关键词：聚氨酯硬质泡沫全水发泡聚醚多元醇
Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｗａｒｅｒ—ＢＩｏｗｎ Ｒｉｇｉｄ Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ Ｆｏａｍｓ
Ｓｏｎｇ Ｃｏｎｇｍｅｉ，Ｔｏｎｇ Ｊｕｎ，Ｌｕｏ Ｚｈｅｎｙａｎｇ
（Ｊｉａｎｇｓｕ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００２４）
２． 李绍雄．刘益军，聚氟醋树脂及其应用，１８３—１９１
３．
Ｆｌｓｈｂａｃｇ Ｔｈｏｍａｓ Ｌ ｅｔｃ Ｐｏｌｙｏｌ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｇｏｏｄ Ｆｌｏｗ Ａｎｄ、№ｋｒ Ｂｌｏｗｎ Ｒｉｇｉｄ Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ Ｆｏａｍｓ Ｍａｄｅ Ｔｈｅｒｅｂｙ Ｈａｖｉｎｇ Ｇｏｏｄ
Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ．ＵＳＰ ５６８６５０００９９７）
，组合聚醚中水的用量增加，使得泡沫密度降低。密度的变化对泡沫塑料的性能有较大的影响。 ３．３．１水含量及密度对泡沫尺寸稳定性的影响
全水发泡泡沫塑料体系随着水用量的增加，不仅密度降低，而且形成更多的开孔结构，这小 仅降低了泡孔壁的强度，也加速了ｃＯｚ气体的扩散，从而影响泡沫的尺寸稳定性，见图３。
Ｉ一高温（８０＂Ｃｘ２４６）尺寸稳定性 ２一低温（一２５℃ｘ２４６）尺寸稳定性 围３密度对泡沫塑料尺寸稳定的影响
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ，ｒｉｇｉｄ ｆｏａｍ，ｗａｔｅｒ－ｂｌｏｗｎ，ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ ｐｏｌｙｏｌ
１引言
全水发泡硬质聚氮酯泡沫技术实际上是以水和异氰酸醑反应生成的ｃｏｚ气体作发泡剂，其臭 氧破坏效应０ＤＰ值为零、无毒副作用、对设备的要求很低、可沿用ＣＦＣ一１Ｉ体系的设备，是最具吸 引力的ＣＦＣ一１１替代发泡技术，具有广阔的市场前景。但是。全水发泡体系与ＣＦＣ—ｉ１体系相比存 在许多不足，诸如组合聚醚粘度比较大、泡沫与基材的粘接性差、导热系数偏高，限制了全水发 泡聚氨酯泡沫的推广和应用“Ｉ。
随着表面活性剂用量的增加，硬质聚氨酯泡沫塑料的泡孔结构更趋向于均一化，闭孔率增加， 其尺寸稳定性也相应提高。高温尺寸稳定性的改善尤为明显，见图６。
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Ｉ一低温（－－２５＂Ｃｘ２４ｈ）尺寸稳定性
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２一高温（８０℃ｘ２４ｈ）尺寸稳定性
图６泡沫稳定剂用量对泡沫尺寸稳定性的影响
４全水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料
作者： 作者单位：
宋聪梅， 童俊， 罗振扬 江苏省化工研究所(南京)
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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｗａｔｅｒ－ｂｌｏｗｎ ｒｉｇｉｄ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ ｆｏａｍ ｓｙｓｔｅｍｓ ｗｉｔｈ ｇｏｏｄ ｆｌｏｗ ｗｅｒｅ ｐｒｅｐａｒｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｅｄ ｆａｃｔｏｒｓ
ｅｆｆｅｃｔｉａｇ ｏｎ ｔｈｅ ｆｏａｍｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ ｒｉｇｉｄ ｆｏａｍ ｈａｓ ｇｏｏｄ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ａｄｈｅｓｉｏｎ ａｎｄ ｌｏｗｅｒ ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ．Ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔ－Ｉｅ ｆｏａｍ ｅａｏ ｒｅａｃｈ ｏｒ ｓｕｒｐａｓｓ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｆｏｒ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎｄｕｓｔｒｙ．Ｔｈｅ ｗａｔｅｒ－ｂｌｏｗｎ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ ｓｙｓｔｅｍ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｈａｖｅ ｇｏｏｄ ｍａｒｋｅｔ ｐｒｏｓｐｅｃｔ．
３．２异氰酸酯指数对硬质聚氨酯泡沫性能的影响
在硬质聚氨酯泡沫塑料的合成中，异氰酸酯指数通常大于１．０，使反应过程中有过量的异氰 酸酯基团与氨基甲酸酯进行次级反应，生成脲基甲酸酯；同时异氰酸酯基团自身之间进行三聚反 应，生成异氰脲酸酯，这两种链段结构的存在使硬质聚氨酯泡沫塑料具有较高的压缩强度和尺寸 稳定：由于水发泡体系硬质聚氨酯泡沫塑料中已经存在大量刚性的聚脲链段，随着异氰酸酯指数 的增加，泡沫塑料的脆性也相应增加，这就导致泡沫塑料拉伸强度下降。见图１、图２
表Ｉ 聚醚品种对全水发泡泡沫性能的影响
以脂肪族聚醚多元醇ＴＮＲ４１０为主体聚醚的组合多元醇，其原液的粘度明显偏大，在常温及低 温环境下，发泡设备无法正常工作，需要对原液加热以降低其粘度，并且，由表ｌ可见，以ＴＮＲ４１０ 合成的硬质聚氨酯泡沫塑料易吸水变形；以Ｎ６３５Ｓ合成的硬质聚氨酯泡沫塑料，其物性虽然符合 技术标准，但以其为主体聚醚的组合多元醇的粘度严重超标，即使在夏季也需要对其进行预热才 能满足发泡设备的使用要求：采用自制的全水发泡聚醚多元醇ＰＥ６００配制组合多元醇，不仅降低 了组合多元醇的粘度，使其满足普通发泡设备的使用要求，而且，以ＰＥ６００合成的全水发泡硬质 聚氨酯泡沫塑料具有良好的物理性能。
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异氰酸酯指数 圈Ｉ 异氰酸醑指数对泡沫塑料强度的影响
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异氰酸酯指数
Ｉ一高温（８０＂ｃｘ２４ｈ）尺寸稳定性 ２一低温（一２５℃ｘ２４ｈ）尺寸稳定性 图２异氰酸醑指数对泡沫塑料尺寸稳定
性的影响
２００３年江苏省复合材料科学技术与工程学术研讨会论文集
南京２００３．５
３．３水含量及密度对硬质聚氨酯泡沫塑料性能的影响
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２００３年江苏省复合材料科学技术与工程学术研讨会论文集
表２交联剂对硬质聚氨酯泡沫塑料物性的影响
南京２００３．５
３ ５表面活性剂的选择
３．５．１表面活性剂对泡沫导热系数的影响 Ｂ８４３３非水解硅酮表面活性荆是德国ＧＯＬＤ．ＳＣＨＭＩＤＴ公司专门开发的全水发泡硬质聚氨醑泡沫
表面活性剂，它对水一聚醚多元醇一异氟酸酯体系有着优异的乳化成核能力，在反应过程中控制 泡孔结构，并最终获得泡孔细腻、均匀、绝热性能良好的硬质聚氨酯泡沫塑料。见圈５。 ３．５．２表面活性剂用量对泡沫尺寸稳定性的影响
４． Ｕ．Ｒｏｔｅｒｍｕｎｄ ｅｔｃ．降低烃类发泡的硬质聚氨醑泡竦塑料导热性．见：聚氨醋中国’９ｓ国际会议论文集，４９—５７
５． Ｊｕ曜ｅｎ ｋｅｌｌｎｅｒ ｅｔｃ．聚氨醑预制隔热管的生产技术和用于集中拭热管道高质量的聚氯醑泡沫系统．见：中国聚氯酯工业协会第１｜次年
会论文集１０２～１０８
２６３—
全水发泡硬质聚氨酯泡沫的开发
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图４密度对泡沫塑料导热系数的影响
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图５表面活性剂品种和用量对泡沫导热系数的影响
３ ４交联剂对硬质聚氨酯泡沫塑料物性的影响
交联剂是聚氨酯泡沫塑料中一类比较常用的配合剂，一般为小分子的多元泡沫的交联密度及闭孔率，增强泡沫的抗 压强度、耐渗透性，见表２。
表３列出了自制全水发泡聚氨酯硬泡的性能以及有关汽车行业、建筑行业（Ｂ类）用硬质聚氨 酯泡沫塑料的性能指标。可以看出自制全水发泡聚氨酯泡沫的各项性能指标均已达到或超过有关 标准中对汽车、建筑行业用ＣＦＣ一１１发泡聚氨醅泡沫塑料的性能要求。
表３自制全水发泡泡沫与汽车行业、建筑行业用ＣＦＣ．１１体系聚氨酯硬泡的性能指标比较
２００３年江苏省复合材料科学技术与工程学术研讨会论文集
南京２００３．５
于空气向泡孔内的扩散速率，使泡孔内压力降低，导致泡沫收缩，尺寸稳定性降低…。因此，全 水发泡硬质聚氨酯泡沫技术的关键在于开发新型的低粘度、高活性、高支化度聚醚多元醇。表Ｉ 为采用几种聚醚多元醇配制的组合聚醚的粘度及其制得的泡沫塑料的物性。
２００３年江苏省复合材料科学技术与Ｔ程学术研讨会论文集
南京２００３．５
全水发泡硬质聚氨酯泡沫的开发
宋聪梅 童俊 罗振扬
（江苏省化工研究所南京２１００２４） 摘要：探讨了影全水发泡硬质聚氨酯泡沫响性能的相关因素。研制了具有良好流动性的全水发泡硬质聚氯酯泡沫
组合聚醚。依此制备的硬质聚氨酯泡沫具有良好的尺寸稳定性、优异的粘接性能和较低的导热系数．已达到或超 过汽车、建筑行业对全氟泡沫的要求．具有广阔的市场前景。
针对全水发泡体系的特点，我们通过聚醚分子结构的调整、助剂的选择，开发了低粘度的聚 醚及具有良好流动性的组合聚醚，以此制备的硬质聚氨酯泡沫具有良好的尺寸稳定性、粘接性和 较低的导热系数。
２实验部分
将聚醚多元醇、泡沫稳定剂、催化剂、水等混合均匀，作为Ａ组分；以多异氰酸酯作为Ｂ组 分。发泡时，调节Ａ料、Ｂ料及模具的温度，按配方称取Ａ、Ｂ料，混合后搅拌５～１０ ｓ，立即倒 入模具使其自由发泡，待泡沫完全熟化后测定相关性能。