【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 得到 [8]。發(fā)泡過程分成 3個(gè)階段 ： 首先是液態(tài)聚合物內(nèi)小泡的成核 。然后是氣泡長(zhǎng) 大到預(yù)定的體積 。最后是保持泡體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。 聚氨酯硬泡的應(yīng)用 聚氨酯硬泡主要用途有以下方面： ：如冰箱、冰柜、冷庫(kù)、冷藏車等，聚氨酯硬泡是冷凍冷 畢業(yè)論文 4 藏設(shè)備的最理想的絕熱材料。 ：如儲(chǔ)罐、管道等。 ：在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，建筑用聚氨酯硬泡占 硬泡總消耗量的一半左右，是冰箱、冰柜等硬泡用量的一倍以上；在中國(guó)，硬泡在建筑業(yè)的應(yīng)用還不像西方發(fā)達(dá)國(guó)家那樣普遍，所以發(fā)展的潛力非常大。 ：如汽車頂篷、內(nèi)飾件等。 ：高密度（密度 300700kg/m3）聚氨酯硬泡或玻璃纖維增強(qiáng)硬泡是結(jié)構(gòu)泡沫塑料，又稱仿木材，具有強(qiáng)度高、韌性好、結(jié)皮致密堅(jiān)韌、成型工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)，強(qiáng)度可比天然木材高，密度可比天然木材低，可替代木材用作各類高檔制品。 ，等等。 硬泡全水發(fā)泡技術(shù) 全水發(fā)泡的原理是水與多異氰酸酯反應(yīng)生成 CO 2 ， CO 2 留在泡沫中作為泡沫塑料的發(fā)泡劑。該體系 ODP 值為零，無毒、環(huán)保、工藝簡(jiǎn)單、對(duì)設(shè)備無特殊要求、成本低，是CFC11 替代的一條重要路線。全水發(fā)泡的 PU 硬泡可用于非絕熱用途，如高密度泡沫塑料、泡沫材料 、填充材料等，以及少數(shù)絕熱要求不高的絕熱材料如噴涂絕熱硬泡、金屬飾面夾芯板長(zhǎng)；用于與管道保溫、建筑材料；汽車內(nèi)飾材料、水加熱保溫材料等。在常規(guī)發(fā)泡體洗中，物理發(fā)泡劑具有溶劑稀釋效應(yīng)；能大幅降低泡沫物料的粘度，有利于各組分的混合，可采用高粘度聚醚多元醇。而全水發(fā)泡體系沒有物理發(fā)泡劑加入，須采用較低粘度且能與水、助劑良好混容的聚醚多元醇。在制作低密度硬泡時(shí)，由于用水量較大，照成泡沫脆，強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性、絕熱性能差，且消耗較多的多異氰酸酯。泡沫塑料的導(dǎo)熱系數(shù)高時(shí)全水發(fā)泡技術(shù)的主要缺點(diǎn)。 25℃時(shí) CO2 的導(dǎo)熱率高達(dá) ，較 CFC11 及其它替代物高。 CO2 氣體分子小，易穿過聚氨酯硬泡的泡孔而溢出，造成泡孔內(nèi)壓降低，空氣慢慢滲入泡孔。而空氣的熱導(dǎo)率是 27W/m. k。因此，全水發(fā)泡聚氨脂硬泡的絕熱性能不佳，不能用于對(duì)絕熱性能要求高的場(chǎng)合。如欲得到相同的隔熱效果， CO2 發(fā)泡體系的泡沫體厚度須提高 30%以上。另外， CO2 從泡沫孔向外擴(kuò)散的速度比空氣進(jìn)入的速度快 倍為防止發(fā)泡收縮，聚氨脂的密度也必須提高，成本也因此大幅提高。但經(jīng)配方改良，可使硬泡密度適當(dāng)降低。全水技術(shù)今年來得到長(zhǎng)足發(fā)展， Bayer 公司的一 種全水發(fā)泡冷凍集裝箱用硬泡體系密度為 65kg/m3,壓縮強(qiáng)度為 350kPa、粘接強(qiáng)度為 ，泡沫導(dǎo)熱系數(shù)為 25 mW/m. k； Dow 等。國(guó)內(nèi)已經(jīng)有多個(gè)單位開發(fā)該技術(shù)。許多汽車內(nèi)飾材料、保溫管材、高密度泡沫制品及建筑材料生產(chǎn)技術(shù)也采用全水技術(shù)。 畢業(yè)論文 5 全水發(fā)泡在阻燃聚氨酯硬泡 的研究 聚氨酯硬質(zhì)泡沫聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料是一種性能優(yōu)越的高分子合成材料 ,它既可作為絕熱保溫材料 ,又可作為結(jié)構(gòu)承重材料 ,廣泛應(yīng)用于建筑、交通運(yùn)輸、冰箱、冰柜、石油化工管道、航空等領(lǐng)域 。全水發(fā)泡技術(shù)是 PURF 發(fā)泡過程 中 ODP 值為零的工藝技術(shù)之一 ,它利用水和異氰酸酯反應(yīng)生成的 CO2 作發(fā)泡劑 ,以替代氯氟烴類發(fā)泡劑。但是 ,全水發(fā)泡體系與氯氟烴類體系相比存在許多不足 ,如組合聚醚粘度比較大、泡孔粗大、尺寸穩(wěn)定性差等 ,從而限制了全水發(fā)泡聚氨酯泡沫的推廣和應(yīng)用 。 目前關(guān)于 PURF 全水發(fā)泡技術(shù)和阻燃的研究已有文獻(xiàn)報(bào)道 ,BASF、 Bayer 等公司 分別開發(fā)了用于全水發(fā)泡多元醇組合料 ,均采用了官能度較低、粘度較小的“減粘聚醚 ”用以改善體系粘度與流動(dòng)性 ,減小泡沫脆性。而 PURF 的阻燃多采用含磷、氯、溴元素的有機(jī) 化合物和固體阻燃劑三聚氰胺（ MEL）、多聚磷酸銨（ APP）等 ,這類阻燃劑都可賦予 PURF一定的阻燃性 ,但泡沫各項(xiàng)性能都有所下降 。本實(shí)驗(yàn)采用多元醇、異氰酸酯、催化劑、發(fā)泡劑和阻燃劑等制備了全水發(fā)泡阻燃聚氨酯硬質(zhì)泡沫。討論了多元醇種類、催化劑、發(fā)泡劑、異氰酸酯指數(shù)以及阻燃劑對(duì) PURF 性能的。 畢業(yè)論文 6 第二章 實(shí)驗(yàn)部分 實(shí)驗(yàn)儀器及藥品 實(shí)驗(yàn)儀器： 電子天平 上海天平 廠 玻璃棒 若干 800ml大燒杯 若干 滴瓶 若干 400ml小燒杯 若干 攪拌器 型號(hào) ： XSJ2型， 旋轉(zhuǎn)粘度計(jì) 型號(hào)： NDJ1， 電子萬能材料試驗(yàn)機(jī) 型號(hào) ： AG101TA， 磨具 300 mm 120 mm 60 mm,自制 萬能試驗(yàn)機(jī) 型號(hào)： CMT4204, 掃描電鏡（ SEM） 型號(hào)： JSM235C 型 , 氧指數(shù)儀 型號(hào)： FTAⅡ /HFTAⅡ型 導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀 QT2500 型 , 實(shí)驗(yàn)藥品： 聚醚 455 羥值 (430mgkoh/g f=) 聚醚 2605 羥值 (400 mgkoh/g f=) 聚酯多元醇 3360 羥值 (270 mgkoh/g f=2) 硅油 AK8805 粘度 850Pa S T9(酸亞錫 ) 三乙醇胺 TCPP 粗制 MDI 畢業(yè)論文 7 基本化學(xué)反應(yīng)及泡 沫形成原理 本工作采用一步法水發(fā)泡制作，該體系的化學(xué)反應(yīng)過程十分復(fù)雜，發(fā)泡所需氣體來自水和異氰酸酯反應(yīng)生成的二氧化碳，三乙醇胺既是催化劑又是擴(kuò)鏈劑，實(shí)驗(yàn)中形成主要化學(xué)結(jié)構(gòu)的反應(yīng)可以用下面的方程式來描述 ： A. 擴(kuò)鏈反應(yīng) MDI與羥基 (聚醚多元醇或三乙醇胺 )反應(yīng)生成聚氨基甲酸酯 。 O O nOCNRNCO + nHO～ OH [CNH R NHC～ O ]n 由 于聚氨酯泡沫塑料的合成過程中，異氰酸酯是過量的 (即異氰酸酯的用量指數(shù)大于l)，因此擴(kuò)鏈反應(yīng)最終產(chǎn)品的末段應(yīng)為異氰酸酯基團(tuán) 。 ，然后分解成胺和二氧化碳。 ～ NCO + H2O ～ RNCOOH ～ NH2 + CO2 H 氨基進(jìn)一步和異氰酸酯基團(tuán)反應(yīng)生成脲。 H O H ～ NCO + ～ NH2 ～ N C N～ 硬泡 合成過程及樣品的制備 本工作采用 將多元醇、泡沫穩(wěn)定劑、催化劑、水、阻燃劑等混合均勻 ,作為 A 組分 。以多異氰酸酯作為 B 組分。發(fā)泡時(shí) ,調(diào)節(jié) A 料、 B 料及模具的溫度 25～ 30℃ ,按配方稱取 A、 B 料 ,混合后攪拌 20 s,立即倒入模具使其自由發(fā)泡 ,同時(shí)依次測(cè)定上升時(shí)間、凝膠時(shí)間、表干時(shí)間。泡沫在 50℃熟化 36 h 后