聚氨酯催化剂在几种典型聚氨酯软泡中的具体应用

1、块状聚醚型PU软泡典型配方与性能

聚醚三元醇                     100pbw

TDI80/20                        46.0pbw

有机锡催化剂                   0.4pbw

叔胺催化剂                     0.2pbw

有机硅泡沫稳定剂               1.0pbw

水                             3.6pbw

助发泡剂                       0~12pbw

 

性能：

泡沫密度，kg/m3                22.4

抗伸强度，kpa                  96.3

伸长率，%                     220

撕裂强度，N/m                 385

压缩变定， 50%                 6

90%                 6

成穴负荷，kg

(38cm×35.6cm×10cm)

变形 25%                      13.6

65%                      25.6

落球回弹，%                   38

 

近几年，一些企业为了满足市场的需要，往往生产起低密度（10kg/m3）左右的泡沫，在生产超低密度软泡时，并不是单纯增加发泡剂及助发泡剂就可以做到的，还必须有相对高稳定性硅表面活性剂及催化剂配合。

 

生产低密度超低密度软泡参考配方：

 

名称	中密度		低密度		超低密度
	连续	箱式	连续	箱式	箱式
聚醚多元醇	100	100	100	100	100
水	3.0	3.0	4.5	5.5	6.6
A-33催化剂	0.2	0.2	0.2	0.25	0.18
硅表面活性剂B-8110	1.0	1.2	1.1	1.9	3.8
辛酸亚锡	0.25	0.28	0.35	0.36	0.40
助发泡剂	7.5	7.5	12.5	15.0	34.0
TDI80/20	41.4	44.0	56.0	73.0	103.0
密度，kg/m3	23.0	23.0	16.5	14.0	8.0

 

圆柱泡沫配方：

EO/PO型聚醚多元醇（OH:56）          100pbw

水                                   6.43pbw

MC发泡剂                            52.5pbw

硅表面活性剂L-628                    6.50pbw

催化剂A230                          0.44pbw

辛酸亚锡 D19                         0.85pbw

TDI80/20  指数                        0.99

用量                                 139pbw

泡沫密度，kg/m3                        7.5

 

2、液态CO2助发泡剂制低密度泡沫

聚醚三元醇（Mn3000）                  100              100

水                                     4.9               5.2

液态CO2                               2.5               3.3

硅表面活性剂   L631                    1.5              1.75

B8404

胺系催化剂A133                        0.28             0.30

辛酸亚锡                               0.14             0.17

阻燃剂DE60F                            0               14

TDI80/20 指数                          110              112

泡沫密度，kg/m3                         16               16

 

典型机发配方如下：

聚醚三元醇（Mn3000）                       100pbw

水                                          4.0pbw

LCO2                                        4.0~5.5pbw

催化剂A33                                  0.25pbw

硅表面活性剂SC155                          1.35pbw

辛酸亚锡  D19                               0.20pbw

TDI80/20指数                                110

泡沫密度，kg/m3                             14.0~16.5

 

3、全MDI低密度聚氨酯软泡

软质PU模塑泡沫广泛应用于汽车座垫的生产。降密度而不影响物性是开发的目标。

配方：

高活性聚醚（OH:26~30mgKOH/g）              80pbw

聚合物多元醇（OH:23~27mgKOH/g）            20pbw

交联剂                                      0~3pbw

水                                           4.0pbw

胺类催化剂A-33                              2.8pbw

硅油表面活性剂B8716                         1.0pbw

MDI指数                                     90pbw

 

性能：

泡沫中心密度                                 34.5kg/m3

硬度   ILD25%                               15.0kg/314cm2

撕裂强度                                     0.8kg/cm

抗张强度                                     1.34kg/cm2

伸长                                         120%

回弹率                                       62%

永久压缩变定（干）                           5.0%

（湿）                           13.5%

 

4、低密度、全MDI环保型车用座垫

采用纯MDI的同系物：M50——即4,4’MDI 50%  2,4’MDI 50%的产品，可以室温发泡，提高流动性，降低制品密度，减轻车辆重量，是很具发展前景的产品：

配方：

高活性聚醚多元醇（OH:28mgKOH/g）        95pbw

310助剂*                                   5pbw

Dabco 33LV                                0.3pbw

Dabco 8154                                0.7pbw

硅表面活性剂B4113                        0.6pbw

A-1                                       0.1pbw

水                                        3.5pbw

M50                                      50pbw

异氰酸酯指数                                88

 

物性：

拉丝时间(s)                                  62

上升时间(s)                                  98

自由泡密度，kg/m3                           32.7

压缩载荷挠曲，kpa:40%                        1.5

伸长率，%                                   180

撕裂强度，N/m                               220

注：＊310助剂：我所有售，是特殊的链增长剂。

 

5、高回弹、乘坐舒适的PU泡沫

最近，市场需求泡沫座垫物性不变，但人们长时间坐车不疲劳、不晕车的高质量座垫 。经过研究，人体内部器官，尤其是胃脏等在6Hz左右频率，若引起共振会引起反胃、呕吐等现象。

一般高回弹泡沫在6Hz下之振动传递性在1.1~1.3，也就是讲，当车辆运行中，不仅没有减弱反而增加，有些配方制品可减振到0.8~0.9。现推荐一个产品配方，其6Hz振动传递性为0.5~0.55水平。

配方：

高活性聚醚多元醇（Mn6000）             100pbw

硅表面活性剂SRX-274C                   1.0pbw

叔胺催化剂，Minico L-1020                0.4pbw

叔胺催化剂，Minico TMDA               0.15pbw

水                                     3.6pbw

异氰酸酯预聚体（NCO%=29.7%）

INDEX                                    100

物理性能：

整体密度，kg/m3                          48.0

25%ILD, kg/314cm2                         19.9

回弹，%                                   74

50%压缩强度，（干）                        1.9

（湿）                       2.5

6Hz振动传递性                            0.55

 

6、慢回弹或粘弹泡沫

所谓慢回弹PU泡沫是指泡沫受外力作用变形后，泡沫不是立马恢复原形，而是缓慢恢复，且无残面变形之泡沫。它具有优异的缓冲、隔音、密封等性能。可应用于汽车发动机的噪音防治、地毯底衬、儿童玩具及医疗用枕等。

实例配方：

高活性聚醚（OH34）                   40~60pbw

聚合物聚醚（OH28）                   60~40 pbw

交粘剂ZY-108*                                   80~100 pbw

L-580                                    1.5 pbw

催化剂                               1.8~2.5 pbw

水                                   1.6~2.2 pbw

异氰酸酯index**                         1.05 pbw

注：*ZY-108，多官能低分子量聚醚之复配物

**PM-200、液化MDI-100之掺合物，均为万华产品

物性：

泡沫密度，kg/m3                           150~165

硬度，邵氏A                                18~15

撕裂强度，kN/m                          0.87~0.76

伸长率，%                                 90~130

回弹率，%                                    9~7

复原时间，秒                                 7~10

 

7、耐挠曲疲劳百万次聚醚型自结皮微孔泡沫

该泡沫塑料可应用于PU鞋底及方向盘

实例：

Daltocel®F-435                           31.64 pbw

Arcol®34-28                              10.0 pbw

Daltocel®F-481                           44.72 pbw

Arcol®2580                                3.0 pbw

乙二醇                                    6.0 pbw

催化剂 Dabco  EG                         1.8 pbw

A-1                                       0.3 pbw

Dabco®1027                                0.3 pbw

硅表面活性剂 DC-193                       0.3 pbw

L1  412T                                  1.5 pbw

水                                        0.44 pbw

改性MDI

Suprasec®2433                             71 pbw

 

物性：

泡沫密度：                               0.5g∕cm3左右

β-皮带挠曲，KCS                    35～50之间，非常好

 

8、难燃、低发烟量、高回弹泡沫

随着国民经济的飞速发展，各部门对泡沫制品的难燃要求越来越高，尤其是航空、轿车、高速客车、家用沙发等均要求泡沫制品难燃、低发烟量、低烟毒或无毒。

作者与同事们针对以上情况，研制出一种难燃级（氧指数28~30%），发烟密度很低（国际是74，本品只有50左右），而且泡沫回弹不变，火焰中产生白烟。

实例配方：

YB-3081难燃聚醚                           50 pbw

高活性聚醚（OH34）                        50 pbw

有机硅表活性剂B 8681                   0.8~1.0 pbw

水                                     2.4~2.6 pbw

DEOA                                    1.5~3 pbw

催化剂A-1等                            0.6~1.1 pbw

异氰酸酯指数                               1.05

 

物性：

泡沫密度，kg/m3                             ≥50

压缩强度,kPa                                 5.5

拉伸强度，kPa                               124

回弹率，%                                  ≥60

压缩变形，75%                              ≤8

氧指数，OI%                                ≥ 28

烟密度                                      ≤50

 

9、水为发泡剂、全环保自结皮泡沫

国外已全面禁用HCFC-141b发泡剂，CP系发泡剂易燃，HFC-245fa、HFC-365mfc系发泡剂价高，难以接受，唯一出路是以水为发泡剂合成环保型自结皮泡沫。以往国内外PU工作者，只注意聚醚及异氰酸酯之改性，所以制成的泡沫表面层不清晰，密度大。

现推荐一组配方，其特点是：

• 基础聚醚多元醇不变，采用常规之Mn5000或6000。·
• 异氰酸酯不变，可用C-MDI、PAPI或改性MDI。
• 采用特种添加剂SH-140，即可解决。·

基础配方：

• 高活性聚醚三元醇Mn5000         65pbw
• SH-140*                         35pbw
• 链增长剂：1,4-丁二醇              5pbw
• 交联剂：甘油　　　　　　    　　7pbw
• 开孔剂：K-6530               0.2~0.5pbw
• 催化剂A-2                   1.2~1.3pbw
• 色浆                              适量
• 水                              5pbw
• MR-200                          45pbw

注：*SH-140为本所产品。

 

物性：

泡沫整体密度              340~350kg/m3

制品：     表面光滑、结皮清晰、密度低。