聚氨酯弹性体生产工艺配方技术1.doc

聚氨酯弹性体工艺流程 聚氨酯弹性体的概述 聚氨酯弹性体的主要原料 聚氨酯弹性体主要生产设备 模具的加工 聚氨酯弹性体生产工艺流程 生产过程中注意事项 聚氨酯弹性体的概述 所谓弹性体是指玻璃化温度低于室温，扯断伸长率＞50%，外力撤出后复原性比较好的高分子材料，而玻璃化温度高于室温的高分子材料称为塑料。在弹性体中，其扯断伸长率较大（＞200%）、100%定伸应力较小（如＜30Mpa）、弹性较好的可称为橡胶。所以弹性体是比橡胶更为广泛的一类高分子材料。 聚氨酯弹性体，又称聚氨酯橡胶，是一类在分子链中含有较多的氨基甲酸酯（-NHCOO-）特性基团的弹性聚合物材料。它们通常由多异氰酸酯和低聚物多元醇以及多元醇或芳香族儿二胺等制备。 聚氨酯弹性体是弹性体中比较特殊的一大类，其原材料品种繁多，配方各种各样，可调范围很大。聚氨酯弹性体硬度范围很宽，低至绍尔A10以下的低模量橡胶，高至绍尔D85的高抗冲击橡胶弹性材料。所以聚氨酯弹性体的性能范围很宽，是介于从橡胶到塑料的一类高分子材料。 二、聚氨酯弹性体主要原材料 聚氨酯弹性体用的原料主要是三大类，即低聚物多元醇、多异氰酸酯和扩链剂（交联剂）。除此之外，有时为了提高反应速度，改善加工性能及制品性能，还需加入某些配合剂。下面只对生产的聚氨酯鞍座所用原材料进行具体描述。 反应过程：多元醇与二异氰酸酯反应，制成低分子量的预聚体；经扩链反应，生成高分子量聚合物；然后添加适当的交联剂，生成聚氨酯弹性体。其工艺流程如下： 2.1 低聚物多元醇 聚氨酯用的低聚物多元醇平均官能度较低，通常为2或2~3.相对分子质量为400~6000，但常用的为1000~2000.主要品类有聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚ε-己内酯二醇 2.1.1聚酯多元醇 TDI是以甲苯为基本原料，用硝酸和硫酸的混合物进行硝化生成二硝基甲苯，然后溶于甲醇中，在雷尼催化剂和15~20Mpa的氢气压下进行加氢还原成甲苯二胺（TDA），在经光气化制得的。 R2SO4+KCNO→2RNCO+K2SO4 TDI产品中T-80占绝大部分，主要用于软质泡沫塑料，约占软质泡沫塑料产量的31.5%，其次是聚氨酯涂料、胶粘剂和弹性体，T-100产量主要是用于生产聚氨酯预聚体及聚氨酯弹性体。T-65基本上不生产了被T-80代替。 2.3 扩链剂与交联剂 扩链剂与交联剂是具有不同化学作用的助剂，在聚氨酯弹性体的合成中，扩链剂参与化学反应，是聚合物分子增长、延伸；交联剂参加化学反应，不仅使聚合物分子增长、延伸，同时还能在聚合物链中产生支化，产生一定的网状结构，进行交联反应，一般扩链剂多为二元醇或二元胺类化合物。二元以上醇类和胺类化合物则具有扩链和交联的双重功能。 聚氨酯弹性体制备中所需的扩链剂和交联剂都有一定的要求，特别要求含水量低于0.1%，若达不到该指标都要进行处理。 一般使用的二元胺类扩链剂都是芳香族的，最常用的是3，3’-二氯-4，4’-二苯基甲烷二胺（MOCA）苯环上的氯原子取代基降低了氨基与异氰酸酯的反应速率，从而延长了釜中寿命，这对于浇注聚氨酯弹性体制品是极其重要的。助剂是橡胶工业的重要原料，用量虽小，作用却甚大，聚氨酯弹性体从合成到加工应用都离不开助剂是生产聚氨酯弹性体制品时离不开的操作助剂。聚氨酯是强极性高分子材料，它与金属和极性高分子材料的粘结力很强，不用脱模剂，制品很难从模具中脱出。常用的脱模剂2.4.2着色剂 聚氨酯弹性体制品五颜六色，美观大方的外观靠的是着色剂。着色剂有两种，有机染料和无机颜料，有机染料大部分用于热塑性聚氨酯制品中，装饰美化注射件和挤出件。弹性体制品的着色一般有两种方式：一种是将颜料等助剂和低聚物多元醇研磨成色浆母液，然后将适量的色浆母液与低聚物多元醇搅拌混合均匀，再经加热真空脱水后与异氰酸酯组分反应生产制品，如热塑性聚氨酯色粒料和彩色铺装材；另一种方法是将颜料等助剂和低聚物多元醇或增塑剂等研磨成色浆或色膏，经加热真 空脱水，封装备用。使用时，将少许色浆加入预聚物中，搅拌均匀后再与扩链交联剂反应浇注成制品。此法主要用于MOCA硫化体系，色浆中颜料含量约占10% -30%，制品中色浆的添加量一般在0.1%以下 3.1 用途 用于对所制得的聚氨酯预聚体真空脱气泡。真空泵型号为X-15，数量3台。 3.2 操作方法 预聚体进行升温加热后，对其抽真空脱气泡，只有充分混合后尽量将预聚体中的气泡抽出，制得的产品才能够达到预期的物理和化学性能，制得的产品才能够合格。 3.4预熟化加热设备 4.1 用途： 用于模型预热和聚氨酯的定型、硫化等程序。 4.2 操作方法 该设备一般有为卧式烘箱和硫化平板，可视模具的大小而定制品所需成型压力，其中，卧式烘箱操