Quais são as aplicações de óleos solventes em agentes desmoldantes de poliuretano?

Na produção de produtos de poliuretano, é necessário utilizar agentes desmoldantes para auxiliar o desprendimento dos produtos moldados dos moldes. Dentre os desmoldantes que podem ser utilizados diretamente na linha de produção, a substância responsável pelo desempenho da liberação é chamada de componente de liberação efetiva. Este componente é geralmente cera, organossilício, flúor orgânico, etc., e geralmente representa menos de 10% do total. A maioria, mais de 90%, consiste em componentes solventes, que ajudam os componentes de liberação eficaz a formar uma película uniforme na superfície do molde. Neste artigo, vamos explorar as aplicações de solventes em agentes desmoldantes de poliuretano.

Durante o processo de moldagem de materiais preenchidos em moldes, os materiais entram em contato com a superfície do molde, que pode apresentar pequenos defeitos devido à irregularidade da superfície de trabalho do molde, levando a alguma resistência ao atrito quando os produtos moldados se desprendem do molde. Durante o processo de injeção ou extrusão de materiais preenchidos, pode formar-se pressão negativa entre o material de enchimento e o molde, ou eles podem aderir devido à adsorção física ou ligação química, dificultando a remoção do material moldado do molde após a formação. Para enfraquecer a adesão ou ligação entre o produto e o molde, são frequentemente utilizados aditivos (agentes desmoldantes) que podem formar uma película de isolamento eficaz. Um agente desmoldante é uma camada de filme de interface usada nas superfícies de dois objetos propensos a se unirem, formando isolamento entre as substâncias ligadas e o material de liberação, tornando mais fácil e conveniente a separação do produto do molde.

Em termos gerais, os agentes desmoldantes incluem muitos tipos, aplicados em vários campos, como engenharia química, metalurgia, materiais de construção, etc. Esta discussão focará apenas no uso de agentes desmoldantes na área de engenharia química, discutindo especificamente as mudanças de aplicação de solventes nos agentes desmoldantes usados ​​para materiais como o poliuretano.

Fase um:

Nos estágios iniciais da produção industrial, as considerações ambientais e de segurança para as matérias-primas não eram uma preocupação, e o foco estava apenas na alta solubilidade e na fácil volatilidade. Os requisitos para o uso de solventes limitavam-se a considerá-los como diluentes, exigindo que evaporassem rapidamente após a pulverização no molde para evitar a formação de espuma na superfície da espuma. Portanto, alguns solventes orgânicos tornaram-se amplamente utilizados devido à sua alta solubilidade e fácil volatilidade, como:

1. Diclorometano: Forte solvência, fácil volatilidade à temperatura ambiente, quimicamente estável e, por não ter ponto de fulgor, não provoca combustão e também é barato. Foi amplamente utilizado nos primeiros dias. No entanto, a alta concentração de vapor de diclorometano pode causar envenenamento, e grandes emissões também podem levar ao efeito estufa. Antes do uso generalizado de agentes desmoldantes ecológicos na produção de materiais para calçados em Jinjiang, que usava diclorometano, milhares de moléculas de diclorometano estavam presentes no ar.

2. Éter de petróleo: É uma fração de baixo ponto de ebulição do petróleo, uma mistura de alcanos de baixo nível, geralmente usado como solvente com faixa de ebulição de 30-60 ° C, altamente volátil. Era comumente usado em agentes desmoldantes nos estágios iniciais. Devido ao seu baixo ponto de ebulição, é fácil misturar compostos de benzeno e cetona no produto, resultando em baixo desempenho geral de VOC (Compostos Orgânicos Voláteis) e odor.

3. Nafta: Também conhecida como gasolina bruta, composta principalmente por componentes C5-C11 de alcanos, ponto de fulgor -2 ° C, extremamente volátil e inflamável. O vapor é irritante para os olhos e para o trato respiratório superior e também pode causar poluição ambiental.

4. Xileno: C8H10, isômeros, faixa de ebulição em torno 140 ° C, alto ponto de fulgor, inflamável, com odor pungente, classificado como cancerígeno do Grupo 3.

5. Água de secagem rápida: Ciclohexanona, um líquido transparente incolor ou amarelo claro com um odor forte e irritante, um carcinógeno do Grupo 3. Como podemos ver, os produtos acima centraram-se apenas nas suas características de utilização, mas ignoraram os seus efeitos a longo prazo na saúde humana e no ambiente. Portanto, na sociedade actual com temática ambiental, a sua quota de mercado está a diminuir e eles estão a afundar-se na utilização de produtos de baixo custo. Alguns deles foram estritamente proibidos de usar, pois são listados como cancerígenos.

Fase Dois:

Pessoas preocupadas com a saúde começaram a procurar novas alternativas de solventes com menor toxicidade. O heptano, um líquido incolor e facilmente volátil, tornou-se gradualmente amplamente utilizado como solvente para agentes desmoldantes devido à sua alta solubilidade em gordura, alta volatilidade e forte capacidade desengordurante. Comumente conhecida como gasolina branca, seu nome químico é n-heptano, com ponto de fulgor de -4 ° C, tornando-o um solvente orgânico altamente inflamável. O n-heptano puro é relativamente caro, então surgiu o heptano de nível industrial, que contém mais impurezas, como hidrocarbonetos aromáticos, enxofre, nitrogênio, etc., resultando em mau odor e desempenho de VOC do produto. Além disso, em termos de toxicidade, embora o heptano tenha menor toxicidade que os solventes iniciais, com o uso prolongado, ainda existe o risco de envenenamento crônico, manifestado principalmente como danos aos nervos ao redor do corpo. Neste ponto, o heptano gradualmente afundou no uso de produtos de baixo custo.

Fase Três:

A dinâmica esmagadora das inspeções ambientais e de segurança forçou os fabricantes a prestar atenção às questões ambientais e de segurança. Produtos solventes relativamente seguros e ecologicamente corretos tornaram-se a direção buscada pelos fabricantes de agentes desmoldantes. É aqui que entra em ação o óleo solvente desaromatizado para agentes desmoldantes. O óleo solvente desaromatizado é produzido principalmente usando querosene de aviação por meio de hidrogenação de alta pressão em ambas as extremidades, dessulfurização profunda e depois destilação. A dessulfurização visa eliminar odores e corrosividade, enquanto a desaromatização reduz substâncias nocivas semelhantes ao benzeno e melhora o desempenho de COV. Atualmente, no mercado, existem vários tipos de óleos solventes desaromatizados com base em pontos de fulgor do solvente (como D40, 60, etc., referidos como óleos solventes da série D). Como o pentanal tem baixo ponto de ebulição, quanto maior a faixa de destilação, menores são as substâncias nocivas no próprio produto solvente.

O óleo solvente desaromatizado tem baixa toxicidade, o que quase não tem impacto na segurança pessoal e no ambiente de produção. Além disso, seu maior ponto de fulgor traz maior segurança à produção. No entanto, os produtos com alto ponto de ebulição evaporam de forma relativamente lenta, o que pode levar à formação de espuma na superfície dos produtos de poliuretano. Portanto, o escopo inicial de uso é limitado principalmente a solventes que são relativamente fáceis de volatilizar.

Fase Quatro:

As regulamentações ambientais exigem maior segurança para produtos, armazenamento e logística nas empresas. Os produtos químicos perigosos estão a encontrar menos espaço para existir e os custos operacionais estão a aumentar. Transformar agentes desmoldantes de produtos químicos perigosos em produtos químicos não perigosos tornou-se um novo desafio. Agentes desmoldantes à base de água com água como solvente principal há muito são considerados pelos fabricantes. Atualmente, eles são comumente usados ​​em áreas como materiais para calçados, fundição de metal, tapetes, almofadas de isolamento acústico frontais, volantes, etc. No entanto, a água evapora de forma relativamente lenta e, embora os agentes desmoldantes à base de água possam resolver todos os problemas ambientais e de segurança trazidos pelos solventes orgânicos de uma vez por todas, eles enfrentam processos de aplicação extremamente rigorosos e inconvenientes devido às estruturas complexas dos moldes da linha de produção de espuma de assento. , produção em alta velocidade e sensibilidade da espuma de alto rebote à água. Portanto, os fabricantes tendem a escolher agentes desmoldantes de alto ponto de fulgor com solventes orgânicos como transportadores para sua conveniência. De acordo com os padrões nacionais de classificação para líquidos inflamáveis, líquidos com pontos de inflamação acima 60 ° C não são produtos químicos perigosos e podem ser transportados e armazenados como produtos químicos comuns. Embora os agentes desmoldantes com alto ponto de fulgor também evaporem lentamente, por meio de ajustes no processo de pulverização, eles ainda podem atender às necessidades de produção. Portanto, nesta fase, óleos solventes de alto ponto de fulgor entraram no escopo de uso.

Fase Cinco:

A redução de odores e VOC torna-se o foco principal. Os carros topo de gama têm requisitos extremamente rigorosos para o ambiente interior, mas as mudanças são impulsionadas para baixo através de uma cadeia de fornecedores. Portanto, requisitos mais elevados são impostos aos agentes desmoldantes, sendo o objetivo ideal a ausência de odor e de VOC. Embora o óleo solvente desaromatizado já pertença à categoria de traços de VOC, ele ainda possui um odor distinto de solvente. Portanto, até que a aplicação de agentes desmoldantes à base de água esteja totalmente madura, os fabricantes de agentes desmoldantes só podem continuar a procurar alternativas em solventes orgânicos. Eventualmente, isoalcanos adequados para cuidados pessoais e cosméticos entraram na gama de aplicações de agentes desmoldantes. São incolores, inodoros, de alta pureza, monocomponentes, isentos de hidrocarbonetos aromáticos e enxofre, verdadeiramente pouco tóxicos e com boa solvência. Essas características fazem dos isoalcanos o produto de mais alta qualidade em óleos solventes ecologicamente corretos.

Atualmente, existem três processos principais de produção de isoalcanos: aromatização de alcanos de cadeia linear, síntese de isobuteno e síntese Fischer-Tropsch de isoalcanos de carvão para líquido (CTL). A maioria dos produtos importados do exterior é produzida por síntese de isobuteno, onde o isobuteno é quebrado a partir da nafta, depois passa por isomerização, destilação e hidrogenação para obter isoalcanos sintéticos de alta pureza que são completamente inodoros à temperatura ambiente e não produzem qualquer odor quando aquecidos a um determinada temperatura. No entanto, devido ao elevado custo abrangente deste processo, os preços dos solventes são elevados, mais do dobro do preço do óleo solvente desaromatizado. Atualmente, só pode ser limitado ao uso de produtos de alta qualidade. Como a China possui abundantes recursos de carvão, a síntese Fischer-Tropsch de isoalcanos de carvão para líquido (CTL) tornou-se a principal rota de pesquisa. Com a maturação gradual do processo de estágio posterior, acredita-se que o preço dos isoalcanos produzidos internamente diminuirá significativamente e o uso terá um crescimento explosivo.

Concluindo, na indústria de desmoldantes, você recebe o que pagou. Os preços, até certo ponto, determinam a qualidade dos produtos. Os preços baixos não conseguem satisfazer a procura de gama alta e os preços elevados também são utilizados para compensar os custos iniciais de investigação e desenvolvimento.