硬质聚氨酯泡沫塑料,简称聚氨酯硬泡,也叫PU硬泡,这类泡沫塑料具有以下特点:
· ① 绝热效果好· ② 重量轻· ③ 比强度大· ④ 耐化学品性优良· ⑤ 隔音效果好
PU硬泡最突出的特点是保温隔热性能比天然保温材料(如岩棉等)和其他合成保温材料(如发泡聚苯乙烯等)更为优异,已成为一类重要的合成树脂绝热材料。在聚氨酯制品中,聚氨酯硬泡的用量仅次于聚氨酯软泡。
根据不同的使用要求,通过改变配方、调整原料规格等方法,能制成不同密度、硬度、耐热性能、阻燃性能的硬泡制品。这使得硬质泡沫塑料的密度可以在很大范围内调整,密度可低至10kg/m3,高至到几乎实心体的1100kg/m3左右。
用途简介:低密度聚氨酯硬泡主要用于保温。大部分聚氨酯硬泡的密度在28~50kg/m3。主要用于保温隔热,如冰箱冷柜等的绝热保温层填充材料,热水、蒸汽、加热原油及化工输送管道的保温,建筑屋面墙面的保温隔热,冷库、冷藏车的隔热等。高密度聚氨酯硬泡和玻璃纤维增强型硬泡具有较高的强度,可用于制造仿木产品。其特点在于密度比木材小,制造工艺更简单,可模塑制造各种仿雕刻木制品、结构板材、车船部件、仿木家具等。
超低密度的硬泡一般用作包装材料等。
聚氨酯硬泡在一定负荷下不发生明显变形,而当负荷加大到一定程度后可能碎裂,形变不能恢复。并且多数硬泡制品为闭孔泡孔结构,这些特征和软泡明显不同。
20,聚氨酯发泡剂是气雾技术和聚氨酯泡沫技术交叉结合的产物。分管式和枪式上两种出现海棉状态。发泡胶用作微孔泡沫塑料生产的发泡剂,一般可分成物理型和化学型两类,这是按气体的产生是物理过程(即挥发或升华),还是化学过程(即化学结构的破坏或其它化学反应)来划分的。
缺点
1、聚氨酯泡沫填缝剂,气温高,会流淌,稳定性差。不如聚氨酯硬泡的性能稳定。
2、聚氨酯泡沫填缝剂,发泡速度太慢,不能进行大面积施工,平整度无法控制,泡沫的质量太差。
3、聚氨酯泡沫填缝剂,价格昂贵。
典型应用
门窗安装:门窗与墙体之间的填缝密封、固定粘结。
广告模型:模型、沙盘的制作,展板修补。
隔音消声:语音室、播音室等装修时的缝隙填补,可以起到隔音消声作用。
园艺造景:插花、园艺造景,轻便美观。
日常维修:空洞、缝隙、墙砖、地砖、地板的修补。
防水堵漏:自来水管道、下水道等漏洞的修补,堵漏。
包装运输:可方便地将贵重易碎商品包裹,省时快捷,抗震耐压。
施工注意事项:
聚氨酯发泡剂罐的正常使用温度为+5~+40℃,最佳使用温度+18~+25℃。低温情况下,建议将本品在+25~+30℃环境中恒温放置30分钟再使用,以保证其最佳性能。固化后的泡沫耐温范围为-35℃~+80℃。
聚氨酯发泡剂属湿固化泡沫,使用时应喷在潮湿的表面,湿度越大,固化越快。未固化的泡沫可用清洗剂清理,而固化后的泡沫应用机械的方法(沙磨或切割)除去。 固化后的泡沫受紫外光照射后会泛黄,建议在固化后的泡沫表面用其他材料涂装(水泥砂浆,涂料等)。喷枪使用完后,请立即用专用清洗剂清洗
替换料罐时,先把新罐摇匀(至少摇晃20次),卸下空罐,迅速把新的料罐换上,防止喷枪连接口固化。
喷枪的流量控制阀和扳机可控制泡沫流量的大小。喷射停止时即按顺时针方向关闭流量阀。
技术特点:1粘结力:粘结能力强,能在混凝土、砖石、木材、钢材、沥青、橡胶等表面粘结牢固;2 导热系数:可达到0.017-0.022W/m.k,低于岩棉、玻璃棉、聚苯板、挤塑板等建筑保温隔热材料;3 憎水性能:憎水率95%以上;4 密封性能:无空腔、无接缝,将建筑外围护结构完全包裹,有效的阻止了风和潮气通过缝隙流动进出建筑物,实现完全密封;5 尺寸稳定:尺寸稳定性小于1%,具有一定的弹性变形能力,延伸率大于5%;6 性能恒定:聚氨酯是惰性材料,与酸和碱都不发生反应,且不是虫类以及啮齿类动物的食物源,可保持材料性质及保温性能恒定;7抗风性能:抗压强度大于300Kpa,抗拉强度大于400Kpa,有很强的抗风揭性,且其发泡可钻入墙体缝隙,增加其抗剪性能;8 阻燃性好:离火3S自熄,表面碳化能阻止燃烧,且不会产生熔滴。相对密度小、强度高、隔音防震性能好、独立闭孔、导热系数低、耐化学腐蚀、绝热保温性能良好。9 喷涂或施工时,能与多种材质粘结,具有良好的粘结能力强度,施工后表面无接缝,密封与整体性好。施工配方任意调整,按应用目标与施工方法,可制成适用的系列产品。 施工方法灵活,通过生产配方调整,可采用喷涂或浇注法,施工简便,方法灵活、快速。
施工技术:
硬泡聚氨酯喷涂技术较难掌握,易产生喷涂的聚氨酯泡孔不均匀等问题。应加强喷涂施工人员的培训工作,使其熟练掌握喷涂技术,能够独立解决喷涂施工中遇到的技术问题。喷涂施工中需要解决的关键技术问题主要有以下几个方面。乳白时间和雾化效果的控制,聚氨酯泡沫的形成需经历发泡和熟化两个阶段。从黑、白料混合开始到泡沫体积膨胀停止,这个过程称为发泡。发泡过程中,体系释放出大量的反应热酯喷涂工艺时,应考虑泡孔的均匀性。泡孔均匀性主要受以下因素影响:
(1)料比偏差
机器泡与手工泡密度的差别较大。通常,机器的固定料比为1∶1,但由于各厂家白料的粘度差别较大,造成实际料比与机器固定料比不符。当白料过量时表现为泡沫密度低,颜色发白,泡沫强度下降,手感软,气温低时易收缩;当黑料过量时表现为泡沫密度高,颜色深,泡沫强度高,手感硬而脆。这些情况下应立即核对料比,查看过滤器是否堵塞,压力、温度指示是否正常,以确保黑、白料比例的准确性。
(2)环境温度
聚氨酯发泡受温度的影响很大。发泡依靠热量而进行,如果没有热量,体系中的发泡剂就无法蒸发,从而无法生成泡沫塑料。热量来自化学反应产生和环境提供两个方面。化学反应热不受外界因素的影响,环境提供的热量则随环境温度的变化而变化。当环境温度高时,环境能给反应体系提供热量,可增加反应速度,缩短反应时间。表现为泡沫发泡充分,泡沫表层和芯部密度接近。当环境温度低(如18℃以下),部分反应热就会散发到环境中。热量的损失,一方面造成泡沫熟化期延长,增大了泡沫成型收缩率(温度越低,成型收缩率越高);另一方面增加了泡沫材料的用量。实验表明:同一发泡材料,环境温度15℃时的发泡体积比25℃时的发泡体积小25%,从而提高了泡沫的生产成本。
(3)风力
喷涂作业时,要求风速在5m/s以下。风速超过5m/s,将吹失反应产生的热量,影响聚氨酯泡沫的快速发泡反应,使产品表面变脆。同时,由于喷涂发泡机将原料混合后,以雾化状态喷出,如风速过大,将会吹走雾化颗粒,增加原料损耗,污染环境。
22交联剂是一种特殊的化学物质,它能够在特定条件下促使单体、线型高分子或预聚物转化为稳定的三维网状结构。这种物质通过在线型分子之间发挥架桥作用,将多个线型分子相互键合、交联,从而构建起一个紧密的网络结构。交联剂的核心功能在于促进或调节聚合物分子链间共价键或离子键的形成,以达到增强物质物理性能、化学稳定性和机械强度等目的。
在不同的行业和应用领域中,交联剂有不同的称谓。在橡胶工业中,它通常被称为“硫化剂”;在塑料加工领域,它可能被称为“固化剂”、“熟化剂”或“硬化剂”;而在胶黏剂或涂料行业中,则可能被称作“固化剂”或“硬化剂”。例如,环氧树脂胶黏剂中使用的固化剂实质上就是一种交联剂,这显示了交联剂(cross-linkingagent)与固化剂在化学本质上的一致性。尽管这些称谓因行业和应用而异,但它们所代表的化学作用原理是相同的。
交联剂通常是由分子中含有多个官能团的物质构成,例如有机二元酸、多元醇等,或是那些分子内含有多个不饱和双键的化合物,如二乙烯基苯、二异氰酸酯和N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)等。这些交联剂可以与单体一同投入反应体系,在缩聚(或聚合)反应进行到一定程度时,发生交联作用,从而使产物转变为不溶的交联聚合物。
另外,也有一种方法是在线型分子中保留一定数量的官能团(或双键),随后加入特定的交联剂进行交联反应。这种方法常见于酚醛树脂的固化和橡胶的硫化等工艺中。
交联剂的种类多样,其中强效型氮丙啶交联剂如SAC-100、UN-7,多功能聚碳化二亚胺类交联剂如UN-557,以及封闭型交联剂如UN-125F等都是常见的交联剂类型。这些交联剂在各自的领域中发挥着重要的作用,帮助实现聚合物材料的优化和性能提升。
交联剂在高分子材料(特别是橡胶与热固性树脂)的胶黏剂中发挥着关键的作用。高分子材料的分子结构在未交联前呈现出一种线型的形态,这样的结构导致其强度较低,容易断裂,并且缺乏必要的弹性。交联剂的作用就是在这些线型分子之间形成化学键,使它们相互连接并交织成网状结构。通过这种交联过程,高分子材料的分子结构得以加强,从而显著提高了橡胶胶黏剂的强度和弹性。
在橡胶的生产中,硫磺是一种常用的交联剂,它能够有效地在线型橡胶分子间产生交联作用。此外,为了加速交联反应的进行,通常还需要加入促进剂来辅助硫磺的作用。这些促进剂能够降低交联反应的活化能,使交联过程更加高效,从而进一步提升橡胶胶黏剂的性能。
从交联剂的定义来看,交联剂、固化剂和硬化剂在实际应用中属于难以明确区分的助剂类别,它们之间的主要差异在于应用对象和强调的外部特性上。在环氧树脂胶黏剂、涂料等领域,这些助剂往往被称为固化剂;在橡胶制造中,它们被称为硬化剂;而在更广泛的高分子材料处理中,当强调分子结构的变化时,它们则被称为交联剂。
进一步从交联剂的工艺配合过程来细分,交联剂可以进一步区分为外交联剂和内交联剂。
外交联剂
外交联剂是指在胶黏剂或聚合物基料合成完成后,但在配胶施工使用前加入的助剂,这些助剂能在室温、加热或辐照条件下触发交联反应。外交联剂包含以下几个主要类别:
1. 多异氰酸酯类:例如JQ-1、JQ-1E、JQ-2E、JQ-3E、JQ-4、JQ-5、JQ-6、PAPI、可乳化MDI、四异氰酸酯以及其他异氰酸酯类交联剂。
2. 多元胺类:如丙二胺、MOCA等。
3. 多元醇类:如聚乙二醇、聚丙二醇、三羟甲基丙烷等。
4. 缩水甘油醚类:如聚丙二醇缩水甘油醚。
5. 无机物类:包括氧化锌、氯化铝、硫酸铝、硫黄、硼酸、硼砂、硝酸铬等。
6. 有机单体类物质:涵盖苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、乙二醛、氮丙啶等。
7. 有机硅类:如正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、三甲氧基硅烷等。
8. 苯磺酸类:例如对甲苯磺酸、对甲苯磺酰氯。
9. 丙烯酸酯类:包括二丙烯酸-1,4-丁二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、TAC、丙烯酸丁酯、HEA、HPA、HEMA、HPMA、MMA等。
10. 有机过氧化物:如过氧化二异丙苯、过氧化双2,4-二氯苯甲酰等。
11. 金属有机化合物:如异丙醇铝、醋酸锌、乙酰丙酮钛等。
12. 多功能聚碳化二亚胺类交联剂:以及封闭型交联剂等。
这些外交联剂的选择和使用取决于特定的应用需求、材料体系以及加工条件。
内交联剂
内交联剂是在基料树脂制备聚合过程中,作为一种共聚单体与主单体共同构成大分子结构链的一部分,或者在胶黏剂中加入作为一个组分,这种组分能在稳定贮存条件下存在,只有在达到特定温度或受到辐射时才触发交联反应。常见的内交联剂包括烯类单体,如丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、二乙烯基苯、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺等。
交联剂的选用
在选择交联剂时,需考虑以下要求以确保其与特定胶黏剂的最佳匹配:
① 交联剂的活性基团需能与胶黏剂中的组分反应,形成稳定的交联结构。
② 交联剂应具有高交联效率,即便在少量添加下也能获得稳定的交联效果。
③ 交联速率应适中,过快或过慢都可能影响胶黏剂的性能。
④ 在某些情况下,混合使用几种交联剂可能获得更优异的综合效果。
⑤ 交联剂在工艺处理和贮存期间应保持稳定,避免有害反应和凝聚作用。
⑥ 优选无毒害、无刺激性且环保的交联剂。
树脂与交联剂的配合
在树脂与交联剂的配合中,不同的树脂体系需要不同的交联剂来实现有效的交联:
① 环氧树脂通常与酸类、胺类、氨基树脂、异氰酸酯、酚醛树脂等配合,实现冷固化或热固化。
② 氨基树脂可以与异氰酸酯、羧酸或酐类、环氧树脂、酚醛树脂等进行交联,适用于冷固化或热固化体系。
③ 酚醛树脂在交联时常用酸类、环氧树脂和异氰酸酯等作为交联剂,支持冷固化和热固化。
④ 醇酸树脂的交联体系包括酸类、胺类、氨基树脂、异氰酸酯、酚醛树脂、过氧化物、光引发剂等。
⑤ 丙烯酸树脂的交联剂包括胺类、氨基树脂、环氧树脂、异氰酸酯、酚醛树脂、自由基等。
⑥ 聚乙烯的交联通常使用过氧化物、硅烷醇、电子束等方法。
⑦ 常规弹性体的交联剂有硫黄、过氧化物、异氰酸酯等,适用于冷固化和热固化体系。
⑧ 特殊弹性体的交联剂可能包括金属氧化物、硅烷醇、树脂、胺类等,也支持冷固化和热固化体系。