Como fabricar espuma de memória?

Composição de formulação
A espuma de memória, também conhecida como espuma de memória, deriva suas propriedades únicas de uma formulação química com precisão. O componente do núcleo é o polieteiro poliol, que forma o esqueleto básico da espuma. Os polieteiros poliéticos com diferentes pesos moleculares e valores hidroxila fornecem à espuma várias propriedades físicas: os altos valores de hidroxila melhoram a dureza e a capacidade de carga, enquanto os altos pesos moleculares aumentam a suavidade e a resiliência. Normalmente, os polieteiros de poliéter com pesos moleculares entre 3000 e 6000 são mais comumente usados, com seleções específicas feitas com base nos requisitos do produto.

Os isocianatos são os principais reagentes no processo de polimerização por espuma, reagindo com poliéter polióis para formar estruturas de poliuretano. O diisocianato de tolueno (TDI) é frequentemente usado para fazer espumas macias e respiráveis devido à sua alta reatividade, embora sua volatilidade represente riscos ambientais e à saúde. Por outro lado, o metileno diisocianato de metileno (MDI) tem menor reatividade, mas oferece melhor resistência ao envelhecimento, força mecânica e menor toxicidade. Na prática, misturas de TDI e MDI ou MDI modificado são frequentemente usadas para encontrar um equilíbrio entre desempenho e segurança.

Os catalisadores desempenham um papel crítico no processo de espuma. O octoato estanoso é um catalisador de organotina comumente usado que acelera com eficiência a reação entre poliéter polióis e isocianatos, permitindo um melhor controle do processo de espuma. Além disso, catalisadores de amina como a trietilamina são frequentemente usados em combinação com o octoato estanoso para ajustar ainda mais a taxa de reação e as propriedades finais da espuma.

A estrutura dos poros da espuma depende dos agentes espumantes utilizados. A água é um agente de sopro químico comum que reage com os isocianatos para produzir gás dióxido de carbono. Outro agente de espuma química comum é a azodicarbonamida (ADCA), que se decompõe sob calor para gerar gás nitrogênio. Agentes de espuma física, como hidrocarbonetos (por exemplo, pentane) também podem ser usados; Eles vaporizam sob calor para formar bolhas, reduzindo a densidade de espuma e aumentando a suavidade e a respirabilidade. É importante observar que agentes de espuma mais antigos como clorofluorocarbonetos (CFCs) foram eliminados devido aos seus efeitos de suplemento de ozônio.

Para otimizar o desempenho geral da espuma, vários aditivos são incorporados. Os surfactantes à base de silicone reduzem efetivamente a tensão superficial da mistura, promovendo a formação uniforme de bolhas e impedindo a ruptura ou coalescência celular, garantindo assim a estrutura de espuma fina e até mesmo. Antioxidantes como hidroxitolueno butilado (BHT) atrasam o amarelamento e o endurecimento causados pela oxidação durante o uso, prolongando a vida útil do produto. Os absorvedores de UV, como os compostos de benzofenona, absorvem raios ultravioletas nocivos, aumentando significativamente a resistência ao envelhecimento da luz.

Formulação de referência típica (peças por peso):
A seguir, é apresentada uma formulação de referência para espuma de memória e pode ser ajustada conforme necessário:

Polyether Polyol (por exemplo, 330n): 100 partes

Isocianato: 40–50 peças

Octoato estank (catalisador): 0.5–1 papel

Trietilamina (catalisador): 0.3–0.8 peças

Água (agente soprado): 3–5 peças

ADCA (agente de sopro): 0.5–1 papel

Óleo de silicone (surfactante): 1–2 peças

BHT (antioxidante): 0.2–0.5 peças

Composto de benzofenona (absorvedor UV): 0.1–0.3 peças

Observe que as matérias -primas de diferentes fornecedores podem variar no desempenho. As dosagens ideais devem ser determinadas através da experimentação. Além disso, fatores como temperatura ambiente e umidade podem influenciar o processo de reação, potencialmente exigindo pequenos ajustes nas quantidades de catalisador para garantir a espuma suave e as propriedades estáveis do produto.

Processo de fabricação
A produção de espuma de memória normalmente envolve as seguintes etapas principais:

Medição e pré -mistura de matéria -prima: Pesar com precisão poliéter polióis, isocianatos, catalisadores, agentes soprados e aditivos de acordo com a formulação e realizam a mistura inicial.

Mistura e reação de alta velocidade: transfira os materiais pré-misturados para uma máquina de mistura de alta velocidade para garantir uma mistura completa e iniciar a reação de poliuretano de polimerização.

Espuma e modelagem de mofo: despeje rapidamente a mistura em moldes predefinidos. Sob condições de temperatura e umidade controladas, a reação química continua, expandindo o material para encher o molde e formar espaços em branco de espuma com formas e tamanhos definidos.

Cura e envelhecimento: deixe os espaços em branco de espuma descansarem à temperatura ambiente ou temperaturas ligeiramente elevadas por um período, permitindo que a rede de poliuretano mais reancrete e solidifique, aumentando as propriedades mecânicas.

Pós-processamento: corte e corte a espuma curada para atender às especificações finais do produto. Dependendo dos requisitos do produto, os tratamentos de superfície, como revestimentos à prova de umidade ou retarda de chama, podem ser aplicados para adicionar funcionalidades extras.