) (يشار إليه باسم A1). وهي أيضًا المحفزات الأمينية العضوية الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في العالم اليوم، مع أعلى استهلاك بين المحفزات المختلفة.



بسبب الاختلافات الهيكلية الجزيئية بين محفزات TDEA وA1، هناك اختلافات كبيرة في أدائها التحفيزي، خاصة في تفاعلاتها مع غاز ثاني أكسيد الكربون والبلمرة الجزيئية. إذا لم ينتبه المستخدم لهذه الاختلافات في الإنتاج، فلن يفشل في إنتاج منتجات رغوية مؤهلة فحسب، بل سيكون من الصعب أيضًا تشكيل أجسام الرغوة. لذلك، فإن فهم وإتقان اختلافات الأداء بين هذين المحفزين في إنتاج رغوة البولي يوريثان له أهمية كبيرة. يوجد TDEA في حالة صلبة في الظروف العادية، مما يجعل تطبيقه أقل ملاءمة. في الإنتاج الفعلي، تُستخدم مركبات الكحول ذات الوزن الجزيئي المنخفض بشكل شائع كمذيبات، ويتم صياغتها في محاليل بنسبة 33٪ لسهولة الاستخدام، ويشار إليها عادةً باسم A33. من ناحية أخرى، A1 هو سائل منخفض اللزوجة يمكن تطبيقه مباشرة. فيما يلي مقارنة بين فروق الأداء التحفيزي بين A1 وA33 في إنتاج البلاستيك الرغوي الناعم من مادة البولي يوريثان.



يحتوي A33 على وظيفة تحفيزية بنسبة 60% للتفاعل مع غاز ثاني أكسيد الكربون ووظيفة تحفيزية بنسبة 40% للبلمرة الجزيئية. لديها معدل استخدام فعال منخفض لغاز ثاني أكسيد الكربون، مما يؤدي إلى انخفاض ارتفاع الرغوة وزيادة كثافة الرغوة. نظرًا لأن معظم الوظيفة التحفيزية تستخدم في تفاعلات البلمرة الجزيئية، فمن السهل إنتاج أجسام رغوية ذات خلايا مغلقة، والتي تكون صلبة مع ارتداد منخفض، ويصبح النطاق القابل للتعديل لمحفزات القصدير أضيق. لتحقيق نفس الوظيفة التحفيزية، فإن الكمية المستخدمة تزيد بنسبة 33% عن A1. يكون كل من الجلد السفلي والجلد الخارجي لجسم الرغوة أكثر سمكًا. يمكن أن تؤدي زيادة الكمية إلى زيادة سرعة التفاعل، ولكن يجب تقليل كمية محفز القصدير وفقًا لذلك، وإلا سيتم إنتاج أجسام رغوية ذات خلايا مغلقة.



يحتوي A1 على وظيفة تحفيزية بنسبة 80% للتفاعل مع غاز ثاني أكسيد الكربون ووظيفة تحفيزية بنسبة 20% للبلمرة الجزيئية. لديها معدل استخدام فعال عالي لغاز ثاني أكسيد الكربون، مما يؤدي إلى ارتفاع الرغوة وكثافة الرغوة المنخفضة. نظرًا لأن معظم الوظائف التحفيزية تستخدم في تفاعلات توليد الغاز، فمن السهل إنتاج أجسام رغوية ذات خلايا مفتوحة، والتي تكون ناعمة ذات ارتداد عالي، ويصبح النطاق القابل للتعديل لمحفزات القصدير أوسع. لتحقيق نفس الوظيفة التحفيزية، تكون الكمية المستخدمة أقل من A33. كل من الجلد السفلي والجلد الخارجي لجسم الرغوة أرق. يمكن أن تؤدي زيادة الكمية إلى زيادة سرعة التفاعل، ولكن يجب زيادة كمية محفز القصدير وفقًا لذلك، وإلا فقد يحدث فرط الرغوة والتشقق.



فيما يتعلق بالأداء الإجمالي بين TDEA وA1، يتمتع A1 بأداء حفاز شامل أعلى من ثنائي أمين ثلاثي إيثيلين. كما أن تأثيرات تطبيقه الفعلي أفضل أيضًا، على الرغم من أنها ليست مريحة مثل ثلاثي إيثيلين ديامين من حيث النقل والتخزين. في الوقت الحالي، تستخدم الغالبية العظمى من مرافق إنتاج الرغوة الميكانيكية المستمرة A1 بشكل حصري تقريبًا، في حين تستخدم جميع مرافق إنتاج الرغوة من النوع الصندوقي TDEA. ومع ذلك، هذا ليس مطلقا. ومع الفهم الواضح للاختلافات بين الاثنين وتعديلات الصياغة المناسبة، يمكن أن يكونا قابلين للتبديل ويمكن أن ينتج كلاهما منتجات رغوية ممتازة.

تعتبر المواد الخافضة للتوتر السطحي المستخدمة لتثبيت الرغوة، والمعروفة أيضًا باسم مثبتات الرغوة، مادة مضافة مهمة في إنتاج بلاستيك رغوة البولي يوريثان. عند اختيار المواد الخافضة للتوتر السطحي، ما هي العوامل التي ينبغي النظر فيها؟



يمكن تقسيم المواد الخافضة للتوتر السطحي إلى نوعين: المواد الخافضة للتوتر السطحي الرغوية الناعمة والمواد الخافضة للتوتر السطحي الرغوية الصلبة. دعونا نفحص كل منهما:



المواد الخافضة للتوتر السطحي الرغوية الناعمة:


خلال مرحلة الرغوة الأولية، يمكن أن تذوب المواد الخافضة للتوتر السطحي الرغوية الناعمة لتشكل البوليوريا، وفي المراحل اللاحقة، يمكن أن تساعد في فتح الخلايا وانفجارها. لذلك، عند اختيار المواد الخافضة للتوتر السطحي الرغوية الناعمة، يجب مراعاة العوامل التالية:



1
نشاط الفاعل بالسطح.


2
العلاقة بين نطاق تشغيل المادة الخافضة للتوتر السطحي ونطاق الجرعة المطلوبة؛


3
تأثير المكونات المختلفة للفاعل بالسطح على نطاق التشغيل.



المواد الخافضة للتوتر السطحي الرغوية الصلبة:


تتمتع المواد الخافضة للتوتر السطحي الرغوية الصلبة بدرجة أعلى من الارتباط المتقاطع، مما يجعل الفقاعات أكثر استقرارًا. يتم استخدامها بشكل شائع للمنتجات المقولبة أو الرغوة في التجاويف المقيدة. عند اختيار المواد الخافضة للتوتر السطحي الرغوية الصلبة، يجب مراعاة العوامل التالية:



1
قدرة استحلاب قوية لمكونات المواد الخام.


2
القدرة على التحكم في حجم الخلايا الرغوية بشكل فعال.


3
القدرة على تحسين قابلية تدفق المواد وضمان التوزيع الموحد للكثافة.



لا تلعب المواد الخافضة للتوتر السطحي دورًا في تثبيت الرغوة فحسب، بل تؤثر أيضًا على كثافة الرغوة ومرونتها وقوة الشد وخصائص أخرى. ولذلك، عند اختيار المواد الخافضة للتوتر السطحي، يجب مراعاة عوامل مثل نشاط المواد الخام، وظروف التشغيل، وعملية الرغوة.

ما هي رغوة البولي يوريثان الصلبة؟



تعد رغوة البولي يوريثان الصلبة، والتي غالبًا ما يتم اختصارها باسم رغوة PU الصلبة، واحدة من منتجات البولي يوريثان الأكثر استخدامًا، وتأتي في المرتبة الثانية بعد رغوة البولي يوريثان الناعمة، في تطبيقات البولي يوريثان. رغوة البولي يوريثان الصلبة هي في الغالب عبارة عن هيكل مغلق الخلية، معروف بعزله الممتاز، وخفة وزنه، وارتفاع نسبة القوة إلى الوزن، وسهولة البناء، بالإضافة إلى عزل الصوت، وامتصاص الصدمات، والعزل الكهربائي، ومقاومة الحرارة، ومقاومة البرد، ومقاومة المذيبات. ، و اكثر. يتم إستخدامه على نطاق واسع في الطبقات العازلة لصناديق الثلاجة والتجميد، غرف التخزين البارد، شاحنات التبريد، وكذلك المواد العازلة للمباني، الخزانات، وخطوط الأنابيب. وتستخدم كمية قليلة في التطبيقات غير العازلة مثل تقليد الأخشاب ومواد التعبئة والتغليف. بشكل عام، يتم استخدام رغوة البولي يوريثان الصلبة ذات الكثافة المنخفضة في المقام الأول كمواد عازلة للحرارة، في حين يمكن استخدام رغوة البولي يوريثان الصلبة ذات الكثافة العالية كمواد هيكلية (تقليد الخشب).



عادة ما يتم رغوة رغوة البولي يوريثان الصلبة في درجة حرارة الغرفة، مع عملية قولبة بسيطة نسبيًا. يمكن تصنيفها إلى رغوة يدوية ورغوة ميكانيكية بناءً على درجة ميكنة البناء؛ رغوة عالية الضغط ورغوة منخفضة الضغط على أساس ضغط الرغوة؛ وصب الرغوة ورش الرغوة على أساس طريقة التشكيل.



ما هي رغوة البولي يوريثان الناعمة؟



رغوة البولي يوريثان الناعمة، والمعروفة أيضًا باسم رغوة البولي يوريثان الناعمة، هي نوع من رغوة البولي يوريثان المرنة بدرجة معينة من المرونة. إنه منتج البولي يوريثين الأكثر استخدامًا على نطاق واسع بين جميع منتجات البولي يوريثين.



رغوة البولي يوريثان الناعمة هي في الغالب بنية ذات خلايا مفتوحة، تتميز بكثافة منخفضة، واستعادة مرنة جيدة، وامتصاص الصوت، والتهوية، وخصائص العزل. يتم استخدامه بشكل أساسي كمواد توسيد للأثاث، والمراتب، ووسائد مقاعد المركبات، كما يستخدم في التطبيقات الصناعية والمنزلية كمواد ترشيح، ومواد عازلة للصوت، ومواد ممتصة للصدمات، ومواد ديكور، ومواد تعبئة، ومواد عازلة. بناءً على درجة النعومة والقدرة على التحمل، يمكن تقسيم رغوة البولي يوريثان الناعمة إلى رغوة ناعمة عادية، رغوة فائقة النعومة، رغوة ناعمة عالية التحمل، رغوة ناعمة عالية المرونة، إلخ. تُستخدم الرغاوي الناعمة ذات المرونة العالية والتحمل العالي عمومًا في تصنيع وسائد المقاعد والمراتب. وفقا لعملية الإنتاج، يمكن تقسيم رغوة البولي يوريثان الناعمة إلى رغوة كتلة ورغوة مقولبة. يتم إنتاج رغوة الكتل من خلال عملية مستمرة لتشكيل رغوة كبيرة الحجم يتم بعد ذلك تقطيعها إلى الأشكال المطلوبة، في حين يتم إنتاج الرغوة المقولبة عن طريق الحقن المباشر للخليط في قوالب لتشكيل منتجات رغوية بالأشكال المرغوبة.



بعد فهم رغوة البولي يوريثان الصلبة ورغوة البولي يوريثان الناعمة، يطرح السؤال: كيف نفرق بين الاثنين؟



في الواقع، يمكن أن يعتمد التصنيف على درجة الصلابة، وتقسيمها إلى بلاستيك رغوي ناعم وبلاستيك صلب. تحتوي المواد البلاستيكية الرغوية الناعمة على مكون بوليمر مصفوفي أعلى من نقطة الانصهار البلوري، أو إذا كان بوليمر غير متبلور، فهو أعلى من درجة حرارة التحول الزجاجي؛ من ناحية أخرى، تحتوي الرغوة الصلبة على بوليمر مصفوفة في حالة بلورية أو حالة غير متبلورة ولكن أقل من درجة حرارة التزجج. الرغوة شبه الصلبة عبارة عن بلاستيك رغوي يقع بين الرغوة الناعمة والصلبة. وهي تشبه الرغوة الناعمة، مع معدل خلية مفتوحة أعلى 90

℃

لكن الرغوة شبه الصلبة لها كثافة أعلى وقوة ضغط أعلى. بعد تشوه الضغط، تستغرق الرغوة شبه الصلبة وقتًا أطول للتعافي، وتكون كثافة التشابك أعلى بكثير من الرغوة الناعمة ولكنها أقل من الرغوة الصلبة.



بناءً على هذا التصنيف للنعومة والصلابة، فإن معظم رغاوي البولي أوليفين، ورغاوي البولي فينيل كلورايد (PVC) غير الملدنة، والرغاوي الفينولية، ورغاوي البولي كربونات، ورغاوي البولي فينيلين الأثير تصنف جميعها على أنها رغاوي صلبة، في حين أن رغاوي البولي يوريثان المرنة وبعض رغاوي البولي أوليفين ورغاوي PVC الملدنة تصنف على أنها رغاوي ناعمة.



وفقًا للمعايير الوطنية، فإن البلاستيك الرغوي الناعم هو تلك التي تتميز بالمرونة، ولها صلابة ضغط منخفضة، وتعود إلى حالتها الأصلية بعد تخفيف الضغط، ولها الحد الأدنى من التشوه المتبقي. من ناحية أخرى، فإن البلاستيك الرغوي الصلب غير مرن، وله صلابة ضغط عالية، ويتشوه عندما يصل الضغط إلى مستوى معين، ولا يعود إلى حالته الأصلية بعد تخفيف الضغط.



تحدد الجمعية الأمريكية للاختبارات والمواد (ASTM) أنه يجب التمييز بين البلاستيك الرغوي الناعم والصلب عند درجة حرارة 18-29

℃

، تم تدوير قضيب قطره 2.5 cm حوله دورة كاملة خلال 5 ثوانٍ. إذا لم ينكسر، فسيتم تصنيفه على أنه بلاستيك رغوي ناعم؛ خلاف ذلك، يتم تصنيفها على أنها من البلاستيك الرغوي الصلب.



وفقًا لمعايير ISO، عندما يصل تشوه الضغط إلى 50% ثم يتم تحريره، إذا انخفض السمك بما لا يزيد عن 2% مقارنة بالسمك الأصلي، فإنه يصنف على أنه بلاستيك رغوي ناعم. وإذا نقصت بنسبة تزيد عن 10%، فإنها تصنف على أنها بلاستيك رغوي صلب. وإذا كان النقصان بين 2-10%، فإنه يصنف على أنه بلاستيك رغوي شبه صلب.



إذا استخدمنا معامل المرونة كمعيار، في بيئة قياسية 23

℃

ورطوبة نسبية 50%، والبلاستيك الرغوي ذو معامل مرونة أكبر من 686 ميجا باسكال يصنف على أنه رغوة صلبة، وأقل من 68.6 ميجا باسكال يصنف على أنه رغوة ناعمة، وما بين 68.6-686 ميجا باسكال يصنف على أنه رغوة شبه صلبة. على الرغم من أن معامل المرونة للرغوة شبه الصلبة أعلى من معامل المرونة للرغوة الناعمة، إلا أن سلوكها الناتج عن الإجهاد والانفعال أقرب إلى الرغوة الناعمة ويختلف بشكل كبير عن الرغوة الصلبة. بشكل عام، تحتوي المواد البلاستيكية الرغوية الناعمة في الغالب على بنية خلية مفتوحة، بينما تحتوي المواد البلاستيكية الرغوية الصلبة في الغالب على بنية خلية مغلقة، ولكن هناك استثناءات.