¿Cómo hacer que la espuma de PU flexible sea más suave?

Para lograr una espuma de PU más suave y flexible durante la producción, ajuste las cuatro palancas centrales—Formulación de materia prima, proceso de espumación, postratamientos y aditivos funcionales. Estas variables interactúan y juntas determinan las propiedades físicas finales.

I. Formulación de materia prima: potencia la suavidad desde el nivel molecular

Alto–Polioles de poliéter de peso molecular:  Utilice Mn 5,000–6.000 poliéteres; cadenas más largas imparten una flexibilidad superior y una dureza directamente menor.

Poliéteres de baja insaturación:  Introducir poliéteres con insaturación típica <0,05 meq/g para cortar enlaces dobles, reducir la densidad de reticulación y aumentar la movilidad de la cadena—dando como resultado una espuma más suave.

Poliéster–Mezclas de polioles:  Mezcle una pequeña fracción de poliol de poliéster (normalmente un 10%)–20% del total) con poliéter poliol para mejorar la sensación de la mano manteniendo la elasticidad.

Índice de isocianato (sistemas TDI):  Controlar el índice en 0.95–1.05 para limitar los puntos de reticulación pero mantener la integridad estructural y evitar el colapso por reticulación insuficiente. Nota: Los sistemas MDI generalmente no son adecuados para la producción de espuma de PU blanda y flexible.

plastificantes & Tensioactivos:  Agregue plastificantes de éster de molécula pequeña para intercalar cadenas, debilitar los enlaces de hidrógeno y aumentar la flexibilidad. Respete las regulaciones regionales que restringen los ftalatos; priorice las opciones más ecológicas como el citrato de acetil tributilo (ATBC). Los surfactantes de silicona de celdas abiertas estabilizan la espuma y brindan una sensación de superficie más suave.

II. Proceso de espumado: ajuste preciso de la microestructura

Control de densidad:  Reducir la densidad es la ruta más directa hacia la suavidad. Reduciendo de 30 kg/m³ hasta 20 kg/m³ Generalmente reduce el 25 % de IFD (ASTM D3574) en un ~40 %–50%. Consígalo mediante una mayor carga de agente de soplado físico o mediante ajustes de velocidad de la máquina espumadora. Cuando la densidad <18 kg/m³, añadir 0,2%–0,5% de trimetilolpropano (TMP) para evitar el colapso estructural.

Optimización de la estructura celular : Reducir la dosis de nucleador o aumentar la temperatura de formación de espuma (placas de acero) 50 ± 2 °C; moldeado 35 ± 1 °C) aumentar el tamaño promedio de los poros para lograr una estructura más suelta. Utilice surfactantes de silicona de celda abierta para impulsar el contenido de celda abierta a >95%, reduciendo el soporte de la pared celular, mejorando la resiliencia y suavizando la sensación de la mano.

Control de la velocidad de reacción : Niveles más bajos de catalizador de amina terciaria (por ejemplo, de ~0,3 php a 0.10–0,15 php) para extender el tiempo de crema para que las burbujas puedan expandirse por completo. Introduzca catalizadores de acción retardada para sesgar el soplado antes de la reticulación/gelificación, evitando así un endurecimiento prematuro que perjudica la suavidad.

III. Post-tratamientos & Adiciones funcionales: añadir efectos especiales

Químico & Ablandamiento físico : Una hidrólisis suave puede romper una parte de los enlaces cruzados, mejorando la suavidad en un ~15 %.–20%. Físicamente, el estiramiento térmico o la precompresión mecánica inducen una deformación plástica, reduciendo la dureza inicial y mejorando al mismo tiempo la suavidad y la elasticidad.

Materiales funcionales : Dispersar pequeñas cantidades de óxido de grafeno modificado con carboxilo o nano-SiO₂; las interacciones débiles con las cadenas pueden aumentar la movilidad segmentaria sin agregar dureza. Mantener el nano-SiO₂ al 0,5 %–1.0%—>El 1,5% aumenta notablemente la dureza. Utilice equipo de protección para evitar la inhalación de nanopartículas. Introducir polioles de origen biológico (por ejemplo, a base de aceite de ricino) cuyos segmentos de ácidos grasos insaturados aportan una sensación suave distintiva.

IV. Equilibrio de rendimiento & Cumplimiento

Suavidad vs. Apoyo : El exceso de suavidad puede minar el soporte (por ejemplo, haciendo que el colchón se hunda). Utilice la densidad del gradiente: 15–20 kilogramos/m³ capa de confort encima 25–30 kg/m³ Capa de soporte para equilibrar la suavidad y la capacidad de carga.

Durabilidad : El ablandamiento puede afectar la estabilidad. Objetivo:

25% de deformación permanente por compresión <8% (70 °C/22 horas)

Cambio de dureza posterior al envejecimiento con calor seco <15% (100 °C/72 horas)
Incorporar antioxidantes para mejorar la resistencia al envejecimiento.

Seguridad & Reglamento : Asegúrese de que todos los ajustes cumplan con los requisitos pertinentes (por ejemplo, inflamabilidad y emisiones de COV).

Combinando estas técnicas—y adaptar las opciones al uso final (muebles, medicina, embalaje)—Puede aumentar la suavidad al mismo tiempo que cumple con los objetivos de rendimiento y costos.