Quais são as matérias-primas de espuma de poliuretano flexível? -Part 1

A espuma flexível de poliuretano é um material de polímero amplamente utilizado em móveis, colchões e outros campos. Sua excelente elasticidade e conforto o tornam um material importante na indústria moderna. Para entender a preparação de espuma de poliuretano flexível, devemos primeiro esclarecer sua composição da matéria -prima. As principais matérias -primas de espuma de poliuretano flexível incluem:

1.Isocianatos: alifático, cicloalifático, aromático

2.oligômeros Polióis: polióis de poliéster, poliéolos poliéteros (polióis de poliéter de óxido de propileno, polióis de poliéter tetra -hidrofurano, outros poliéteros de poliéter), outros polióis

3. Extensores da Chain (CrossLinkers): Extensores de cadeia do tipo amina, extensores de cadeia do tipo álcool

4.Catalisadores: catalisadores de amina terciária, compostos organometálicos

5.Dititivos: retardadores de chama, antioxidantes, absorvedores UV, corantes, plastificantes

Entre eles, o diisocianato de tolueno (TDI) é o isocianato mais comumente usado. Ele reage com os polióis para formar a espinha dorsal de poliuretano e, com a ajuda de agentes de sopro e outros aditivos, produz um material macio e poroso. Este artigo apresenta primeiro o TDI.

Diisocianato de tolueno (TDI)

Peso molecular: 174.2

Peso equivalente: 87.1

Funcionalidade (F): 2

Densidade: 1,2244 g/cm³

O TDI é o monômero de diisocianato de maior volume desenvolvido, mais utilizado e maior volume. Dependendo das posições dos dois isocianato (–NCO) Grupos no anel benzeno, é dividido em 2,4-TDI e 2,6-TDI.

À temperatura ambiente, o TDI é um líquido transparente incolor ou ligeiramente amarelo, com um forte odor irritante. Está disponível comercialmente em três séries:

*T-65: Uma mistura de 65%/35% de 2,4-TDI e 2,6-TDI.

*T-80: Uma mistura de 80%/20% (mais amplamente utilizada e econômica, comum na indústria de revestimentos).

*T-100: >95% 2,4-TDI com mínimo 2,6-TDI (mais caro, para usos de alto desempenho).

Reatividade : Devido ao impedimento estérico do –Grupo Ch₃, a posição 4 –NCO é mais reativo que a 2 posição –NCO. No 50°C, a reatividade difere em cerca de 8 vezes, equalizando em torno 100°C. Isso pode ser usado para projetar polímeros bem estruturados.

Desvantagens : O TDI tem uma alta pressão de vapor, é volátil e tóxico. É frequentemente usado como oligômero para reduzir os riscos. Os produtos de poliuretano à base de TDI podem amarrar ao longo do tempo devido a reações fotoquímicas de grupos aromáticos, produzindo compostos causadores de cores como quinonas ou estruturas azo.

Para espuma flexível, o TDI 80/20 é normalmente usado. O isômero 2,4 reage rapidamente, enquanto o isômero 2,6 contribui para a cura de espuma. Os catalisadores ajustam principalmente a reatividade. O conteúdo 2,4 mais alto aumenta o tempo de espuma e melhora a suavidade dentro dos limites.

Propriedades do TDI

Densidade relativa (20/4°C): 1.2244

Ponto de congelamento: TDI-65: 3.5–5.5°C; TDI-80: 11.5–13.5°C; TDI-100: 19.5–21.5°C

Ponto de flash (copo aberto): 132°C

Ponto de ebulição: 251°C

Índice de Refração (20°C): 1.569

Armazenamento: selado com gás inerte (argônio/nitrogênio), armazenado em condições frias, secas e escuras

Classificação de perigos: Substância Tóxica Classe 6.1

Número da ONU: 2078

Estado físico: líquido incolor, odor pungente, escurece a exposição à luz

O TDI reage com a água para formar ácido carbâmico instável, que se decompõe em aminas e gases, produzindo espuma. Mais gás reduz a densidade de espuma. As estruturas de uréia formadas podem aumentar a dureza e a força de espuma, especialmente em fórmulas de baixa água.

Especificações e aplicações do TDI

T-65: Usado principalmente para espuma de poliuretano flexível

T-80: a maioria usada TDI, para espuma e outros produtos PU

T-100: TDI de alta pureza para elastômeros, revestimentos e fibras

Comparação TDI-80 de diferentes fabricantes

Características estruturais de isocianatos

Isocianatos são compostos contendo –N = c = os grupos. Sua fórmula geral é:

R–(NCO) ₙ, onde r pode ser alquil, aril ou cicloalquil e n & ge; 2 para síntese de PU.

Classificação de isocianato

1. Por número de grupos de NCO

Diisocianatos: TDI, MDI, HDI, NDI, PPDI, IPDI, XDI

Poliissocianatos: Papi

2. por estrutura

Aliphatic: HDI

Cycloaliphatic: ipdi, htdi, hmdi

Aromático: tdi, mdi, papi, ppdi, ndi

Mecanismo de reação

O TDI reage com a água para gerar ácido carbâmico instável, que se decompõe rapidamente em amina e CO₂. A amina reage com o excesso de isocianato para formar uréia, produzindo gás e formando espuma. A uréia contribui para os segmentos rígidos no polímero, afetando a densidade de espuma, dureza e capacidade de suportar carga.

Fórmula de dosagem de TDI

Dosagem de TDI = [0.1554 × (Valor hidroxil ppg + valor de ácido) + 9.667 × água] × Índice TDI

ou = (8,68 + água × 9.67) × Índice TDI

Aplicações típicas:

Notas:

Faixa típica de índice TDI: 95–135. O índice mais alto aumenta a dureza da espuma dentro dos limites.

A segunda parte é sobre catalisadores, clique no seguinte link para ler: https://www.sabtechmachine.com/what-are-theraw-materials-offlexible-polyuretane-foam-part-2.html

A terceira parte é sobre outros produtos químicos, clique no seguinte link para ler: https://www.sabtechmachine.com/what-are-theraw-materials-offlexible-polyuretane-foam-part-3.html