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影響聚氨酯彈性體性能的工藝因素

2021-10-14 1216

  聚合物材料的性能不僅依賴于原料配方,與操作工藝參數(shù)也有很大關(guān)系。

  對于聚氨酯彈性體來說,影響其性能的工藝因素有合成溫度/時(shí)間、環(huán)境濕度、操作步驟、后熟化溫度和時(shí)間等。

  (1)預(yù)聚溫度和時(shí)間 合適的反應(yīng)溫度可以合成性能良好的預(yù)聚體或聚氨酯產(chǎn)品,例如對基于TDI、MDI等芳香族二異氰酸酯的聚氨酯,預(yù)聚反應(yīng)溫度建議在60至85℃,不宜超過90℃,對基于IPDI、HMDI和HDI等脂肪族二異氰酸酯的聚氨酯,預(yù)聚反應(yīng)溫度建議在80至100℃,甚至105至110℃。反應(yīng)溫度過高時(shí)會有副反應(yīng)發(fā)生,若長時(shí)間在較高溫度下反應(yīng),預(yù)聚體的顏色會加深。溫度高于130℃時(shí),可能會發(fā)生支化副反應(yīng),引發(fā)凝膠。同時(shí)需要要注意溫度與時(shí)間的平衡,反應(yīng)溫度高,則完成反應(yīng)所需的時(shí)間短;反之所需時(shí)間長,影響生產(chǎn)效率。

  (2)固化溫度 預(yù)聚體與固化劑混合后,反應(yīng)溫度高則固化快,釜中壽命短,可操作時(shí)間減少;對于預(yù)聚體-MOCA熱固化體系,若預(yù)聚體沒有預(yù)熱或預(yù)熱溫度低,與MOCA混合后體系黏度高,機(jī)械混合產(chǎn)生的氣泡上浮慢,可能會殘留在彈性體中,影響制件外觀及性能,因此需注意溫度與操作性的平衡。后熟化溫度也會對彈性體的性能產(chǎn)生影響,后熟化溫度不宜太高,如果長時(shí)間在130℃或以上溫度后熟化,特別是在接觸空氣的情況下,彈性體可能會發(fā)生老化現(xiàn)象,例如泛黃、強(qiáng)度下降等。

  (3)合成工藝 聚氨酯彈性體的合成工藝有一步法、預(yù)聚法、半預(yù)聚法,同樣的原料和配方,采用的合成工藝不同,如反應(yīng)溫度不同,彈性體的性能亦不相同。

  (4)環(huán)境濕度 異氰酸酯易與水分反應(yīng),如果環(huán)境濕度大,可能會影響反應(yīng)和制品性能,特別是室溫固化體系:固化時(shí)間長,固化過程聚氨酯表面與空氣接觸,制品性能更容易受影響。