ما هي العلاقة بين جرعة المحفز وخصائص رغوة البولي يوريثان؟

① مقدمة إلى Polyether Triols General for Block Foam

خصائص الرغوة الناعمة العامة: صلابة معتدلة ؛ مرونة معتدلة. استطالة معتدلة وخصائص المسيل للدموع ؛ تشوه دائم عالية نسبيا.

الكثافة (د): كتلة المادة لكل وحدة حجم يشار إلى د. الوحدات: كيلوغرامات لكل متر مكعب (كجم/م³) في SI والوحدات القانونية الصينية.

M يمثل الكتلة ، V يمثل حجمًا: D = M/V

كثافة المواد الخام:

D (ppg) & Asymp ؛ 1.0 D (TDI) & ASYMP ؛ 1.25 D (H₂o) & Asymp ؛ 1.0

كثافة الرغوة:

D (رغوة) = (الكتلة الكلية لجميع مكونات الصياغة - كتلة CO₂ هرب) / (حجم دعامات الرغوة + حجم الخلايا)

الخطوة الأولى في تصميم الصيغة هي تحديد الكثافة والعوامل المتعلقة بتغييرها. أهمل الفرق الكتلي بين الماء/المضافات وفره CO₂. إهمال الحجم الذي تشغله دعامات الرغوة.

يرتبط حجم الخلية بكمية CO₂ و HLOWER.

يشار إلى مؤشر الرغوة كما في (F).

في (F) = M (H₂o) + M (MC)/9

كثافة الرغوة النهائية:

D (Foam) = [M (ppg) + m (tdi)] / k·في (و)

داو الكيميائية ، تحت 22°ج غرفة & درجة حرارة المواد ورغوة الضغط الجوي ، مشتقة من رسم بياني تجريبي من بيانات واسعة توضح العلاقة بين مؤشر الرغوة وكثافة الرغوة للتركيبات القياسية.

العلاقة بين مؤشر الرغوة وكثافة الرغوة الحرة

من الناحية الرياضية ، إنه منحنى دالة عكسي نموذجي ، يشبه عن كثب:

x • y = 96 أو y = 96/x

لذلك ، يمكن اشتقاق صيغة تجريبية:

كثافة × فهرس النفخ = 96 (ثابت)

أي ، د • في (و) = 96

② العلاقة بين مؤشر TDI والكثافة

فهرس TDI: في (TDI) أو في (T)

في (t) = [m (tdi) / mo (tdi)] × 100%

يبدأ تصميم الصياغة عن طريق تعيين فهرس TDI ، ثم تحديد استخدام TDI. لماذا يختلف استخدام TDI الفعلي M (TDI) عن MO النظرية (TDI)؟ هذا يتعلق بالقدرة التنافسية لردود الفعل الجانبية وتباينها مع درجة الحرارة. كما هو موضح أدناه:

المنحنى الأول: رد فعل البوليستر Triol + XDI

المنحنى الثاني: رد فعل Crosslinker MOCA + XDI

المنحنى الثالث: رد فعل Diphenylurea + XDI

المنحنى الرابع: تفاعل فينلين ديبوتل كارباميت + XDI

يتطلب نقاء المواد الخام المنخفضة فهرس أعلى.

يتطلب الاستخدام المساعد العالي (على سبيل المثال ، MC ، مسحوق الحجر) فهرسًا أعلى.

درجة حرارة النظام الأعلى (الكثافة المنخفضة) تتطلب فهرس أعلى.

رسم تخطيطي لكثافة الرغوة مقابل. قيمة فهرس TDI

تأثير مؤشر TDI على كثافة الرغوة

ملاحظة: عندما يكون في (F) ثابتًا ، فإن أعلى في (TDI) يؤدي إلى انخفاض الكثافة.

متأثر بالنقاء ، د·في (و) & ASYMP ؛ 96 يمكن مراجعة إلى:

د·في (و) & ASYMP ؛ 80 ~92

د·في (و)·في (TDI) & ASYMP ؛ 100

أو د·في (و)·في (TDI) & ASYMP ؛ 95 ~110

③ مقدمة موجزة لطرق تصميم الصياغة

الطريقة 1: خصم النمذجة المبكرة: إنشاء نماذج رياضية معقدة لاشتقاق سلسلة من العلاقات (على سبيل المثال ، لـ H₂O ، MC ، SI ، A33 ، T9 ، في (TDI) في الصيغة) للتصميم.

توصية خاصة: صيغة حساب درجة حرارة المركز

t_max = [1471.3in (TDI) + 1639.2M (H₂O) في (TDI) - 43M (F -11) - 78.1M (MC)] / [46.2 + 3.8in (TDI) + 4.3M (H₂O) في (TDI) + 0.54M (H₂O) + 0.14M (F -11) 22

التوجيه المفيد للمبتدئين ، ولكن قد لا يتطابق أسياد الرغوة ذوي الخبرة مع قيمة واحدة.

طريقة 2: القياس التجريبي: تحليل إحصائيًا العديد من المستحضرات الناضجة لإيجاد أنماط ، وإنشاء علاقات غير كمية ، وتحديد نطاقات القيمة المتغيرة.

④ مثال على تصميم صياغة القياس التجريبي

نقدم الصيغ التجريبية المستمدة من أكثر من 30 عامًا من الخبرة والتحليل الإحصائي الواسع للتركيبات.

يتم تقسيم كثافات الرغوة الناعمة العامة بشكل مصطنع:

الكثافة المنخفضة للغاية: 8--10 كجم/م³

منخفضة الكثافة: 10-16 كجم/م³

كثافة متوسطة منخفضة: 16--24 كجم/م³

الكثافة المتوسطة: 24-32 كجم/م³

الكثافة المتوسطة عالية: 32-40 كجم/م³

عالية الكثافة: 40-48 كجم/م³

الكثافة العالية للغاية: 48-80 كجم/م³

أ. تحديد فهرس TDI : تطبيق مجموعة الحل من معادلة النسبة الذهبية.

الكثافة المنخفضة للغاية: زيادة الكثافة δد =1 → انخفاض مؤشر TDI δفي (TDI) = -1.618

كثافة منخفضة: δد =1 → δفي (TDI) = -1

كثافة متوسطة منخفضة: δد =1 → δفي (TDI) = -0.618

واسطة & كثافة متوسطة عالية: δد =1 → δفي (TDI) = -0.382

اضبط أدناه في (TDI) = 1.05 بناءً على التفاصيل.

ب. تحديد فهرس النفخ:

توفير جدول البيانات المرجعية: 

يمكن أيضًا استخلاص استخدام:

د·في (و) & ASYMP ؛ 96 (مناسبة للنقاء العالي)

د·في (و)·في (TDI) & ASYMP ؛ 100 (مؤقت ، من أجل نقاء منخفض)

ج. تحديد كمية السيليكون (باستخدام L-580 كمثال):

M (SI) = 1/2 إلى 1/3 من M (H₂o)

متطلبات الخلية المنخفضة: M (SI) = 1/3 M (H₂O) عادة ما تكون كافية.

متطلبات الخلايا العالية أو عالية M (MC) في الكثافة المنخفضة للغاية: M (SI) = 1/2 M (H₂O)

ضبط لنشاط السيليكون المختلفة (& NE ؛ L-580) أو متطلبات النظام الأخرى. الأنظمة لديها معالجة خط العرض لكمية السيليكون.

د. تحديد كميات محفز الأمين/القصدير:

توازن الأمين: لا تساوي كميات ، ولكن الرغوة يمكن أن تتحمل وزنها بعد رد فعلها مع فتحة الخلايا الكافية.

القصدير يكمل أمين.

القصدير لديه نطاق معالجة (خط العرض) ؛ أمينات مختلفة تخلق خطوط خطوط العرض المختلفة. توجد نقاط توازن متعددة الأمين لكل نظام.

"متوازنة أمين تين": أمين/تين فرق & le ؛ 20g.

"أمين منخفض القصدير": أمين عالي ، فرق >20g.

"أمين منخفض القصدير": أمين منخفض ، اختلاف >20g.

نظام مع تفاعل مماثل (عن طريق الكثافة ونطاق التدفق):

التوازن التوازن التوضيح:

منطقة AA: أمين منخفض ، عالية القصدير ؛  منطقة BB: أمين ومتوازنة ؛ P CC Zone: High Amine ، Thin Tin

⑤ أمثلة صياغة:

1. الكثافة المتوسطة (24 – 32 كجم/م ³ )

Polyether Triol (OH 56): 100 ， ماء: 3 – 4 ， زيت السيليكون (L-580): 1.0 – 1.4 ， Triethylendiamine (A33): 0.18 – 0.22 ， stannous octoate (T9): 0.18 – 0.22 ， فهرس TDI: 105 – 110

2. الكثافة المتوسطة العليا (32 – 48 كجم/م ³ )

Polyether Triol (أوه   56): 100 ، الماء: 1 ~ 2 ، السيليكون (L-580): 0.5 ~ 0.8 ، A33: 0.25 ~ 0.30 ، T9: 0.12 ~ 0.20 ، In-TDI: 100 ~105

3. كثافة عالية (48 – 80 كجم/م ³ )

Polyether Triol (أوه   56): 100 ، الماء: 1 ~ 2 ، السيليكون (L-580): 0.5 ~ 0.8 ، A33: 0.25 ~ 0.30 ، T9: 0.12 ~ 0.20 ، In-TDI: 100 ~105

4. كثافة متوسطة منخفضة (16 – 24 كجم/م ³ )

Polyether Triol (أوه   56): 100 ، في (و): 4 ~ 6 ، م (ح ₂ O): 4.0 ~ 4.8 ، M (MC): 0 ~ 11 ، السيليكون (L-580): 1.3 ~ 2.0 ، A33: 0.25 ~ 0.30 ، T9: 0.25 ~ 0.30 ، In-TDI: 110 ~116

تأثير محتوى الماء في الصيغة على درجة الحرارة الأساسية

تأثير مؤشر TDI على درجة الحرارة الأساسية (M (H₂o) = 4)

ج: في (TDI) = 103 ؛     ب: في (TDI) = 108 ؛      C: في (TDI) = 113 ؛      D: في (TDI) = 118

تأثير حجم كتلة الرغوة على درجة الحرارة الأساسية

ب: ارتفاع الرغوة 100 سم
ج: ارتفاع الرغوة 81 سم

ضوء   صياغة الرغوة المرنة للوزن لكثافة منخفضة منخفضة للغاية (8 كجم/م³ إلى 16 كجم/م³)

Polyether Triol للأغراض العامة (قيمة الهيدروكسيل 56): 100
في (و): 6 ~ 10.5
م (H₂o): 4.8 ~ 6.6
م (MC): 11 ~ 36
زيت السيليكون L-580 أو B8110: 2 ~ 3.5
A33 أو SMP: 0.3 ~ 0.5
T9: 0.3 ~ 0.5
In-TDI: 116 ~ 125

في (F) = M (H₂o) + M (MC)  — كيف توزع؟

لكثافة منخفضة ، احسب في (و) بناءً على: د·في (و)·في (TDI) = 105 ، للدخول (و)

على أساس حرارة التفاعل: δم (h₂o) = 13.5·م (MC)
لذا كل وحدة من الماء’يمكن امتصاص حرارة التفاعل بواسطة 13.5 وحدة من MC.

خطة أنا:
عندما M (H₂o) & GE ؛ 4 ، ابدأ إضافة MC. بناء على العلاقات أعلاه:

 m (h₂o) = 2.4 + 42 & frasl ؛ [d•في (TDI)]
 M (MC) = 567 & frasl ؛ [d•في (TDI)] & ناقص ؛ 21.6

الخطة الثانية:
عند ارتفاع درجة حرارة المواد الخام ، عندما يكون M (H₂o) & GE ؛ 3.5 ، إضافة MC. بصورة مماثلة:

 m (h₂o) = 2.1 + 42 & frasl ؛ [d•في (TDI)]
 M (MC) = 567 & frasl ؛ [d•في (TDI)] & ناقص ؛ 18.9

جدول شروط الرغوة

مخططات صياغة منخفضة الكثافة

صيغة مبسطة لتقدير درجة الحرارة الأساسية:

tmax = [250·في (TDI) + 320·M (H₂o) & ناقص ؛ 8·M (MC)] / [8 + M (H₂o)] + درجة حرارة المواد الخام

مخطط موجز:

مؤامرة كيميائية داو (كما هو موضح أدناه):