Síntesis de prepolímeros de espuma de poliuretano (parte uno)

Los prepolímeros terminados en NCO tienen un uso limitado en formulaciones de espuma especiales. Es crucial calcular teóricamente la cantidad requerida de isocianato para obtener un prepolímero con un contenido NCO específico.

Las fórmulas fundamentales para este cálculo permanecen:

W s = (E s W pag I₂) / (E pag <00000000> rho; s )

W s = (E s W pag I₃) / (E pag <00000000> rho; s )

W s = (E s W Q I₂) / (E norte <00000000> rho; s )

(Para obtener más información sobre el cálculo del requisito de isocianato para la espuma de poliuretano flexible, consulte el artículo ¿Cómo calcular la cantidad requerida de isocianato para la espuma de poliuretano flexible? )

Es importante tener en cuenta que el contenido de NCO se refiere a la fracción de masa de NCO sin reaccionar en el prepolímero. Por ejemplo, en TDI (diisocianato de tolueno), con un peso equivalente de 87 y NCO equivalente de 42, el contenido de NCO D TDI  es:

D TDI  = (42 / 87) × 100% = 48%

[Ejemplo]

Para sintetizar un semiprepolímero usando un poliéter con un valor hidroxilo de 490 y TDI en un índice de isocianato de 4.5, ¿cuánto de cada componente se necesita y cuál será el contenido de NCO del prepolímero resultante?

Primero, calcule los equivalentes:

E pag = 56100 / 490 = 114.5

E s = 174 / 2 = 87

Suponiendo 100 partes de poliéter, el TDI requerido (w s ) es:

W s = (E s × W pag  × I₂) / E pag  = (87 × 100 × 4.5) / 114.5 = 341.9

Para calcular el contenido de NCO del prepolímero:

D = [(I₂ - 1) ×E norte / W V ] × 100%

Dónde:

E norte = 42 (equivalente a NCO)

W V = masa del prepolímero = 341.9 + 100 = 441.9

I₂ = 4.5

Entonces:

D = [(4.5 - 1) × 42 / 441.9] × 100% & asymp; 29%

Como es bien sabido, el isocianato requerido para sintetizar un prepolímero con un contenido de NCO específico depende tanto de la cantidad de poliéter como del nivel objetivo NCO. La fórmula resumida es:

W s = (E s × W pag / E pag ) × [(100 × 42 + D × E pag ) / (100 × 42 - D × E s )]       (Fórmula 11-13)

Dónde:

W s = cantidad de isocianato

W pag = cantidad de poliéter/poliéster

E s = ISocianato equivalente

E pag = equivalente de poliéter/poliéster

D = fracción de masa NCO en el prepolímero

[Ejemplo]

Para reaccionar 100 partes de poliéter (valor hidroxilo 58 mgkoh/g) con TDI para sintetizar un prepolímero con contenido de 6% de NCO, ¿cuánto TDI se requiere?

Dado:

W pag = 100; D = 6%; E s = 87; E pag = 56100 / 58 = 967

Entonces:

W s = (87 × 100 / 967) × [(4200 + 6 × 967) / (4200 - 6 × 87)] = 24.5 partes