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合成聚氨酯软泡预聚体法又称为二步法_预聚体法工序步骤

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发表时间:2018-06-19 10:43来源:聚氨酯制品手册

  预聚体法又称为二步法,它是指在合成聚氨酯软泡时,需先制备预聚体,即使用二步工序才能完成。


  第一步,使用多元醇聚合物,如聚醚多元醇或聚酯多元醇与化学计算量过量的二异氰酸酯反应,首先生产端基为异氰酸酯基团的低聚物,聚氨酯工业中常将它称为预聚物(prepolymer)。在某种意义上讲,它也可以算是一种经过改性的异氰酸酯。


  第二步是将这种预聚体与水、辅助发泡剂、泡沫稳定剂、催化剂等助剂混合,生成含有氨基甲酸酯、脲基等极性基团的大分子,利用反应生成的二氧化碳和反应释放的大量热量,使低沸点的辅助发泡剂气化,同时,利用催化剂的催化作用,调节链增长反应速率和发泡反应速率二者的平衡使物料在泡沫稳定剂存在下,生成细微、均匀泡沫结构的泡沫体。基本制备反应如下。


基本制备反应.png


  这种二步法合成工艺是早期制备聚氨酯泡沫塑料的主要方法,其主要优点是可以根据不同分子量、不同结构的多元醇聚合物设计并制备不同软链段长度、不同分子结构的预聚体,以调整、改变最终聚合物制品的性能;同时,将反应放出的热量分两次释放,避免和减少了集中放热产生的过热,使反应历程和操作相对简单、容易。二步法的缺点在于预聚体的黏度相对较高,尤其是聚酯型预聚体,黏度更高,这对于它的计量、输送以及充分、均匀地混合是很不利的。另外,二步法生产工艺流程相对要长,设备投资相对较大。其基本流程如图1所示。


二步法工艺流程简图.png


  随着聚氨酯发泡工艺的改进及原材料、各种催化剂、泡沫稳定剂等助剂新品种的使用,目前,该种加工方法已逐渐被一步法所取代,但在某些低黏度的聚醚型多元醇、硬质或半硬质泡沫体的制备以及特种泡沫制品中,仍采用二步法生产预聚体的制备比较简单,工业生产大多采用间歇方式生产,中、小规格的生产装备流程如图2所示。


间歇式预聚体合成流程简图.png


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