¿Cuáles son las materias primas de la espuma de poliuretano flexible? 2

Catalizadores

Las reacciones de poliuretano típicamente usan compuestos de organogados y algunas aminas terciarias como catalizadores. Por ejemplo, dilaurato de dibutiltina (T-12, DBTDL) y Octoato Stanneo T9. Ambos son líquidos amarillos; El primero es más tóxico, el segundo no es tóxico. Los catalizadores de la organotina catalizan efectivamente la reacción entre —NCO y —Oh grupos. La dosis es generalmente 0.01% ~ 0.1% del contenido sólido. Sus fórmulas estructurales son las siguientes:

Dibutyltin Dilaurate (T-12, DBTDL)
[H 9 C 4 -CH-COO] 2 Sn (CH = C 2 H 5 )

Octoato estannoso
(H 9 C 4 ) 2 SN (OCOC 11 H 23 ) 2

Los catalizadores de amina terciarios catalizan fuertemente las reacciones de —NCO con —Oh, H2O, y —NH2, pero comparativamente, su efecto catalítico en —NCO y —Oh, es más débil que los catalizadores de organotina. Las aminas terciarias son especialmente efectivas para catalizar —Las reacciones NCO y H2O, típicamente utilizadas en plásticos de espuma de poliuretano, adhesivos espumosos, curado a baja temperatura y adhesivos de poliuretano de control de humedad. Hay cuatro tipos de aminas terciarias: alifática (por ejemplo, trietilamina), alicíclica (por ejemplo, etileno diamina), alquanolaminas (por ejemplo, trietanolamina) y aminas aromáticas. Entre estos, el trietileno diamina es el más utilizado. Su fórmula estructural se muestra a la derecha. El trietileno diamina es cristalino a temperatura ambiente e inconveniente de usar, por lo que a menudo se prepara como una solución al 33% en propilenglicol para un manejo más fácil.

Aminas: generalmente se usan CS 90, AI y A33 (en una proporción de 3: 5). Su papel es promover la reacción entre el isocianato y el agua, ajustando la densidad de espuma, las burbujas y la porosidad, principalmente para promover la reacción de espuma.

Demasiada amina: causa grietas en los bordes y el fondo medio de la espuma, división o espuma con agujeros o ojos de burbujas.

Muy poca amina: causa contracción, celdas cerradas y fondos gruesos en los productos de espuma.

Acerca de las aminas retrasadas:

Por lo general, las aminas y los ácidos primero forman sales de amonio cuaternario, que a temperatura ambiente no catalizan la reacción, retrasando así la catálisis. Cuando la temperatura aumenta, estas sales se descomponen para liberar amina y ácido, catalizando así la reacción. La temperatura de descomposición depende del ácido utilizado; Los ácidos más fuertes forman sales más estables con temperaturas de descomposición más altas.

Tegoamin SMP (catalizador de amina) es una amina terciaria, un catalizador retrasado para una esponja o moldeo de baja densidad, mejorando el flujo de líquido de espuma y acortando significativamente el tiempo de curado. Cuando se usa SMP o productos similares, 33LV pueden reducirse u omitirse. SMP se usa ampliamente en la espuma blanda de poliuretano y los sistemas de moldeo por frío. La cantidad varía con las condiciones de la máquina; En general, 0.15 P.B.W. SMP es suficiente para desempeñarse bien en las formulaciones. Puede aumentar la dureza de la espuma en un 5-10%, lo que puede usarse para mejorar la dureza directamente o, si se va a mantener la dureza, reducir el índice de isocianato en aproximadamente un 2-3%, lo cual es económicamente beneficioso.

Al ajustar la relación de ácidos fuertes a débiles y complejando con aminas terciarias, se pueden producir aminas retrasadas.

Catalizador A1
Propiedades físicas típicas del catalizador A-1: ​​viscosidad (20 ℃) ​​4.1 MPa.s, densidad (20 ℃) ​​0.902 g/cm³, Punto de flash (copa cerrada/abierta) 74 ℃/77 ℃, índice de refracción (25 ℃) 1.4346, punto de ebullición 186 ~ 226 ℃, presión de vapor (21 ℃) 1.3 Pa.

Características y usos

El catalizador A-1 se usa principalmente para producir espumas de poliuretano a base de poliéter suaves y también se puede usar en la espuma rígida de empaquetado. Tiene un efecto catalítico particularmente fuerte en el agua, que puede reducir la densidad de espuma. Su efecto en las reacciones de generación de gases es de aproximadamente el 80%, mientras que en las reacciones en gel de aproximadamente el 20%. El catalizador es altamente activo y se usa en pequeñas cantidades. Ajuste de su dosis controla el aumento de la espuma y el tiempo de gel. A-1 utilizado con catalizadores de organotina mejora la tolerancia a la producción, asegurando una calidad constante a pesar de los errores operativos o de medición menores, produciendo espuma blanda de alta calidad.

El catalizador A-1 se usa ampliamente en diversas formulaciones de espuma de poliuretano, especialmente adecuadas para producir espuma de alta resistencia, semirrígidas y de baja densidad.

A33

Forma: líquido, gravedad específica @ 20 ℃ 1.033

Un compuesto de amina terciaria que promueve la reacción entre el isocianato y los polioles a la espuma de reticulación. Utilizado en la producción de esponja ligera. Contiene al 33% de trietileno diamina en una solución de dipropilenglicol.

La mayoría de los catalizadores de amina son aminas terciarias y no participan en la reacción. Después de las formas de espuma de bloque suave, algunos catalizadores de amina se volatilizan durante la producción; El resto permanece en la espuma, contribuyendo a los VOC y al olor en la espuma blanda.
Dosis: 0.15-0.2% de PPG.

Tin T9 (producido por Dow Corning, EE. UU.)

TIN: tiene un fuerte efecto catalítico en los grupos isocianato e hidroxilo. En general, se usa el octoato estannoso T-9. Es eficiente y bajo toxicidad, con un peso molecular de 392.5, el producto puro es una pasta blanca o amarilla clara, soluble en éter de petróleo pero insoluble en agua, con aproximadamente un 22% de contenido de estaño. (T-19 es un catalizador de reacción de gel altamente activo que promueve principalmente la reacción de gel, es decir, la reacción en etapa posterior, el aumento de la viscosidad acelerada, la reducción del flujo de la película líquida y la mejora de la estabilidad de la espuma).

T12 (D22, UL22): peso molecular 631.55, densidad relativa 1.02-1.06, contenido de estaño 18.6±0.6%, viscosidad <50 MPa.s, punto de inflamación 440 ℃, soluble en solventes y plastificantes comunes, insoluble en agua, compuesto orgánico altamente tóxico. Común en alta resistencia y espuma de memoria.

Referencia de dosis de estaño
Dosis: para PPG de 30 hoyos 0.15-0.25%, para 60 hoyos 0.2-0.5%.

Demasiada lata: gelificaciones rápidas, mayor viscosidad, mala resistencia, mala transpirabilidad que causa la formación de células cerradas y el flasheo. El aumento de la dosis moderadamente puede producir espuma relajada de células abiertas; Un aumento adicional conduce a una espuma apretada que causa contracción y células cerradas.

Muy poca lata: las gelificaciones insuficientes causan grietas durante la espuma, las grietas en los bordes o la parte superior, con liberación de moho y bordes ásperos.

Observe la parte superior de la espuma’S Patrones de ruptura de células abiertas: burbujas grandes densas grandes sugieren reducir la dosis de T9, la superficie lisa sugiere un aumento de T9.

La dosis de espuma de estaño de laboratorio debe reducirse en un 10-15% para la producción de máquinas.

La reducción de la amina o el aumento de la lata aumenta la resistencia a la pared de la burbuja del polímero cuando la generación de gases es alta, reduciendo huecos o agrietos.

Si la espuma de poliuretano tiene una estructura ideal de células abiertas o células cerradas depende principalmente del equilibrio entre la velocidad de reacción de gel y la tasa de expansión de gas durante la espuma. Este equilibrio se puede ajustar mediante diferentes catalizadores de amina terciaria y tipos/cantidades de estabilizadores y aditivos de espuma.

Instrucciones de uso de catalizador

Ajuste principalmente las velocidades de reacción de gel y espuma e inhiba las reacciones laterales. En general, el aumento de las reacciones de la concentración de catalizador, acorta el tiempo de curación y reduce el tamaño de la célula de espuma, la densidad y el módulo de compresión. El exceso de catalizador causa contracción de espuma y agrietamiento. Reduzca el catalizador si está agrietado en la parte inferior; Aumente T9 si se agrieta en las secciones superiores/medias. La espuma temprana causa burbujas gruesas, grietas o espuma colapsada. Las gelificaciones tempranas causan baja flujo, alta densidad, células cerradas y contracción de espuma.

Para productos con bajo valor hidroxilo, bajo índice TDI y baja densidad, se necesita más catalizador. Para productos con alto valor hidroxilo, índice TDI alto y alta densidad, se usa menos catalizador.

Notas de uso de catalizador de estaño
Debido a que los catalizadores de organotina son sensibles a los factores externos y los propensos a la hidrólisis, pueden ocurrir fenómenos como el tiempo de blanqueamiento, el tiempo antiadherente y la extensión del tiempo de desmoldeamiento, lo que lleva a la falla del catalizador. Por lo tanto, en formulaciones de alta agua para espuma de baja densidad, la elección y la cantidad de catalizador deben tener cuidado, lo que limita el uso de dosis altas. Puntos importantes:

Cuando use un alto contenido de agua para preparar una espuma de baja densidad, elija catalizadores de organogados con una mejor resistencia a la hidrólisis si es posible, agrégalos antes de la producción, mezcle bien y evite el almacenamiento de alta temperatura a largo plazo con polioles de alta agua.

Durante la producción, si las mezclas de poliol con catalizadores de organotina se estratifican o se estratifican, se deben realizar pruebas de espuma para observar los tiempos de blanqueamiento y gel para verificar la falla del catalizador debido a la hidrólisis.

Los catalizadores de organotina deben almacenarse, transportarse y usarse en contenedores secos sin ácido, sin álcali, sellados y protegidos de impurezas de agua, ácido o álcali durante el uso.

En invierno o bajas temperaturas, precaliente ligeramente T12 antes de usarse para mantener la actividad catalítica.

Las espumas de poliol de poliéter de bloque suave típicamente usan catalizadores de amina terciarios con catalizadores de organotina. Los catalizadores de gel pueden ser compuestos puros diluidos como trietanolamina o bis (dimetilaminoetil) éter u mezclas optimizadas. Los catalizadores típicos de estaño para la espuma de bloque blando son octoato estannoso puro o diluido. Los productos diluidos (incluidas las aminas y la estaño) resuelven el manejo de materias primas, la precisión de la medición y los problemas de viscosidad de bombeo. Las mezclas de alto rendimiento mejoran el procesamiento, amplían el rango de formulación y reducen la variación de la propiedad física de espuma en equipos de espuma especializados.

Lista de productos de catalizador de poliuretano (EE. UU.)

Catalizadores de amina
*DABCO 33LVR A-33: solución de trietilendiamina dipropilenglicol de trietilendiamina al 33%, producto estándar industrial.
*DABCO 8154: 8154 El catalizador de tipo trietilendiamina retrasado puede mejorar la flujo de espuma.
*Dabco BDMA: BDMA reduce la fragilidad y el curado de la superficie en formulaciones de humedad alta.
*DABCO BL-11 A-1: ​​solución de dipropilenglicol de 70% de bis (dimetilaminoetil) éter, catalizador de "espuma".
*DABCO BL-17: BL-17 BIS (dimetilaminoetil) derivado de éter con efecto de reacción tardía.
*DABCO BL-22: BL-22 complejo amina con un fuerte efecto de "espuma", puede reemplazar BL-11.
*Dabco cristalina amina sólida: trietilendiamina sólida, producto estándar industrial.
*DABCO CS-90: AMINA complejo CS-90 con una fuerte acción de "espuma", mejora el gradiente de densidad de espuma y el efecto de células abiertas, reduce el agrietamiento de la esquina en las espuma de la caja (mejora los agujeros y la estructura de espuma rugosa causada por el uso de MC).
*DABCO DMAEE: Catalizador de curado de superficie de bajo olor DMAEE, utilizado con catalizadores de base principales como 33LV.
*DABCO DMEA: DMEA Catalizador suave y equilibrado, tiempo de crema más corto.
*DABCO S-25: catalizador de gel S-25, 25% trietilendiamina, 75% de mezcla de 1,4-butanodiol.
*Catalizador de espuma Dabco T: T con baja atomización, utilizada en materiales de embalaje.
*Polycat12 (PC12): el catalizador de amina terciaria, menor reactividad, puede aumentar la dureza de la espuma.
*PolyCAT17 (PC17): el catalizador equilibrado y de baja atomización, mejora el curado de la superficie, especialmente adecuado para reposacabezas y productos similares.
*Polycat48 (PC48): catalizador equilibrado especial que ayuda a mejorar la flujo de flujo y la estabilidad dimensional, especialmente para formulaciones de baja densidad. Se puede usar solo o combinarse con otros catalizadores.

T9: octoato estannoso, catalizador de estaño estándar para espuma blando;
T12: dilaurato de dibutiltina (DBTDL), catalizador de lata de gel débil, altamente tóxico

Efecto de diferentes dosis de catalizador en el tiempo de espuma de espuma blanda

Las formulaciones de espuma de bloque general tienen tiempos de espuma de 5–12 segundos, con tiempos de espuma totales típicamente alrededor 80–160 segundos. El tiempo de espuma se puede ajustar por las cantidades de catalizadores de organogados y amina. Vea la tabla a continuación:

La primera parte es sobre TDI, haga clic en el siguiente enlace para leer: https://www.sabtechmachine.com/what- ar-the-raw-materials-of-flexible-polyurethane-foam-part-1.html

La tercera parte es sobre los catalizadores, haga clic en el siguiente enlace para leer: https://www.sabtechmachine.com/what- are-the-raw-materials-of-flexible-polyurethane-foam-part-3.html