聚氨酯（PU）行業(yè)雖然只是20世紀(jì)30年代才由德國Bayer公司開發(fā)出來，整個(gè)發(fā)展歷程不到100年，但隨著人們對(duì)聚氨酯科技不斷的研究發(fā)展，通過改進(jìn)生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)成本以及各種新型原料的開發(fā)，聚氨酯產(chǎn)品應(yīng)用類別越來越多，涉及到塑料、橡膠、涂料、膠黏劑、彈性體等五大功能材料，因此在現(xiàn)代工業(yè)和日常生活中越來越重要，其用量也在逐年增加，應(yīng)用的行業(yè)也越來越多，涉及到建筑、運(yùn)輸、家電、電子、航空、航天、汽車、醫(yī)療、紡織等。 聚氨酯泡沫塑料是聚氨酯產(chǎn)品的一個(gè)重要組成部分，產(chǎn)量也是所有聚氨酯產(chǎn)品中最大的。生產(chǎn)這種聚氨酯泡沫塑料主要的反應(yīng)有兩個(gè)，即發(fā)泡反應(yīng)（-NCO和水反應(yīng)生成CO2）和凝膠反應(yīng)（-NCO與-OH反應(yīng)）。在發(fā)泡反應(yīng)中，主要問題在于泡孔的形成，表現(xiàn)形式可能為蹋泡、泡沫開裂、內(nèi)部有大氣孔及泡沫閉孔收縮、泡孔粗大，泡沫開裂和大氣孔存在可理解為局部蹋泡，這些問題可歸納為兩大類型即“蹋泡”和“收縮”，凝膠反應(yīng)的主要問題就是凝膠速度的問題。本文就聚氨酯泡沫塑料的生產(chǎn)過程中一些原料對(duì)發(fā)泡反應(yīng)中泡孔形成所遇到的一些問題做簡單總結(jié)。 催化劑 聚氨酯泡沫催化劑可分為發(fā)泡催化劑和凝膠催化劑，發(fā)泡催化劑主要為叔胺類催化劑，凝膠催化劑主要為有機(jī)金屬類催化劑。 在泡沫的復(fù)雜反應(yīng)中，占優(yōu)勢的主要是異氫酸醋與水和羥基的反應(yīng)，可通過控制反應(yīng)條件和選擇合適的催化劑加以調(diào)節(jié)，而如果催化劑選擇不當(dāng)或添加量過大，發(fā)泡反應(yīng)過于激烈，則泡沫傾向開裂和蹋泡；反之，發(fā)泡不完全，則泡沫偏向于閉孔和收縮。但在泡沫形成后期，凝膠催化劑的選擇和添加量也會(huì)影響泡孔，一般來說，凝膠不夠，泡沫會(huì)開裂和踏泡；凝膠太快，泡沫則會(huì)閉孔收縮。因此在泡沫的生產(chǎn)過程中，催化劑種類和添加量的選擇需謹(jǐn)慎。 硅油 硅油學(xué)名叫做泡沫穩(wěn)定劑或勻泡劑，可分為有機(jī)硅類和非硅類，由于聚氨酯行業(yè)目前所用的勻泡劑基本都是有機(jī)硅類，所以在聚氨酯行業(yè)中俗稱“硅油”。 在生產(chǎn)聚氨酯泡沫塑料時(shí)，硅油是不可缺少的一個(gè)組分，其主要作用是增加各組分的互溶性，起到乳化泡沫物料、穩(wěn)定泡沫和調(diào)節(jié)泡孔的作用。所以在生產(chǎn)中硅油的選擇和添加量很重要。在發(fā)泡過程中，早期應(yīng)盡可能地減少氣泡的破裂開孔，不然將造成蹋泡；而在反應(yīng)結(jié)束，泡體已上升到最大高度、泡孔壁將要凝固化之際則要求泡孔及時(shí)破裂，不然將造成泡體收縮。一般情況下，硅油用量不足或活性低，容易造成泡沫上升過程中蹋泡；反之，硅油過量或凝膠反應(yīng)速度過快，在反應(yīng)終了時(shí)，大量氣泡仍不能破裂而形成閉孔，最終將導(dǎo)致泡沫體收縮變形。 擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑 擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑也是聚氨酯泡沫塑料生產(chǎn)中必不可少的原料，它們的主要作用就是通過擴(kuò)鏈或交聯(lián)作用，增加泡沫的強(qiáng)度和硬度。擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑的種類較多，小分子二元胺、二元醇、多元胺、多元醇都可以用作擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑。 一般情況下，擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑對(duì)聚氨酯泡沫的泡孔形成影響不大，但在特殊情況下，如全水發(fā)泡時(shí)，擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑可有效的防止發(fā)泡過程中泡沫的開裂，用量太大，泡沫可能產(chǎn)生閉孔和收縮；用量過少，泡沫可能開裂和蹋泡。
