乙醇胺对硬质聚氨酯泡沫塑料性能的影响研究

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1、三乙醇胺对硬质聚氨酯泡沫塑料性能的影响研究　　　摘要：制备了孔径约0.5mm的全水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料。研究了三乙醇胺(TEA)用量对聚氨酯泡沫塑料发泡时间、表观密度、导热性能、力学性能等的影响规律。TEA是体系反应的催化剂，随着TEA含量的增大发泡时间变短。TEA含量少于7份时，发泡反应强于凝胶反应，制品泡孔直径随着其含量增加而变大，表观密度、热导率、压缩强度、拉伸强度和弯曲强度下降，断裂伸长率上升，TEA含量大于7份时，交联作用占主要地位，制品泡孔直径随着其含量增加而变小，表观密度、热导率、压缩强度、拉伸强度和弯曲强度增大，断裂伸长率减小。热失重分析也表明TEA

2、含量大于7份后产生了交联作用。     　　关键词：聚氨酯；硬质泡沫塑料；三乙醇胺    　　硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)是指在一定负荷作用下不发生明显形变，当负荷过大发生形变后不能恢复到初始状态的聚氨酯泡沫塑料，具有优良的力学性能、声学性能、电学性能和耐化学性能。RPUF的泡孔以闭孔为主，采用CFCs为发泡剂时制品具有极低的热导率，是聚苯乙烯和其他泡沫塑料及天然保温材料都无法相比的，并可现场喷涂成型，是目前最理想的绝热材料。RPUF可直接从单体原料一次加工成聚合物制品，而且可通过改变原料化学结构、规格、品种等方式调节配方，得到各种性能和用途的终端制品，广泛应用于保

3、温行业、包装工业、造船工业等领域。        　　在RPUF发泡体系中，催化剂是必不可少的一部分，对于调节反应时间、发泡反应与凝胶反应的平衡及泡孔尺寸都起到重要作用。目前广泛使用的催化剂主要是有机锡类和胺类，前者催化效率更高且对凝胶反应有较强的催化作用，后者在水发泡体系中对发泡反应有较强的催化作用。在胺类催化剂中醇胺类物质比较特殊，因其分子中含有叔氮原子而具有催化作用，同时每个分子又含有两个或两个以上羟基，可与异氰酸酯反应从而具有交联作用。醇胺类物质中比较有代表性的是TEA。TEA为无色黏稠液体，相对密度1.12，市售产品一般含少量水和二乙醇胺。本文讨论了在全水发

4、泡RPUF体系中，TEA加入量对制品各项性能的影响。　　1实验部分      　　1.1主要原料        　　多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI) ，Huntsman聚氨酯(中国)有限公司；        　　组合聚醚，内含聚醚多元醇、复合催化剂、发泡剂(水)、泡沫稳定剂等，东盛富口公司；          　　TEA，分析纯，北京精细化学品有限责任公司。      　　1．2主要设备及仪器      　　医用针管，市售；        　　JJ-1增力电动搅拌器，江苏省金坛市医疗仪器厂；      　　电子分析天平，AR1140，美国OHAUS公司；     

5、   　　LLOYD万能试验机，LR30K，英国AMETEK有限公司；        　　热导率仪，HC-074，美国EKO仪器贸易有限公司；        　　热失重分析仪(TG)，NETZSCH TG 209，德国耐驰公司；        　　扫描电子显微镜(SEM)，S4700，日本HITACH公司。     　　　1.3样品制备        　　按照实验配方用针管抽取，TEA加入到组合聚醚中，用电动搅拌器搅拌混合20s，转速为200 r/min；再加入PAPI，PAPI与组合聚醚的质量比为1：1，相同转速搅拌20s。然后将混合液迅速倒人敞口容器中自由发泡，记

6、录乳白时间、上升时间、脱黏时间。泡沫固化完全后去除表皮，在不同位置截取料块切割打磨，制成标准样条进行各项性能测试。改变TEA与组合聚醚的质量比，考察各配方间的性能差异，分析TEA对RPUF性能的影响。      　　1．4性能测试与结构表征        　　制得50mm×50mm×50mm的样品，用游标卡尺精确测量大小，用天平称取质量，计算其表观密度；        　　按GB8813—1988测试RPUF的压缩性能，样品尺寸为50mm×50mm×50mm，测试速度为5mm/min；        　　按GB9641—1988测试RPUF的拉伸性能，样条标距为50m

7、m，标距间宽度为25mm，样品尺寸为150mm×40mm×10mm，测试速度为5 mm/min；        　　按GB8812—1988测试RPUF的弯曲性能，跨度为100 mm，样品尺寸为120mm×25mm×20mm，测试速度为10 mm/min；        　　按GB/T 3399—1982测试RPUF的热导率；          　　TG分析：将样品在N2气氛下以10℃/min的升温速率从室温升至500℃，N2通入速率为10mL/min；        　　将样品在液氮中脆断后表面喷金，采用扫描电镜观察泡孔结构，加速电压为20kv。