1. Hydroxylwaarde: 1 gram polymeerpolyol bevat een hoeveelheid hydroxyl (-OH) die overeenkomt met het aantal milligrammen KOH, uitgedrukt in mgKOH/g.
2. Equivalent: het gemiddelde molecuulgewicht van een functionele groep.
3. Isocyanaatgehalte: het gehalte aan isocyanaat in het molecuul.
4. Isocyanaatindex: geeft de mate van isocyanaatoverschot in de polyurethaanformule aan, meestal weergegeven met de letter R.
5. Ketenverlenger: Dit verwijst naar alcoholen en aminen met een laag moleculair gewicht die moleculaire ketens kunnen verlengen, uitbreiden of ruimtelijke netwerkkruisverbindingen kunnen vormen.
6. Hard segment: Het ketensegment dat wordt gevormd door de reactie van isocyanaat, ketenverlenger en crosslinker op de hoofdketen van polyurethaanmoleculen. Deze groepen hebben een grotere cohesie-energie, een groter ruimtevolume en een grotere stijfheid.
7. Zacht segment: koolstof-koolstof hoofdketen polymeer polyol, goede flexibiliteit, in de polyurethaan hoofdketen voor het flexibele ketensegment.
8. Eénstapsmethode: verwijst naar de methode waarbij oligomeerpolyol, diisocyanaat, ketenverlenger en katalysator tegelijkertijd worden gemengd en direct in de mal worden geïnjecteerd, waarna het mengsel bij een bepaalde temperatuur uithardt.
9. Prepolymeermethode: Eerst vindt een prepolymerisatiereactie plaats tussen oligomeerpolyol en diisocyanaat, waarbij een NCO-gebaseerd polyurethaanprepolymeer wordt gevormd. Dit prepolymeer wordt gegoten en vervolgens reageert het met een ketenverlenger. Deze bereidingsmethode wordt de prepolymeermethode genoemd.
10. Semi-prepolymeermethode: het verschil tussen de semi-prepolymeermethode en de prepolymeermethode is dat een deel van het polyesterpolyol of polyetherpolyol aan het prepolymeer wordt toegevoegd in de vorm van een mengsel met een ketenverlenger, katalysator, enz.
11. Reactie-injectievormen: Ook bekend als reactie-injectievormen (RIM), is een proces waarbij oligomeren met een laag moleculair gewicht in vloeibare vorm direct worden gemengd en tegelijkertijd in de matrijs worden geïnjecteerd. Door de snelle reactie in de matrijsholte neemt het moleculair gewicht van het materiaal snel toe. Het is een proces voor het genereren van volledig nieuwe polymeren met nieuwe karakteristieke groepsstructuren bij extreem hoge snelheden.
12. Schuimindex: de schuimindex (IF) wordt gedefinieerd als het aantal delen water dat wordt gebruikt in 100 delen polyether.
13. Schuimvormingsreactie: verwijst over het algemeen naar de reactie van water en isocyanaat waarbij gesubstitueerd ureum ontstaat en CO2 vrijkomt.
14. Gelreactie: verwijst over het algemeen naar de vorming van een carbamaat.
15. Geleringstijd: onder bepaalde omstandigheden heeft het vloeibare materiaal een bepaalde tijd nodig om te geleren.
16. Melkvormingstijd: aan het einde van zone I verschijnt een melkachtig verschijnsel in de vloeibare fase van het polyurethaanmengsel. Deze tijd wordt de crèmevormingstijd genoemd bij de vorming van polyurethaanschuim.
17. Ketenexpansiecoëfficiënt: verwijst naar de verhouding tussen de hoeveelheid amino- en hydroxylgroepen (eenheid: mol) in de ketenverlengercomponenten (inclusief de gemengde ketenverlenger) en de hoeveelheid NCO in het prepolymeer, oftewel de molaire (equivalente) verhouding van de actieve waterstofgroep tot NCO.
18. Polyether met lage onverzadiging: voornamelijk voor de ontwikkeling van PTMG, prijs van PPG, onverzadiging verlaagd tot 0,05 mol/kg, prestaties dicht bij die van PTMG, gebruik van DMC-katalysator, belangrijkste variant van de Bayer Acclaim-productserie.
19. Ammoniakester-oplosmiddel: bij de productie van polyurethaan moet rekening worden gehouden met de oplossende kracht en de verdampingssnelheid van het oplosmiddel. Bij de productie van polyurethaan moet echter met name rekening worden gehouden met de zware NCO-groepen in het polyurethaan. Oplosmiddelen zoals alcoholen en etheralcoholen die reageren met NCO-groepen kunnen niet worden gekozen. Het oplosmiddel mag geen onzuiverheden zoals water en alcohol bevatten en mag geen alkalische stoffen bevatten, aangezien deze de polyurethaan kunnen aantasten.
Het esteroplosmiddel mag geen water bevatten en mag geen vrije zuren en alcoholen bevatten, aangezien deze reageren met NCO-groepen. Het esteroplosmiddel dat in polyurethaan wordt gebruikt, moet een "ammoniak-ester-kwaliteit oplosmiddel" van hoge zuiverheid zijn. Dat wil zeggen dat het oplosmiddel reageert met een overmaat isocyanaat, waarna de hoeveelheid niet-gereageerd isocyanaat wordt bepaald met dibutylamine om te testen of het geschikt is voor gebruik. Het principe is dat het verbruik van isocyanaat niet relevant is, omdat het water in de ester, alcohol en zuur samen de totale hoeveelheid isocyanaat verbruiken. Als het aantal gram oplosmiddel dat nodig is om NCO-groepen te verbruiken wordt uitgedrukt, is de waarde stabiel.
Isocyanaat-equivalenten lager dan 2500 worden niet gebruikt als oplosmiddel voor polyurethaan.
De polariteit van het oplosmiddel heeft een grote invloed op de reactie van harsvorming. Hoe groter de polariteit, hoe trager de reactie. Neem bijvoorbeeld tolueen en methylethylketon, waar het polariteitsverschil 24 keer zo groot is. De grote polariteit van dit oplosmiddelmolecuul kan waterstofbruggen vormen met de hydroxylgroep van de alcohol, waardoor de reactie vertraagt.
Polychlooresters als oplosmiddel zijn beter te kiezen dan aromatische oplosmiddelen, omdat hun reactiesnelheid hoger ligt dan die van esters en ketonen, zoals xyleen. Het gebruik van ester- en ketonoplosmiddelen kan de levensduur van dubbelvertakt polyurethaan tijdens de productie verlengen. Bij de productie van coatings is de keuze voor het eerder genoemde "ammoniak-oplosmiddel" gunstig voor de opgeslagen stabilisatoren.
Esteroplosmiddelen hebben een sterke oplosbaarheid, een matige verdampingssnelheid, een lage toxiciteit en worden veel gebruikt. Cyclohexanon wordt ook veel gebruikt. Koolwaterstofoplosmiddelen hebben een laag oplossend vermogen voor vaste stoffen, worden minder vaak afzonderlijk gebruikt en vaker in combinatie met andere oplosmiddelen.
20. Fysisch blaasmiddel: een fysisch blaasmiddel is een middel waarbij de poriën van het schuim worden gevormd door de verandering van de fysieke vorm van een stof, dat wil zeggen door de uitzetting van gecomprimeerd gas, de verdamping van vloeistof of de oplossing van vaste stoffen.
21. Chemische blaasmiddelen: chemische blaasmiddelen zijn stoffen die na verhitting en ontleding gassen zoals koolstofdioxide en stikstof vrijgeven en fijne poriën vormen in de polymeersamenstelling van de verbinding.
22. Fysieke verknoping: er zijn enkele harde ketens in de zachte polymeerketen, en de harde keten heeft dezelfde fysische eigenschappen als het gevulkaniseerde rubber na chemische verknoping bij een temperatuur onder het verwekingspunt of smeltpunt.
23. Chemische verknoping: verwijst naar het proces waarbij grote moleculaire ketens door middel van chemische bindingen aan elkaar worden gekoppeld onder invloed van licht, warmte, hoogenergetische straling, mechanische kracht, ultrageluid en verknopingsmiddelen om een netwerk of een polymeer met een specifieke vorm te vormen.
24. Schuimindex: het aantal delen water dat overeenkomt met 100 delen polyether wordt gedefinieerd als de schuimindex (IF).
25. Welke soorten isocyanaten worden qua structuur veelvuldig gebruikt?
A: Alifatisch: HDI, alicyclisch: IPDI,HTDI,HMDI, Aromatisch: TDI,MDI,PAPI,PPDI,NDI.
26. Welke soorten isocyanaten worden vaak gebruikt? Schrijf de structuurformule op.
A: Tolueendiisocyanaat (TDI), difenylmethaan-4,4'-diisocyanaat (MDI), polyfenylmethaanpolyisocyanaat (PAPI), vloeibaar MDI, hexamethyleendiisocyanaat (HDI).
27. Wat betekenen TDI-100 en TDI-80?
A: TDI-100 bestaat uit tolueendiisocyanaat met een 2,4-structuur; TDI-80 verwijst naar een mengsel dat bestaat uit 80% tolueendiisocyanaat met een 2,4-structuur en 20% met een 2,6-structuur.
28. Wat zijn de kenmerken van TDI en MDI bij de synthese van polyurethaanmaterialen?
A: Reactiviteit van 2,4-TDI en 2,6-TDI. De reactiviteit van 2,4-TDI is vele malen hoger dan die van 2,6-TDI, omdat de NCO-groep op positie 4 in 2,4-TDI ver verwijderd is van de NCO-groep op positie 2 en de methylgroep, waardoor er vrijwel geen sterische hindering is. De NCO-groep van 2,6-TDI wordt daarentegen beïnvloed door de sterische hindering van de ortho-methylgroep.
De twee NCO-groepen van MDI liggen ver uit elkaar en er bevinden zich geen substituenten in de buurt, waardoor de activiteit van beide NCO-groepen relatief groot is. Zelfs als één NCO-groep aan de reactie deelneemt, neemt de activiteit van de andere NCO-groep af, maar blijft de activiteit over het algemeen relatief groot. Daarom is de reactiviteit van MDI-polyurethaanprepolymeer groter dan die van TDI-prepolymeer.
29. HDI, IPDI, MDI, TDI, NDI: welke van deze drie is beter bestand tegen vergeling?
A: HDI (behoort tot de invariante gele alifatische diisocyanaten), IPDI (gemaakt van polyurethaanhars met goede optische stabiliteit en chemische bestendigheid, over het algemeen gebruikt voor de productie van hoogwaardige, niet-verkleurende polyurethaanhars).
30. Doel van MDI-modificatie en veelgebruikte modificatiemethoden
A: Vloeibaar MDI: Gemodificeerd doel: vloeibaar puur MDI is een vloeibaar gemodificeerd MDI, dat enkele nadelen van puur MDI (vast bij kamertemperatuur, smeltend bij gebruik, herhaaldelijk verwarmen beïnvloedt de prestaties) verhelpt en tevens de basis vormt voor een breed scala aan modificaties ter verbetering van de prestaties van op MDI gebaseerde polyurethaanmaterialen.
Methoden:
① Urethaan-gemodificeerd vloeibaar MDI.
② Carbodiimide en uretonimine gemodificeerd vloeibaar MDI.
31. Welke soorten polymeerpolyolen worden veel gebruikt?
A: Polyesterpolyol, polyetherpolyol
32. Hoeveel industriële productiemethoden zijn er voor polyesterpolyolen?
A: Vacuümsmeltmethode B: smeltmethode met draaggas C: azeotropische destillatiemethode
33. Wat zijn de bijzondere structuren op de moleculaire ruggengraat van polyester en polyetherpolyolen?
A: Polyesterpolyol: Een macromoleculaire alcoholverbinding met een estergroep in de moleculaire ruggengraat en een hydroxylgroep (-OH) aan het eind. Polyetherpolyolen: Polymeren of oligomeren met etherbindingen (-O-) en eindgroepen (-OH) of aminegroepen (-NH2) in de moleculaire ruggengraatstructuur.
34. Welke typen polyetherpolyolen zijn er, op basis van hun eigenschappen?
A: Zeer actieve polyetherpolyolen, geënte polyetherpolyolen, vlamvertragende polyetherpolyolen, heterocyclisch gemodificeerde polyetherpolyolen, polytetrahydrofuranpolyolen.
35. Hoeveel soorten gewone polyethers zijn er, afhankelijk van de uitgangsstof?
A: Polyoxidepropyleenglycol, polyoxidepropyleentriol, harde bubbelpolyetherpolyol, laag onverzadigde polyetherpolyol.
36. Wat is het verschil tussen hydroxy-terminated polyethers en amine-terminated polyethers?
Aminoterminated polyethers zijn polyoxide-allylethers waarbij het hydroxyl-uiteinde is vervangen door een aminegroep.
37. Welke soorten polyurethaankatalysatoren worden doorgaans gebruikt? Welke veelgebruikte varianten zijn inbegrepen?
A: Tertiaire aminekatalysatoren, veelgebruikte varianten zijn: triethyleendiamine, dimethylethanolamine, n-methylmorfoline, N,n-dimethylcyclohexamine
Metaalalkylverbindingen, veelgebruikte varianten zijn onder andere organotin-katalysatoren, die kunnen worden onderverdeeld in tin(II)octoaat, tin(II)oleaat en dibutyltindilaurate.
38. Wat zijn de meest gebruikte ketenverlengers of verknopingsmiddelen voor polyurethaan?
A: Polyolen (1,4-butaandiol), alicyclische alcoholen, aromatische alcoholen, diamines, alcoholamines (ethanolamine, diethanolamine)
39. Reactiemechanisme van isocyanaten
A: De reactie van isocyanaten met actieve waterstofverbindingen wordt veroorzaakt doordat het nucleofiele centrum van het molecuul van de actieve waterstofverbinding het NCO-gebaseerde koolstofatoom aanvalt. Het reactiemechanisme is als volgt:
40. Hoe beïnvloedt de structuur van isocyanaat de reactiviteit van NCO-groepen?
A: De elektronegativiteit van de AR-groep: als de R-groep een elektronenabsorberende groep is, is de elektronendichtheid van het C-atoom in de -NCO-groep lager, waardoor deze kwetsbaarder is voor nucleofiele aanvallen. Dit betekent dat nucleofiele reacties met alcoholen, aminen en andere verbindingen gemakkelijker plaatsvinden. Als R een elektronendonor is en elektronen via de elektronenwolk worden overgedragen, neemt de elektronendichtheid van het C-atoom in de -NCO-groep toe, waardoor deze minder kwetsbaar wordt voor nucleofiele aanvallen en het reactievermogen met actieve waterstofverbindingen afneemt. B. Inductie-effect: Omdat aromatisch diisocyanaat twee NCO-groepen bevat, zal, wanneer de eerste -NCO-groep deelneemt aan de reactie, de andere -NCO-groep, als gevolg van het conjugatie-effect van de aromatische ring, de rol van elektronenabsorberende groep overnemen. Hierdoor wordt de reactieactiviteit van de eerste NCO-groep versterkt, wat het inductie-effect is. C. Sterisch effect: In aromatische diisocyanaatmoleculen is de invloed van de ene NCO-groep op de reactiviteit van de andere NCO-groep vaak groter als er twee -NCO-groepen tegelijk in een aromatische ring aanwezig zijn. Wanneer twee NCO-groepen zich echter in verschillende aromatische ringen van hetzelfde molecuul bevinden, of wanneer ze gescheiden zijn door koolwaterstofketens of aromatische ringen, is de interactie tussen hen gering en neemt deze af naarmate de lengte van de koolwaterstofketen of het aantal aromatische ringen toeneemt.
41. Soorten actieve waterstofverbindingen en NCO-reactiviteit
A: Alifatische NH2 > Aromatische groep Bozui OH > Water > Secundaire OH > Fenol OH > Carboxylgroep > Gesubstitueerd ureum > Amido > Carbamaat. (Als de elektronendichtheid van het nucleofiele centrum hoger is, is de elektronegativiteit sterker en is de reactieactiviteit met isocyanaat hoger en de reactiesnelheid sneller; anders is de activiteit laag.)
42. Invloed van hydroxylverbindingen op hun reactiviteit met isocyanaten
A: De reactiviteit van actieve waterstofverbindingen (ROH of RNH2) hangt samen met de eigenschappen van R. Wanneer R een elektronenzuigende groep is (lage elektronegativiteit), is het moeilijk om waterstofatomen over te dragen en verloopt de reactie tussen actieve waterstofverbindingen en NCO moeizamer. Als R een elektronendonor is, kan de reactiviteit van actieve waterstofverbindingen met NCO verbeterd worden.
43. Waarvoor dient de reactie van isocyanaat met water?
A: Het is een van de basisreacties bij de bereiding van polyurethaanschuim. De reactie tussen beide produceert eerst een onstabiel carbamzuur, dat vervolgens uiteenvalt in CO2 en aminen. Als er een overmaat aan isocyanaat aanwezig is, reageert het resulterende amine met het isocyanaat tot ureum.
44. Bij de bereiding van polyurethaanelastomeren moet het watergehalte van de polymeerpolyolen strikt gecontroleerd worden.
A: In elastomeren, coatings en vezels zijn geen luchtbellen vereist, daarom moet het watergehalte in de grondstoffen strikt gecontroleerd worden, meestal minder dan 0,05%.
45. Verschillen in katalytische effecten van amine- en tin-katalysatoren op isocyanaatreacties
A: Tertiaire aminekatalysatoren hebben een hoge katalytische efficiëntie voor de reactie van isocyanaat met water, terwijl tinkatalysatoren een hoge katalytische efficiëntie hebben voor de reactie van isocyanaat met een hydroxylgroep.
46. Waarom kan polyurethaanhars als een blokpolymeer worden beschouwd, en wat zijn de kenmerken van de ketenstructuur?
Antwoord: Omdat het ketensegment van polyurethaanhars is opgebouwd uit harde en zachte segmenten, verwijst het harde segment naar het ketensegment dat wordt gevormd door de reactie van isocyanaat, ketenverlenger en crosslinker op de hoofdketen van polyurethaanmoleculen. Deze groepen hebben een grotere cohesie-energie, een groter volume en een grotere stijfheid. Het zachte segment verwijst naar de koolstof-koolstof hoofdketen van het polymeerpolyol, dat een goede flexibiliteit heeft en een flexibel segment is in de polyurethaan hoofdketen.
47. Welke factoren beïnvloeden de eigenschappen van polyurethaanmaterialen?
A: Groepscohesie-energie, waterstofbinding, kristalliniteit, verknopingsgraad, moleculair gewicht, hard segment, zacht segment.
48. Welke grondstoffen vormen de zachte en harde segmenten in de hoofdketen van polyurethaanmaterialen?
A: Het zachte segment bestaat uit oligomere polyolen (polyester, polyetherdiolen, enz.), en het harde segment bestaat uit polyisocyanaten of een combinatie daarvan met kleine moleculaire ketenverlengers.
49. Hoe beïnvloeden zachte en harde segmenten de eigenschappen van polyurethaanmaterialen?
A: Zacht segment: (1) Het molecuulgewicht van het zachte segment: ervan uitgaande dat het molecuulgewicht van het polyurethaan gelijk is, zal de sterkte van het polyurethaan toenemen met de toename van het molecuulgewicht van de polyesterdiol als het zachte segment polyester is; als het zachte segment polyether is, zal de sterkte van het polyurethaan afnemen met de toename van het molecuulgewicht van de polyetherdiol, maar de rekbaarheid zal toenemen. (2) De kristalliniteit van het zachte segment: Dit heeft een grote invloed op de kristalliniteit van het lineaire polyurethaanketensegment. Over het algemeen is kristallisatie gunstig voor het verbeteren van de prestaties van polyurethaanproducten, maar soms vermindert kristallisatie de flexibiliteit van het materiaal bij lage temperaturen, en het kristallijne polymeer is vaak ondoorzichtig.
Hard segment: Het harde ketensegment beïnvloedt doorgaans de verwekings- en smelttemperatuur en de eigenschappen van het polymeer bij hoge temperaturen. Polyurethanen bereid met aromatische isocyanaten bevatten stijve aromatische ringen, waardoor de polymeersterkte in het harde segment toeneemt en de materiaalsterkte over het algemeen groter is dan die van polyurethanen bereid met alifatische isocyanaten. De weerstand tegen UV-degradatie is echter gering en ze vergelen gemakkelijk. Alifatische polyurethanen vergelen niet.
50. Classificatie van polyurethaanschuim
A: (1) hard schuim en zacht schuim, (2) schuim met hoge dichtheid en schuim met lage dichtheid, (3) polyesterschuim, polyetherschuim, (4) TDI-schuim, MDI-schuim, (5) polyurethaanschuim en polyisocyanuraatschuim, (6) productie via de éénstapsmethode en de prepolymerisatiemethode, continue productie en intermitterende productie, (8) blokschuim en gegoten schuim.
51. Basisreacties bij de bereiding van schuim
A: Het verwijst naar de reactie van -NCO met -OH, -NH2 en H2O, en bij reactie met polyolen verwijst de "gelreactie" in het schuimvormingsproces over het algemeen naar de vormingsreactie van carbamaat. Omdat de schuimgrondstof multifunctionele grondstoffen bevat, ontstaat een verknoopt netwerk, waardoor het schuimsysteem snel kan geleren.
De schuimvormingsreactie vindt plaats in het schuimvormingssysteem in aanwezigheid van water. De zogenaamde "schuimvormingsreactie" verwijst over het algemeen naar de reactie van water en isocyanaat waarbij gesubstitueerd ureum ontstaat en CO2 vrijkomt.
52. Nucleatiemechanisme van bellen
De grondstof reageert in een vloeibare fase, of afhankelijk van de temperatuur die tijdens de reactie ontstaat, tot een gasvormige stof die vervolgens verdampt. Naarmate de reactie vordert en er veel reactiewarmte vrijkomt, neemt de hoeveelheid gasvormige stof en de verdamping ervan voortdurend toe. Wanneer de gasconcentratie de verzadigingsconcentratie overschrijdt, begint zich een aanhoudende gasbel in de oplossing te vormen en stijgt deze op.
53. De rol van schuimstabilisator bij de bereiding van polyurethaanschuim
A: Het heeft een emulgerend effect, waardoor de onderlinge oplosbaarheid tussen de componenten van het schuimmateriaal wordt verbeterd; na toevoeging van siliconensurfactant, doordat de oppervlaktespanning γ van de vloeistof sterk wordt verlaagd, wordt de benodigde vrije energie voor gasdispersie verminderd, waardoor de in de grondstof verspreide lucht tijdens het mengproces eerder zal nucleëren. Dit draagt bij aan de vorming van kleine belletjes en verbetert de stabiliteit van het schuim.
54. Stabiliteitsmechanisme van schuim
A: De toevoeging van geschikte oppervlakteactieve stoffen bevordert de vorming van een fijne bubbeldispersie.
55. Vormingsmechanisme van opencellig schuim en geslotencellig schuim
A: Het vormingsmechanisme van opencellig schuim: In de meeste gevallen, wanneer er een hoge druk in de bel is, is de sterkte van de belwand, gevormd door de gelreactie, niet hoog. De wandfilm kan de rek die wordt veroorzaakt door de stijgende gasdruk niet weerstaan, waardoor de belwandfilm wordt uitgerekt en het gas via de scheur ontsnapt, met de vorming van opencellig schuim tot gevolg.
Vormingsmechanisme van gesloten-celschuim: Bij een systeem met harde bellen verloopt de gelvorming relatief snel door de reactie van multifunctionele polyetherpolyolen met polyisocyanaat. Hierdoor kan het gas in de bel de belwand niet doorbreken, wat leidt tot de vorming van gesloten-celschuim.
56. Schuimvormingsmechanisme van fysische schuimmiddelen en chemische schuimmiddelen
A: Fysisch blaasmiddel: Een fysisch blaasmiddel is een middel waarbij de poriën van het schuim worden gevormd door de verandering van de fysieke vorm van een bepaalde stof, dat wil zeggen door de uitzetting van gecomprimeerd gas, de verdamping van vloeistof of de oplossing van vaste stoffen.
Chemische blaasmiddelen: Chemische blaasmiddelen zijn verbindingen die, wanneer ze door verhitting worden ontleed, gassen zoals koolstofdioxide en stikstof vrijgeven en fijne poriën in de polymeersamenstelling vormen.
57. Bereidingsmethode van zacht polyurethaanschuim
A: Eénstapsmethode en prepolymeermethode
Prepolymeermethode: hierbij wordt een prepolymeer gevormd met vrije NCO-groepen door reactie tussen polyetherpolyol en overtollig TDI. Dit prepolymeer wordt vervolgens gemengd met water, een katalysator, een stabilisator, enz. om schuim te maken. Eénstapsmethode: diverse grondstoffen worden direct in de mengkop gemengd, waarna in één stap schuim wordt gevormd. Deze methode kan continu of intermitterend zijn.
58. Kenmerken van horizontale en verticale schuimvorming
Methode met gebalanceerde drukplaat: gekenmerkt door het gebruik van bovenpapier en een bovenplaat. Overloopgroefmethode: gekenmerkt door het gebruik van een overloopgroef en een landingsplaat voor de transportband.
Kenmerken van verticaal schuimen: met een kleine doorstroom kunt u schuimblokken met een grote doorsnede produceren. Normaal gesproken is voor een horizontale schuimmachine dezelfde doorsnede nodig, maar de doorstroom is 3 tot 5 keer groter dan bij verticaal schuimen. Door de grote doorsnede van het schuimblok is er geen boven- en onderlaag en is de randlaag dun, waardoor het snijverlies aanzienlijk wordt verminderd. De apparatuur neemt weinig ruimte in beslag, de hoogte van de installatie bedraagt ongeveer 12-13 meter en de investeringskosten voor de installatie en apparatuur zijn lager dan die van het horizontale schuimproces. De trechter en het model zijn eenvoudig aan te passen voor de productie van cilindrische of rechthoekige schuimblokken, met name ronde schuimblokken voor roterend snijden.
59. Basisprincipes van de grondstoffenselectie voor de bereiding van zacht schuim.
A: Polyol: Polyetherpolyol voor gewoon blokschuim heeft over het algemeen een moleculair gewicht van 3000 tot 4000, voornamelijk polyethertriol. Polyethertriol met een moleculair gewicht van 4500 tot 6000 wordt gebruikt voor schuim met een hoge veerkracht. Met een toenemend moleculair gewicht nemen de treksterkte, rek en veerkracht van het schuim toe. De reactiviteit van vergelijkbare polyethers neemt af. Met een toenemende functionele graad van de polyether wordt de reactie relatief versneld, neemt de verknopingsgraad van het polyurethaan toe, neemt de hardheid van het schuim toe en neemt de rek af. Isocyanaat: De isocyanaatgrondstof voor zacht polyurethaanblokschuim is voornamelijk tolueendiisocyanaat (TDI-80). De relatief lage activiteit van TDI-65 wordt alleen gebruikt voor polyesterpolyurethaanschuim of speciaal polyetherschuim. Katalysator: De katalytische voordelen van het opschuimen van zacht bulkschuim kunnen grofweg in twee categorieën worden verdeeld: organometallische verbindingen, waarvan tin(II)caprylaat het meest wordt gebruikt; en tertiaire aminen, veelal dimethylaminoethylethers. Schuimstabilisator: In polyester-polyurethaan bulkschuim worden voornamelijk niet-siliciumhoudende oppervlakteactieve stoffen gebruikt, en in polyether bulkschuim wordt voornamelijk organosilica-geoxideerd olefinecopolymeer gebruikt. Schuimmiddel: Over het algemeen wordt alleen water als schuimmiddel gebruikt wanneer de dichtheid van de polyurethaan zachte blokken groter is dan 21 kg per kubieke meter; verbindingen met een laag kookpunt, zoals methyleenchloride (MC), worden alleen als hulpblaasmiddel gebruikt in formuleringen met een lage dichtheid.
60. Invloed van omgevingsomstandigheden op de fysische eigenschappen van blokschuim
A: Het effect van temperatuur: de schuimvorming van polyurethaan versnelt naarmate de materiaaltemperatuur stijgt, wat het risico op kernverbranding en brand in gevoelige formuleringen vergroot. De invloed van luchtvochtigheid: door de reactie van de isocyanaatgroep in het schuim met waterdamp in de lucht neemt de hardheid van het schuim af en de rek toe. De treksterkte van het schuim neemt toe met de toename van de ureumgroep. Het effect van atmosferische druk: bij dezelfde formule neemt de dichtheid aanzienlijk af wanneer het schuim op grotere hoogte wordt gevormd.
61. Het belangrijkste verschil tussen het grondstoffensysteem dat wordt gebruikt voor koudgevormd zacht schuim en warmgevormd schuim.
A: De grondstoffen die gebruikt worden bij koudhardende schuimvorming hebben een hoge reactiviteit, waardoor externe verwarming tijdens het uitharden niet nodig is. Door de warmte die door het systeem wordt gegenereerd, kan de uithardingsreactie in principe in korte tijd voltooid zijn en kan de mal binnen enkele minuten na het injecteren van de grondstoffen worden verwijderd. De grondstoffen voor warmhardende schuimvorming hebben een lage reactiviteit. Het reactiemengsel moet na het schuimen in de mal samen met de mal worden verwarmd, waarna het schuimproduct pas kan worden verwijderd nadat het volledig is uitgehard in het bakkanaal.
62. Wat zijn de kenmerken van koudgevormd zacht schuim in vergelijking met warmgevormd schuim?
A: ① Het productieproces vereist geen externe warmte, waardoor veel warmte bespaard kan worden; ② Hoge doorzakcoëfficiënt (inzakverhouding), goede comfortprestaties; ③ Hoge terugvering; ④ Schuim zonder vlamvertrager heeft toch bepaalde vlamvertragende eigenschappen; ⑤ Korte productiecyclus, waardoor mallen bespaard kunnen worden en kosten bespaard kunnen worden.
63. Kenmerken en toepassingen van respectievelijk zachte en harde bellen
A: Kenmerken van zachte polyurethaanschuim: De celstructuur van zachte polyurethaanschuimschuim is meestal open. Over het algemeen heeft het een lage dichtheid, een goed elastisch herstelvermogen, geluidsabsorptie, luchtdoorlaatbaarheid, warmte-isolatie en andere eigenschappen. Toepassingen: Hoofdzakelijk gebruikt voor meubels, kussens, autostoelbekleding, diverse zachte vullingen, gelamineerde composietmaterialen, industrieel en civiel zacht schuim. Het wordt ook gebruikt als filtermateriaal, geluidsisolatiemateriaal, schokabsorberend materiaal, decoratief materiaal, verpakkingsmateriaal en warmte-isolatiemateriaal.
Kenmerken van hard polyurethaanschuim: polyurethaanschuim is licht van gewicht, heeft een hoge soortelijke sterkte en een goede vormvastheid; het heeft superieure thermische isolatieprestaties, een sterke hechtkracht, goede verouderingseigenschappen en een lange levensduur bij lage temperaturen; het reactiemengsel is goed vloeibaar en kan holtes of ruimtes met complexe vormen soepel vullen. De grondstof voor de productie van hard polyurethaanschuim heeft een hoge reactiviteit, hardt snel uit en maakt een hoge efficiëntie en massaproductie in de fabriek mogelijk.
Toepassingen: Gebruikt als isolatiemateriaal voor koelkasten, vriezers, koelcontainers, koelhuizen, isolatie van olie- en warmwaterleidingen, isolatie van muren en daken van gebouwen, isolatiepanelen voor sandwichconstructies, enz.
64. Belangrijkste aspecten van het ontwerp van een formule met harde bubbels.
A: Polyolen: Polyetherpolyolen die worden gebruikt voor hardschuimformuleringen zijn over het algemeen polypropyleenoxidepolyolen met een hoge energie en een hoge hydroxylwaarde (laag moleculair gewicht); Isocyanaat: Momenteel is het isocyanaat dat wordt gebruikt voor hardschuim voornamelijk polymethylethyleenpolyfenylpolyisocyanaat (algemeen bekend als PAPI), oftewel ruw MDI en gepolymeriseerd MDI; Schuimmiddelen: (1) CFK-schuimmiddel (2) HCFC- en HFC-schuimmiddel (3) pentaanschuimmiddel (4) water; Schuimstabilisator: De schuimstabilisator die wordt gebruikt voor de formulering van hard polyurethaanschuim is over het algemeen een blokpolymeer van polydimethylsiloxaan en polyoxolefine. Momenteel zijn de meeste schuimstabilisatoren voornamelijk van het Si-C-type; Katalysator: De katalysator voor de formulering van hardschuim is voornamelijk een tertiair amine, en in speciale gevallen kan een organotin-katalysator worden gebruikt; Overige toevoegingen: Afhankelijk van de eisen en behoeften van de verschillende toepassingen van harde polyurethaanschuimproducten kunnen vlamvertragers, openingsmiddelen, rookremmers, anti-verouderingsmiddelen, schimmelwerende middelen, versterkingsmiddelen en andere toevoegingen aan de formule worden toegevoegd.
65. Principe van de bereiding van schuim voor volledige huidvorming.
A: Integraalhuidschuim (ISF), ook wel zelfhuidvormend schuim genoemd, is een kunststofschuim dat tijdens de productie een eigen dichte huidlaag vormt.
66. Kenmerken en toepassingen van microporeuze polyurethaan-elastomeren
A: Kenmerken: Polyurethaanelastomeer is een blokpolymeer, over het algemeen samengesteld uit een oligomeer polyol, een flexibel, lang keten zacht segment, diisocyanaat en een ketenverlenger die een hard segment vormen. De harde en zachte segmenten wisselen elkaar af en vormen een herhalende structuureenheid. Naast de aanwezigheid van ammoniakestergroepen kan polyurethaan waterstofbruggen vormen binnen en tussen moleculen, en kunnen de zachte en harde segmenten microfasegebieden vormen en microfasescheiding veroorzaken.
67. Wat zijn de belangrijkste prestatiekenmerken van polyurethaanelastomeren?
A: Prestatiekenmerken: 1. Hoge sterkte en elasticiteit, kan een breed hardheidsbereik bestrijken (Shaw A10 ~ Shaw D75) met behoud van een hoge elasticiteit; Over het algemeen kan de vereiste lage hardheid worden bereikt zonder weekmaker, waardoor er geen problemen ontstaan door weekmakermigratie; 2. Bij dezelfde hardheid een hoger draagvermogen dan andere elastomeren; 3. Uitstekende slijtvastheid, de slijtvastheid is 2 tot 10 keer hoger dan die van natuurrubber; 4. Uitstekende olie- en chemische bestendigheid; Aromatisch polyurethaan is stralingsbestendig; Uitstekende zuurstof- en ozonbestendigheid; 5. Hoge slagvastheid, goede vermoeiingsweerstand en schokbestendigheid, geschikt voor toepassingen met hoogfrequente buiging; 6. Goede flexibiliteit bij lage temperaturen; 7. Gewoon polyurethaan kan niet worden gebruikt boven 100 ℃, maar met een speciale formule kan het temperaturen tot 140 ℃ weerstaan; 8. Relatief lage vorm- en verwerkingskosten.
68. Polyurethaanelastomeren worden geclassificeerd op basis van polyolen, isocyanaten, productieprocessen, enz.
A: 1. Afhankelijk van de grondstof, oligomeerpolyol, kunnen polyurethaanelastomeren worden onderverdeeld in polyestertype, polyethertype, polyolefinetype, polycarbonaattype, enzovoort. Het polyethertype kan, afhankelijk van de specifieke variant, worden onderverdeeld in polytetrahydrofuraantype en polypropyleenoxidetype; 2. Afhankelijk van het diisocyanaat kunnen ze worden onderverdeeld in alifatische en aromatische elastomeren, en verder worden onderverdeeld in TDI-type, MDI-type, IPDI-type, NDI-type en andere typen; 3. Op basis van het productieproces worden polyurethaanelastomeren traditioneel onderverdeeld in drie categorieën: giettype (CPU), thermoplastisch (TPU) en mengtype (MPU).
69. Welke factoren beïnvloeden de eigenschappen van polyurethaanelastomeren vanuit het perspectief van de moleculaire structuur?
A: Vanuit het oogpunt van moleculaire structuur is polyurethaanelastomeer een blokpolymeer, over het algemeen samengesteld uit oligomere polyolen met flexibele, lange ketens (een zacht segment), diisocyanaat en een ketenverlenger die een hard segment vormen. De harde en zachte segmenten wisselen elkaar af en vormen een herhalende structurele eenheid. Naast de aanwezigheid van ammoniakestergroepen kan polyurethaan waterstofbruggen vormen binnen en tussen moleculen, en kunnen de zachte en harde segmenten microfasegebieden vormen en microfasescheiding veroorzaken. Deze structurele kenmerken zorgen ervoor dat polyurethaanelastomeren een uitstekende slijtvastheid en taaiheid hebben, waardoor ze bekend staan als "slijtvast rubber".
70. Prestatieverschil tussen gewone polyester- en polytetrahydrofuraanether-elastomeren
A: Polyestermoleculen bevatten meer polaire estergroepen (-COO-), die sterke intramoleculaire waterstofbruggen kunnen vormen, waardoor polyesterpolyurethaan een hoge sterkte, slijtvastheid en oliebestendigheid heeft.
Het uit polyetherpolyolen bereide elastomeer heeft een goede hydrolysestabiliteit, weerbestendigheid, flexibiliteit bij lage temperaturen en vormvastheid. Bron: Polymer learning Research
Geplaatst op: 17 januari 2024