Polyéther Polyol : indice d'hydroxyle 36, hydroxyle primaire > 65%, 60%.

Polyol polymère : indice d'hydroxyle 28, copolymère 20 %, 40 %.

Eau : 3%.

80TDI et MDI polymère (viscosité 300mpa) : 80:20.

T12: 0.025%.

A33: 0.4%.

Huile de silicone HR-3 : 1 %.

Agent de réticulation HA-1 : 6 %.

Di(b-diméthylaminoéthyl)Éther : 0,15 %.

Phase un : processus de nucléation gazeuse

Les matières premières réagissent en phase liquide ou dépendent de la génération de substances gazeuses et de la volatilisation du gaz au cours de la réaction. À mesure que la réaction progresse et qu’une grande quantité de chaleur est générée, la quantité de substance gazeuse générée et volatilisée augmente continuellement. Lorsque la concentration de gaz dépasse la concentration de saturation, de fines bulles de gaz commencent à se former dans la phase solution et montent. Alors que la réaction touche à sa fin, un phénomène laiteux apparaît dans le matériau polyuréthane liquide, connu sous le nom de « temps laiteux ».

Phase deux : processus d'autonucléation

A ce stade, la concentration de gaz continue d’augmenter et atteint un certain niveau. Après cela, la concentration de gaz diminue progressivement et de nouvelles bulles ne se forment plus. Le gaz présent dans la solution atteint progressivement une concentration de saturation d'équilibre. Au cours de cette étape, la viscosité du matériau liquide augmente progressivement et le gaz fusionne et se dilate continuellement dans la phase liquide progressivement visqueuse. Le volume des bulles continue d'augmenter. La phase liquide visqueuse formant la paroi externe des bulles s'amincit progressivement. En raison de la relation de tension superficielle entre les interfaces gaz et liquide, le volume des bulles augmente de petit à grand, se transformant progressivement d'une forme sphérique en une forme géométrique tridimensionnelle composée de films minces polymères, formant finalement une structure de réseau ouverte de trois dimensions. micropores dimensionnels. Dans le processus de synthèse de la mousse de polyuréthane, cette étape présente une expansion du volume du polymère et une montée de la mousse.

Phase trois:

Une fois que la concentration de gaz atteint un certain niveau, les bulles ne se forment plus. Avec la perméation du gaz, la concentration continue de diminuer, atteignant l'équilibre saturé final dans le processus de transition de la paroi en mousse polymère d'un état liquide visqueux à un état solide non coulant.

Conditions de test:

1. Le moussage rapide est prélevé au centre de la mousse, tandis que les échantillons de mousse moulée sont prélevés dans la partie centrale ou pour des tests sur des échantillons entiers.

2. La mousse nouvellement fabriquée doit être mûrie pendant 72 heures dans son état naturel avant d'être échantillonnée. Les échantillons doivent être placés dans un environnement à température et humidité constantes (conformément à GB/T2918: 23 ± 2 ℃ , humidité relative 50 ± 5%).

Densité : Densité = Masse (kg) / Volume (m3)

Dureté : Déflexion sous charge d'indentation (ILD), déflexion sous charge de compression (CLD)

La principale différence entre ces deux méthodes de test réside dans la zone de chargement de la mousse plastique. Dans le test ILD, l'échantillon est soumis à une surface comprimée de 323 cm2, tandis que dans le test CLD, l'échantillon entier est compressé. Ici, nous discuterons uniquement de la méthode de test ILD.

Dans le test ILD, la taille de l'échantillon est de 38*38*50 mm, avec un diamètre de tête de test de 200 mm (avec un coin rond de R=10 sur le bord inférieur) et une plaque de support avec des trous de 6 mm espacés de 20 mm. La vitesse de chargement de la tête de test est (100 ± 20) mm/min. Initialement, une pression de 5N est appliquée comme point zéro, puis l'échantillon est comprimé à 70 % de son épaisseur au point zéro et déchargé à la même vitesse. Ce chargement et ce déchargement sont répétés trois fois en préchargement, puis immédiatement comprimés à la même vitesse. Les épaisseurs de compression sont 25 ± 1% et 65 ± 1%. Après avoir atteint la déformation, maintenez pendant 30 ± 1s et enregistrez la valeur d’indentation relative. La valeur enregistrée est la dureté d'indentation à ce niveau de compression.

De plus, 65 % ILD / 25 % ILD = taux de compression, qui est une mesure du confort de la mousse.

Résistance à la traction, allongement à la rupture : Désigne la contrainte de traction maximale appliquée lors de l'essai de traction jusqu'à la rupture, et le pourcentage d'allongement de l'échantillon à la rupture.

Résistance à la traction = Charge à la rupture / Surface de la section transversale originale de l'échantillon

Allongement à la rupture = (Distance de rupture - Distance d'origine) / Distance d'origine * 100 %

La force des larmes : Mesure la résistance du matériau à la déchirure en appliquant une force de déchirure spécifiée sur un échantillon de forme définie.

Taille de l'échantillon : 150*25*25 mm (GB/T 10808), avec la direction de l'épaisseur de l'échantillon comme direction de montée de la mousse. Une incision de 40 mm de long est pratiquée dans le sens de l’épaisseur (sens de montée de la mousse) au centre d’une extrémité de l’échantillon. Mesurez l'épaisseur dans le sens de l'épaisseur de l'échantillon, puis ouvrez l'échantillon et fixez-le dans le support de la machine de test. Appliquez la charge à une vitesse de 50 à 20 mm/min, en utilisant une lame pour couper l'échantillon, en gardant la lame en position centrale. Enregistrez la valeur maximale lorsque l'échantillon se brise ou se déchire à 50 mm.

Résistance à la déchirure = valeur de force maximale (N) / épaisseur moyenne de l'échantillon (cm)

Habituellement, trois échantillons sont testés et la moyenne arithmétique est établie.

Résilience : Mesure les performances de rebond de la mousse en permettant à une bille d'acier d'un diamètre et d'un poids donnés de tomber librement sur la surface de l'échantillon de mousse plastique à partir d'une hauteur spécifiée. Le rapport entre la hauteur de rebond et la hauteur de chute de la bille d'acier indique la résilience de la mousse.

Exigences du test : taille de l'échantillon 100*100*50 mm, la direction de chute de la balle doit être cohérente avec la direction d'utilisation de la mousse. La taille de la bille d'acier est ∮ 164 mm, pèse 16,3 g et tombe d'une hauteur de 460 mm.

Taux de résilience = Hauteur de rebond de la bille d'acier / Hauteur de chute de la bille d'acier * 100 %

Remarque : les échantillons doivent être horizontaux, la bille d'acier doit être fixée avant de tomber (statique), chaque échantillon est testé trois fois à intervalles de 20 s et la valeur maximale est enregistrée.

Déformation permanente par compression : Dans un environnement constant, l'échantillon de matériau en mousse est maintenu sous déformation constante pendant une certaine période, puis on le laisse récupérer pendant un certain temps, en observant l'effet de la déformation sur l'épaisseur de l'échantillon. Le rapport entre la différence entre l'épaisseur initiale et l'épaisseur finale de l'échantillon et l'épaisseur initiale représente la déformation permanente par compression de la mousse plastique.

Déformation permanente par compression = (Épaisseur initiale de l'échantillon - Épaisseur finale de l'échantillon) / Épaisseur initiale de l'échantillon * 100

Résistance au feu

COV (Composés Organiques Volatils)

1. Principes de réaction

Le polyuréthane à base de polyester est obtenu par la réaction du polyester et de l'isocyanate. Le polyester est synthétisé par une réaction de condensation d'acides polyfonctionnels (tels que l'acide adipique, l'acide phtalique, l'acide succinique, etc.) et de polyols (tels que l'éthylène glycol, le propylène glycol, le triméthylolpropane, etc.). Le polyester peut être divisé en polyester hydroxyle et polyester carboxyle. La mousse de polyuréthane est fabriquée à partir de polyester hydroxyle avec un excès de polyols.

Polyester hydroxyle (excès de polyol) : 2OH-R-OH + HOOC-R'-COOH → HO-R-OCO-R'-COO-R-OH

Polyester carboxylique (excès de polyacide) : OH-R-OH + 2HOOC-R'-COOH → HOOC-R'-COO-R-OCO-R'-COOH

Le polyuréthane à base de polyéther est obtenu par la réaction de polyéther polyols et d'isocyanate. Les polyéther polyols sont obtenus par polymérisation par ouverture de cycle de composés oxiranes (tels que l'oxyde d'éthylène, l'oxyde de propylène) à l'aide d'initiateurs contenant de l'hydrogène actif (tels que des alcools, des amines).

Polyols de polyéther : R-OH + nPO → R-(-O-CH-CH3-CH2-O)n-H

Les deux types de polyuréthanes sont finalement formés par la réaction de groupes hydroxyles avec des isocyanates pour produire des groupes uréthane.:

R-NCO + R'-OH → RNHCOOR'

Ainsi, la principale différence dans le mécanisme de réaction entre les deux types de polyuréthane réside dans le fait que la chaîne moléculaire du segment mou contient principalement des liaisons ester (-COO-) ou des liaisons éther (-C-O-C-).

2. Résultats de la réaction

Le polyuréthane à base de polyester présente une résistance mécanique élevée, une bonne résistance à l'huile et une bonne résistance à la chaleur. Par conséquent, il est principalement utilisé dans les semelles de chaussures en mousse microporeuse, les élastomères, les revêtements et le cuir synthétique. Cependant, en raison de la présence de liaisons ester (doubles liaisons insaturées), le polyuréthane à base de polyester n'est pas aussi stable en termes de résistance à l'hydrolyse, de résistance aux basses températures, de résistance à l'oxydation, de résistance aux acides et de résistance aux alcalis que le polyuréthane à base de polyéther.

3. Tendances de développement

En raison de la viscosité élevée des polyester-polyols, de leur faible compatibilité avec d'autres composants et de leurs difficultés de construction, associées aux coûts élevés des matières premières, leur application dans le domaine des polyuréthanes est limitée. D'autre part, le polyuréthane à base de polyéther a une large gamme d'applications, principalement dans les mousses plastiques synthétiques.

Ces dernières années, pour améliorer l'aptitude au traitement des polyester-polyols, des composés d'oxirane (tels que PO/EO) ont été introduits dans les molécules de polyester-polyol. Il en résulte des chaînes moléculaires à segments mous qui contiennent à la fois des liaisons ester (-COO-) et des liaisons éther (-C-O-C-). Les polyuréthanes fabriqués à partir de ces nouveaux polyols présentent les caractéristiques des polyuréthanes à base de polyester et de polyéther.

La production de mousse souple en forme de bloc utilise généralement le machine à mousse par lots moussant   Processus, une méthode de production de type écart. Cette méthode a évolué à partir du moussage manuel en laboratoire. Le processus consiste à verser immédiatement les matériaux de réaction mélangés dans un moule ouvert ressemblant à une boîte en bois ou en métal, d'où le nom de « mousse en boîte ». Les moules (boîtes) pour mousse en boîte peuvent être rectangulaires ou cylindriques. Pour empêcher le bloc de mousse de former un dessus en forme de dôme, une plaque de recouvrement flottante peut être placée sur le dessus de la mousse pendant le moussage. La plaque de couverture reste étroitement attachée au sommet de la mousse et se déplace progressivement vers le haut à mesure que la mousse monte.

L'équipement principal pour la production de mousse en boîte comprend : 1) Un agitateur électromécanique, un baril de mélange ; 2) Boîte de moule ; 3) Outils de pesée tels que balances, balances à plate-forme, tasses à mesurer, seringues en verre et autres appareils de mesure ; 4) Chronomètre pour contrôler le temps de mélange. Une petite quantité d'agent de démoulage est appliquée sur les parois intérieures de la boîte pour faciliter le retrait de la mousse.

Les avantages de la production de mousse souple à l'aide de la méthode de mousse en boîte comprennent : un faible investissement en équipement, un faible encombrement, une structure d'équipement simple, une utilisation et une maintenance faciles et pratiques et une production flexible. Certaines petites entreprises nationales et municipales sous-financées utilisent cette méthode pour produire de la mousse souple de polyuréthane. Le moulage de mousse en boîte est une méthode de production non continue de mousse souple, de sorte que l'efficacité de la production est inférieure à celle des méthodes continues et que l'équipement est principalement actionné manuellement, ce qui entraîne une intensité de travail plus élevée. La capacité de production est limitée et les pertes liées à la découpe des mousses plastiques sont plus importantes. Les paramètres de processus pour la mousse en boîte doivent être contrôlés dans une certaine plage car même avec la même formule, les propriétés de la mousse peuvent ne pas être les mêmes lorsque différents paramètres de processus sont utilisés. La température des matières premières doit être contrôlée à (25 ± 3) degrés Celsius, vitesse de mélange de 900 à 1 000 tr/min et temps de mélange de 5 à 12 secondes. Le temps de mélange du mélange de polyéther et d'additifs avant l'ajout du TDI peut être ajusté de manière flexible en fonction de la situation, et après l'ajout du TDI, un temps de mélange de 3 à 5 secondes est suffisant, la clé étant un mélange minutieux après l'ajout du TDI.

Lors du moulage de mousse en boîte, il convient de prêter attention aux aspects suivants:

1)  Se préparer avant la production, y compris l'inspection de la température des matériaux et de l'équipement de la machine ;

2) Mesurer aussi précisément que possible ;

3) Contrôler le temps de mélange de manière appropriée ;

4) Versez le liquide mélangé rapidement et régulièrement, en évitant une force excessive ;

5) Assurez-vous que la boîte est placée de manière stable, avec le papier inférieur plat, pour éviter un écoulement inégal du matériau pendant le versement ;

6) Lorsque la mousse monte, appuyez doucement sur le couvercle pour garantir que la mousse monte en douceur ;

7) Les additifs doivent être utilisés comme spécifié et les matériaux pré-mélangés ne doivent pas être laissés trop longtemps.

Trois types d'équipements en mousse ont émergé dans le moulage de mousse en boîte. Initialement, diverses matières premières étaient pesées dans un récipient selon la formule, mélangées avec un mélangeur à grande vitesse et versées dans le moule pour le moussage et le façonnage. Cette méthode entraînait souvent des résidus dans le récipient de mélange. Une méthode améliorée utilisait une pompe doseuse pour transporter les matières premières vers le baril de mélange pour un mélange uniforme. Un dispositif mécanique fermait automatiquement le fond du fût et de l'air comprimé était utilisé pour presser le matériau dans la boîte de moussage pour le façonner. Ces deux méthodes pourraient créer des tourbillons en raison de l’afflux rapide de matériaux dans la boîte, ce qui pourrait provoquer des défauts ou des dépressions dans les produits en mousse. Le dispositif de mousse en boîte le plus raisonnable consiste à placer un fût de mélange sans fond directement au centre de la boîte de mousse. Une pompe doseuse délivre les différentes matières premières nécessaires au moussage dans le fût de mélange. Après avoir mélangé pendant quelques secondes, le dispositif de levage soulève le fût de mélange hors de la boîte à mousse, permettant au matériau moussant de s'écouler en douceur sur tout le fond de la boîte. Cela empêche la fissuration de la mousse due aux tourbillons de matériaux et garantit une hauteur relativement uniforme dans toute la mousse.

Un dispositif de pression peut être ajouté au matériau en mousse expansible pour produire une mousse à dessus plat, réduisant ainsi les déchets lors de la découpe. Cet appareil convient à la production de mousse souple en polyuréthane de type polyéther et de mousse en bloc souple à haut rebond. Pour les blocs de polyuréthane polyvinylacétate, cette méthode ne peut pas être utilisée en raison de la viscosité élevée du matériau, et des méthodes continues sont généralement utilisées.