Quelle est la relation entre le dosage du catalyseur et les propriétés en mousse de polyuréthane?

① Introduction aux triols de polyéther généraux pour la mousse de bloc

Caractéristiques générales de la mousse douce: dureté modérée; élasticité modérée; allongement modéré et propriétés larmoyantes; déformation permanente relativement élevée.

Densité (d): masse de substance par unité de volume Indiqué d. Unités: kilogrammes par mètre cube (kg / m³) dans SI et les unités juridiques chinoises.

M représente la masse, v représente le volume: d = m / v

Densités de matières premières:

D (PPG) & ASymp; 1,0 D (TDI) & ASymp; 1,25 D (H₂o) & ASymp; 1 et 10

Densité de mousse:

D (mousse) = (masse totale de tous les composants de formulation - masse de co₂ échappé) / (volume de entretoises en mousse + volume de cellules)

La première étape de la conception de la formulation consiste à déterminer la densité et les facteurs liés à son changement. Négligez la différence de masse entre l'eau / additifs et le co₂ échappé. Négligez le volume occupé par des entretoises en mousse.

Le volume cellulaire est lié au CO₂ et à la quantité d'agent de soufflage.

L'indice de mousse est indiqué en (f).

Dans (f) = m (h₂o) + m (mc) /9

La densité de mousse finale est:

d (mousse) = [m (ppg) + m (tdi)] / k·En (f)

Dow chimique, sous 22°C & La température du matériau et le moussage de la pression atmosphérique, ont dérivé un graphique empirique à partir de données étendues montrant la relation entre l'indice de mousse et la densité de mousse pour les formulations standard.

Relation entre l'indice moussant et la densité de mousse de fronderie

Mathématiquement, c'est une courbe de fonction inverse typique, ressemblant étroitement:

x • y = 96 ou y = 96 / x

Par conséquent, une formule empirique peut être dérivée:

Densité × Index de soufflage = 96 (constant)

c'est-à-dire D • Dans (f) = 96

② Relation entre l'indice TDI et la densité

Index TDI: dans (tdi) ou dans (t)

Dans (t) = [m (tdi) / mo (tdi)] × 100%

La conception de la formulation commence par définir l'index TDI, puis la détermination de l'utilisation TDI. Pourquoi l'utilisation réelle du TDI M (TDI) diffère-t-elle du MO théorique (TDI)? Cela concerne la compétitivité des réactions secondaires et leur variation avec la température. Comme indiqué ci-dessous:

Courbe I: réaction de polyester triol + xdi

Courbe II: réaction MOCA + XDI de rédacteur

Courbe III: réaction diphénylurée + XDI

Courbe IV: réaction de carbamate de dibutyle de phénylène + XDI

Une faible pureté de matières premières nécessite un indice donné plus élevé.

Une utilisation auxiliaire élevée (par exemple, MC, poudre en pierre) nécessite un indice donné plus élevé.

Une température du système plus élevée (densité plus faible) nécessite un indice donné plus élevé.

Diagramme schématique de la densité de mousse Vs. Valeur d'index TDI

Effet de l'indice TDI sur la densité de mousse

Remarque: Lorsque dans (f) est constant, un plus élevé donné dans (TDI) entraîne une diminution de la densité.

Affecté par la pureté, D·Dans (f) & ASymp; 96 peut être révisé pour:

d·Dans (f) & ASymp; 80 ~92

d·En (f)·Dans (tdi) & asymp; 100

ou d·En (f)·Dans (tdi) & asymp; 95 ~110

③ Brève introduction aux méthodes de conception de formulation

Méthode 1: Déduction de modélisation précoce: établir des modèles mathématiques complexes pour dériver des séries de relations (par exemple, pour H₂o, Mc, Si, A33, T9, dans (TDI) dans la formulation) pour la conception.

Recommandation spéciale: formule de calcul de la température centrale

T_max = [1471.3in (tdi) + 1639.2m (h₂o) dans (tdi) - 43m (F-11) - 78,1m (MC)] / [46,2 + 3,8 pouces (TDI) + 4,3m (H₂o) dans (TDI) + 0,54m (H₂o) + 0,14m (F-11) + 0,3m (Mc) +] 22

Des conseils utiles pour les débutants, mais les maîtres de mousse expérimentés pourraient ne pas correspondre à une seule valeur.

Méthode 2: Analogie empirique: analyser statistiquement de nombreuses formulations matures pour trouver des modèles, établir des relations non quantitatives et déterminer les gammes de valeurs variables.

④ Exemple de conception de formulation analogie empirique

Nous présentons des formules empiriques dérivées de plus de 30 ans d'expérience et une analyse statistique approfondie des formulations.

Les densités générales de mousse douce sont segmentées artificiellement:

Densité ultra-faible: 8--10 kg / m³

Basse densité: 10--16 kg / m³

Densité moyenne-basse: 16-24 kg / m³

Densité moyenne: 24--32 kg / m³

Densité moyenne-élevée: 32-40 kg / m³

Haute densité: 40--48 kg / m³

Densité ultra-élevée: 48-80 kg / m³

un. Déterminer l'index TDI : Appliquez l'ensemble de solution de l'équation du rapport doré.

Ultra-bas densité: augmentation de la densité δd =1 → Diminution de l'indice TDI δDans (tdi) = -1.618

Basse densité: δd =1 → δDans (tdi) = -1

Densité moyenne-basse: δd =1 → δDans (tdi) = -0.618

Moyen & Densité moyenne-élevée: δd =1 → δDans (tdi) = -0.382

Ajuster ci-dessous dans (TDI) = 1,05 en fonction des spécificités.

né Déterminer l'indice de soufflage:

Tableau de données de référence fournit: 

Peut également dériver en utilisant:

d·Dans (f) & ASymp; 96 (adapté à la haute pureté)

d·En (f)·Dans (tdi) & asymp; 100 (provisoire, pour une faible pureté)

c. Déterminer la quantité de silicone (en utilisant L-580 comme exemple):

m (si) = 1/2 à 1/3 de m (h₂o)

Basse exigence de cellule: m (si) = 1/3 m (h₂o) généralement suffisant.

Besoin de cellules élevées ou M (MC) élevé en densité ultra-low: m (si) = 1/2 m (h₂o)

Ajustez pour différentes activités en silicone (& NE; L-580) ou autres exigences du système. Les systèmes ont le traitement de latitude pour la quantité de silicone.

d. Déterminer les montants du catalyseur amine / étain:

Équilibre amine-tin: pas égales, mais la mousse peut supporter son poids après la réaction avec une ouverture de cellule adéquate.

Tin complète amine.

L'étain a une plage de traitement (latitude); Différentes amines créent différentes latitudes en étain. Il existe des points d'équilibrage multiples-aine par système.

"Balanced Amine-Tin": Différence amine / étain & LE; 20G.

"Haute amine Low Tin": Amine élevée, différence >20g.

"Faible Amine High Tin": Amine faible, différence >20g.

Système avec une réactivité similaire (par densité et plage d'écoulement):

Illustration de la zone d'équilibre:

Zone AA: Aamine faible, en boîte élevée;  Zone BB: amine équilibrée et étain; P CC Zone: Haute amine, Tin bas

⑤ Exemples de formulation:

1. Densité moyenne (24 – 32 kg / m ³ )

Polyéther triol (OH 56): 100 ， Eau: 3 – 4 ， Huile de silicone (L-580): 1.0 – 1.4 ， Triéthylènediamine (A33): 0.18 – 0.22 ， Octoate stanneux (T9): 0.18 – 0.22 ， Index TDI: 105 – 110

2. Densité moyenne-élevée (32 – 48 kg / m ³ )

Polyéther triol (oh   56): 100, eau: 1 ~ 2, silicone (L-580): 0,5 ~ 0,8, A33: 0,25 ~ 0,30, T9: 0,12 ~ 0,20, in-tdi: 100 ~105

3. Haute densité (48 – 80 kg / m ³ )

Polyéther triol (oh   56): 100, eau: 1 ~ 2, silicone (L-580): 0,5 ~ 0,8, A33: 0,25 ~ 0,30, T9: 0,12 ~ 0,20, in-tdi: 100 ~105

4. Densité moyen-basse (16 – 24 kg / m ³ )

Polyéther triol (oh   56): 100, en (f): 4 ~ 6, m (h ₂ O): 4,0 ~ 4,8, m (MC): 0 ~ 11, Silicone (L-580): 1,3 ~ 2,0, A33: 0,25 ~ 0,30, T9: 0,25 ~ 0,30, In-Tdi: 110 ~116

Effet de la teneur en eau dans la formulation sur la température centrale

Effet de l'indice TDI sur la température du noyau (M (H₂o) = 4)

A: dans (tdi) = 103;     B: dans (tdi) = 108;      C: dans (tdi) = 113;      D: dans (tdi) = 118

Effet du volume du bloc de mousse sur la température du noyau

B: hauteur de mousse 100 cm
R: Hauteur de mousse 81 cm

Lumière   Formulation de mousse flexible poids pour les densités faibles et ultra-bas (8 kg / m³ à 16 kg / m³)

Polyéther à usage général Triol (valeur hydroxyle 56): 100
En (f): 6 ~ 10.5
m (h₂o): 4,8 ~ 6.6
M (MC): 11 ~ 36
Huile de silicone L-580 ou B8110: 2 ~ 3.5
A33 ou SMP: 0,3 ~ 0.5
T9: 0.3 ~ 0.5
In-tdi: 116 ~ 125

Dans (f) = m (h₂o) + m (mc)  — Comment distribuer?

Pour une faible densité, calculer en (f) en fonction de: d·En (f)·Dans (tdi) = 105, pour entrer (f)

Basé sur la chaleur de réaction: δm (h₂o) = 13.5·M (MC)
Donc chaque unité d'eau’La chaleur de réaction S peut être absorbée par 13,5 unités de MC.

Plan I:
Lorsque m (h₂o) & GE; 4, commencez à ajouter MC. Basé sur les relations ci-dessus:

 m (h₂o) = 2,4 + 42 & Frasl; [D•Dans (tdi)]
 M (MC) = 567 & Frasl; [D•Dans (tdi)] & moins; 216

Plan II:
À une température plus élevée de la matière première, lorsque m (h₂o) & GE; 3.5, Ajouter MC. De la même manière:

 m (h₂o) = 2,1 + 42 & Frasl; [D•Dans (tdi)]
 M (MC) = 567 & Frasl; [D•Dans (tdi)] & moins; 189

Tableau des conditions de moussage

Schémas de formulation à basse densité

Formule simplifiée pour l'estimation de la température centrale:

Tmax = [250·Dans (tdi) + 320·m (h₂o) & moins; 8·m (mc)] / [8 + m (h₂o)] + température de matière première

Graphique de résumé:

Plot chimique Dow (comme indiqué ci-dessous):