Concepto básico Q&A sobre poliuretano (Parte siete)

1. Mecanismo de nucleación de las burbujas.

Respuesta: Las sustancias gaseosas se generan por la reacción de materias primas en un líquido o por la temperatura producida durante la reacción, lo que hace que el gas se evapore. A medida que avanza la reacción y se genera una cantidad significativa de calor de reacción, la producción y evaporación de sustancias gaseosas aumentan continuamente. Cuando la concentración de gas excede la concentración de saturación, comienzan a formarse burbujas en la fase de solución y aumentan.

2. Papel de los estabilizadores de espuma en la preparación de espuma de poliuretano

Respuesta: Los estabilizadores de espuma tienen un efecto emulsionante, mejorando la solubilidad mutua entre los componentes del material de espuma. Después de la adición de tensioactivos de silicio orgánico, la tensión superficial γ del líquido se reduce significativamente, disminuyendo la energía libre requerida para la dispersión del gas. Esto facilita que el aire disperso en las materias primas se nucle durante el proceso de mezclado, lo que ayuda a la formación de burbujas finas y mejora la estabilidad de la espuma.

3. Mecanismo de estabilidad de la espuma

Respuesta: La adición de tensioactivos adecuados facilita la generación de finas dispersiones de burbujas.

4. Mecanismos de formación de espumas de celdas abiertas y de celdas cerradas

Respuesta: Mecanismo de formación de espuma de celda abierta: normalmente, cuando se genera la presión máxima dentro de las burbujas, la resistencia de la pared celular formada por la reacción del gel no es lo suficientemente alta para resistir el estiramiento de la membrana causado por el aumento de la presión del gas. En consecuencia, la membrana de la pared de la burbuja se rompe y el gas se escapa de la ruptura, formando una espuma de células abiertas.

Mecanismo de formación de espuma de celda cerrada: Para sistemas de espuma rígida, la reacción entre poliéter polioles con alta funcionalidad y bajo peso molecular y poliisocianatos ocurre relativamente rápido. Como resultado, la velocidad de gelificación es lo suficientemente rápida como para que el gas dentro de las células no pueda romper las paredes celulares, lo que lleva a la formación de plásticos de espuma predominantemente de células cerradas.

5. Mecanismos de los agentes espumantes físicos y químicos.

Respuesta: Agentes espumantes físicos: estos agentes forman células espumosas a través de cambios de estado físico de una sustancia, como la expansión del gas comprimido, la evaporación de líquidos o la disolución de sólidos.

Agentes espumantes químicos: son compuestos que liberan gases como dióxido de carbono y nitrógeno tras la descomposición térmica, formando células finas dentro de la composición polimérica.

6. Métodos de preparación de espuma de poliuretano blanda.

Respuesta: Hay dos métodos: el método de un solo paso y el método del prepolímero.

Método del prepolímero: implica primero hacer reaccionar poliéter polioles con un exceso de TDI para formar un prepolímero que contiene grupos NCO libres, que luego se mezcla con agua, catalizadores, estabilizadores y otros componentes para producir espuma.

Método de un solo paso: todas las materias primas se calculan directamente y se introducen en el cabezal mezclador para la producción directa de espuma plástica. Este método se puede dividir en procesos continuos y por lotes.