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一般而言,熟化慢可以通過增加發(fā)泡型催化劑A1和凝膠型催化劑A33來解決,但增加A33用量,會導致泡沫凝膠速度過快,容易產(chǎn)生來不及合模或制品流不滿、缺角、空洞等不良現(xiàn)象,且易導致制品的收縮,脹氣,影響eps泡沫制品的性能。
泡沫的物理性能一般由主機廠設定,近些年主機廠也在不斷提升物性,最常見的物性如撕裂強度不得低于2.0 N/cm,高要求的要大于2.3-2.5 N/cm;拉伸強度不得低于90Kpa,高要求的要大于100-120Kpa。壓縮變定由小于10%提高到小于5%。在異氰酸酯相對固定的條件下,則需要從組合聚醚組分里進行研究,選擇合適的聚醚、聚合物多元醇和交聯(lián)劑、硅油、催化劑等。
eps泡沫制品各項物性不斷提升
密度一般也有主機廠進行設定,但一般主機廠會給出一定的范圍,比如座椅有些主機廠要求是45±5Kg/m3,如能在40-42密度區(qū)間能夠達到主機廠的性能要求,這樣也可降低成本。一般降低密度通過增加水來實現(xiàn)。水是化學發(fā)泡劑,通過與異氰酸酯反應生成CO2產(chǎn)生氣體,從而降低制品密度。但水份一旦過多,會因體系內的水-異氰酸酯反應(吹發(fā)反應)大于多元醇-異氰酸酯反應(凝膠反應),導致脫皮,中心空洞,甚至塌泡現(xiàn)象。
因此,在選擇一個較為固定的異氰酸酯體系下,另一個主要的原材料為聚醚、聚合物多元醇,固定一個聚醚體系有利于成本的控制。考慮到目前主機廠的基本的性能要求和成本因素,聚醚多元醇可選擇4800分子量至6000分子量,聚合物多元醇可選擇3628(28%固含量),H45(43%固含量)等普通常用類型,國內生產(chǎn)廠家如上海高橋,天津三石化,金浦錦湖,鐘山石化,山東東大等。設定這類標準聚醚產(chǎn)品,易于采購,價格透明,供應鏈順暢,整個成本較易控制。
在選擇固定的異氰酸酯和聚醚體系(330N與POP比例)下,需要改進物性和工藝性能,主要是依靠新型的助劑來實現(xiàn)。本文主要集中討論助劑對整個泡沫性能和工藝條件的影響,因助劑占整個系統(tǒng)料的比例較低,通過助劑的應用,以最小的成本,賦予泡沫新的生命力。
很多年來,冷熟化高回彈制品大多采用TM20(TDI/PAPI=80:20),TM50(TDI/PAPI=50:50) 等富含TDI的混合異氰酸酯進行生產(chǎn),優(yōu)勢在于:富含TDI的NCO含量高,低的P/I比可以減少黑料的用量,成本較低;富含TDI生產(chǎn)出的泡沫,彈性好、撕裂強度高、系統(tǒng)料流動性佳,制品密度相對較低。缺點有,純TDI目前屬于劇毒品,受公安部管制; TDI對現(xiàn)場操作人員健康有一定影響;富含TDI的系統(tǒng)料熟化慢,影響生產(chǎn)效率;富含TDI生產(chǎn)的泡沫偏軟。
因這幾年eps泡沫制品價格較低,從成本上考慮,富含TDI的異氰酸酯是具有很高性價比的,而從操作人員健康角度出發(fā),需減少TDI的用量。TM50體系是比較適中的比例:物性、成本適中,采購較為方便。但仍需解決熟化慢導致的效率慢,高物性的泡沫無法滿足,密度稍偏大的問題。