¿Cómo preparar espuma de poliuretano hidrofílico? —Na introducción de segmentos hidrofílicos

La espuma de poliuretano hidrofílico se puede preparar introduciendo grupos o segmentos hidrofílicos, como el óxido de etileno (EO), en poliéter o poliéster polioles. Cuando la proporción de segmentos hidrofílicos alcanza un cierto nivel, la espuma de poliuretano hidrofílica y absorbente de agua se puede sintetizar utilizando un prepolímero o un proceso único.

(1) Preparación de espuma de poliuretano absorbente de agua

Estas espumas se forman mediante poliéresis de poliéter de espuma con más del 40% de contenido de EO (en peso), poliisocianatos, agentes de soplado, catalizadores y aditivos. El índice de isocianato utilizado típicamente rangos entre 50–97%. La espuma resultante es elástica, tiene una excelente absorción y retención de agua, y exhibe absorción e hinchazón anisotrópica, con altas relaciones de expansión.

① Materias primas

Poliols:

Se pueden usar poli (óxido de etileno) poliéter y polioles de copolímero de bloque EO/PO. Los iniciadores de poliols pueden incluir:

Diolos: etilenglicol, dietilenglicol, propilenglicol, dipropilenglicol, butanodiol, hexanodiol

Triols: glicerol, trimetilolpropano, trimetiloletano, hexanetriol, trietanolamina

Tetrols: pentaeritritol

Las mezclas de estos iniciadores también son aceptables.

El contenido de EO debe exceder el 40% en peso, con pesos moleculares entre 400–12,000.

Isocianatos:

Se puede usar TDI, MDI, NDI y HDI, con TDI y MDI los más adecuados en general.

Reticuladores:

Dietilenetriamina, trietilamina, tetraetilenepentamina, glicerol, trimetilolpropano, aductos EO de trimetilolpropano, etilendiamina, trimetilamina, tetrametil diamina, pentametil diamina, etanolamina, dietanolamina, etc.

Estabilizadores de espuma:

Estabilizadores de silicona y varios aductos EO/PO de ácidos grasos y tensioactivos sulfonados.

Catalizadores:

Organometálicos como el dilaurato de dibutiltina y las aminas terciarias como la trietilendiamina.

Agentes de soplado:

Compuestos halogenados y agua de bajo punto de ebullición.

Otros aditivos:

Pigmentos, conservantes, agentes de la superficie activa para aumentar la tasa de absorción, carbonato de calcio, etc.

② Formulaciones y propiedades

Fórmula 1

Fórmula 2

Fórmula 3

Fórmula 4

③ Proceso de preparación

La espuma PU flexible absorbente de agua está hecha de poliéter poliol (EO >40%), poliisocianatos, agentes espumosos, catalizadores y estabilizadores. 5–El 50% en peso de los rellenos inorgánicos se agregan a la formulación. Después de la espuma, la espuma se corre después de 80°C durante 30 minutos, luego comprimido, seguido de tratamiento con tensioactivo para producir la espuma PU hidrofílica final.

Materiales:

Poliols:

Poliéteres de triol comerciales con contenido de EO 70–75%, MN 4000–5000

Isocianatos:

TDI, MDI, IPDI

Reticuladores:

Trietanolamina, dietanolamina

Catalizadores:

Trietilendiamina, tetrametilguanidina, dilaurato de dibutiltina

Rellenos inorgánicos:

Carbonato de calcio (1.2, 0.7, 0.2 μm), sílice (300 μm), Kaolin (2 μm), bentonita (2 μm), talco (5–6 μmetro)

Tensioactivos:

Aniónico: alquil sulfato de sodio/amonio, dodecilbenzenesulfonato de sodio

Nonionic: éteres de alquilo de polioxietileno, ésteres de Sorbitan

Catión: cloruro de dimetil y cloruro de amonio, cloruro de estearamido propil trimetilamonio

Tensioactivos de silicona y fluorosurfactantes también aplicables

Dosis: 0.1–10% por peso de espuma (óptimo: 0.2–4.7%)

(2) Formulaciones y rendimiento

(A) Método de un solo disparo

Método de procesamiento de compresión

(B) Método del prepolímero

Prepolímero-1: poliéter (OH 35.6, EO 70%) 2000 Piezas + MDI 1892 Piezas, reaccionada en 60°C por 5 horas → NCO% = 15.2

Prepolímero-2: poliéter (mismo) + MDI 892 Parts → NCO% = 9.9      

(3) espuma de poliuretano de agua que absorbe el agua

Preparado usando poliéter poliéter regulares, isocianatos (por ejemplo, PAPI, TDI o su prepolímero), estabilizadores de espuma, catalizadores y otros aditivos.
Diferencias clave: alto contenido de agua e índice de isocianato bajo (0.1–0.8). Formas de espuma solo burbujas lineales conectadas a lo largo de la dirección de espuma, creando propiedades direccionales de absorción de agua, ideal para horticultura o aplicaciones florales.

Para obtener el método de preparación agregando resina absorbente de agua, haga clic aquí para leer.

Para el método de preparación por el método de impregnación, haga clic aquí para leer.