聚氨酯泡沫稳定剂发展现状及建议.pdf

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1、2016年第31卷第1期聚氨酯工业2016．Vol．31No．1POLYUＲETHANEINDUSTＲY·1··专题综述·聚氨酯泡沫稳定剂发展现状及建议孙宇(江苏美思德化学股份有限公司南京210046)摘要:概述了聚氨酯泡沫稳定剂的发展历程，重点分析了中国聚氨酯泡沫稳定剂的现状及发展趋势，提出了中国聚氨酯泡沫稳定剂的未来发展和技术攻关方向，并提出了行业需要解决的课题。关键词:聚氨酯;泡沫稳定剂(匀泡剂);聚醚改性有机硅;有机硅表面活性剂中图分类号:TQ314.24、TQ323.8文献标识码:A文章编号:1005－19

2、02(2016)01－0001－05泡沫稳定剂(匀泡剂)是生产聚氨酯泡沫塑料温性能。［1］的关键助剂。聚氨酯泡沫的形成是由多种原料因此泡沫稳定剂不但起匀泡作用，而且对泡沫在极短时间内进行化学反应的结果，其间经历着发的泡孔结构、强度、导热系数、透气率等产品性能有［2］泡、凝胶等复杂过程，依靠泡沫稳定剂的调节作着重要影响，发挥着不可替代的作用。用，才能使发泡均匀且稳定，制得泡孔细密的泡沫1聚氨酯泡沫稳定剂的设计与开发［1，3－4］体。泡沫稳定剂所起的作用有如下几个方面:(1)乳化作用。泡沫配方中各组分的相容性较目前，聚氨

3、酯泡沫稳定剂的主流结构是Si—C［5］差，泡沫稳定剂具有亲油和亲水的分子结构，可以乳类侧链型有机硅表面活性剂，其分子结构如下:化发泡原料，改善物料反应前、反应中的相容状态，从而使发泡反应和交联反应顺利进行。(2)成核和稳泡作用。泡沫稳定剂使物料的表面张力降低，搅拌时有助于使混入的空气形成气泡核，反应产生的气体进入泡核并使气泡不断成长。从其分子结构上看，它是由环氧乙烷/环氧丙烷在发泡过程中，泡沫稳定剂通过降低泡孔壁内的应共聚醚与带有极性很小的侧甲基的聚硅氧烷两种链力使得薄化的泡孔壁稳定，防止快速长大的泡沫塌段组成。共聚

4、醚结构中含亲水的聚氧化乙烯链段和陷，直至泡孔壁具有足够的强度、能够自支撑为止。疏水的聚氧化丙烯链段，有表面活性作用，可增加物(3)开孔/闭孔作用。软质聚氨酯泡沫塑料料的相容性。调节结构式中m、n、x、y的数值及其(聚氨酯软泡)的泡孔必须是开孔的才能使制品柔比例，以及基团Ｒ的种类，可以设计出不同分子结软而富于弹性。由于泡沫稳定剂的作用，当发泡体构的聚氨酯泡沫稳定剂。系处于低黏度时，泡孔壁稳定，而气泡增长到一定程1.1泡沫稳定剂类型与HLB值度，泡孔壁被拉薄，在催化剂和匀泡剂的共同作用下亲水疏水平衡值(HLB值)由Gri

5、ffinWC等提泡孔破裂即“开孔”。泡沫稳定剂可以通过控制泡出，它表征表面活性剂分子中的亲水基团与亲油基沫开孔时间，消除泡沫开裂、闭孔等缺陷，赋予泡沫［6］团的平衡关系。HLB值在乳化剂中得到了较好良好的透气率和舒适性能。而对于硬质聚氨酯泡沫的应用，但在泡沫稳定剂中的研究相对较少。Duby-塑料(聚氨酯硬泡)而言，泡孔闭孔才能使泡沫制品［7］aga通过实验和计算表征了一系列泡沫稳定剂的具有良好的绝热效果和足够的机械强度，泡沫稳定HLB值，研究表明HLB值与泡沫稳定剂的浊点存在剂通过有效降低发泡体系的表面张力，获得泡孔

6、均［8］匀细密和闭孔率高于95%的泡沫体，以保证泡沫保一定对应关系。Schmidt采用Griffin方法研究了·2·聚氨酯工业第31卷一系列HLB值范围在－5～19的市售泡沫稳定剂聚氨酯软泡发泡体系中各个组分的相容性差，的与聚氨酯泡沫性能的关系。聚氨酯泡沫的类型不且反应基团相对较少，黏度增长较高回弹和硬泡发同，其对泡沫稳定剂的HLB要求也不同。泡体系慢，且要求较高的开孔率，因此对泡沫稳定剂1.2泡沫稳定剂与发泡体系的稳泡和开孔能力要求较高。聚氨酯硬泡、软泡和高回弹3种发泡体系的原在高回弹发泡体系中，因采用高活性聚醚多

7、元［9］料体系、工艺条件各不相同，对泡沫稳定剂的功醇，对泡沫稳定剂的稳泡能力要求相对较低。能要求也存在一定的差别(见表1)。聚氨酯硬泡体系因聚醚多元醇官能度高、分子量低，体系的交联度高、气泡易稳定，且硬泡体系多表1不同聚氨酯泡沫塑料对泡沫稳定剂的性能要求是在模具或腔体内发泡，所以物料的流动性是重要聚氨酯泡沫塑料类型软泡高回弹硬泡的工艺参数，对泡沫稳定剂的要求主要表现为良好改善相容性(乳化)中等中等高的乳化原料能力和高成核性能。分散空气泡(成核)中等中等高稳泡性能高低中等1.3泡沫稳定剂类型与结构参数控制开孔率高高低不

8、同的聚氨酯泡沫塑料类型要求泡沫稳定剂的分子结构与之相适应，具体要求见表2。［1］表2不同聚氨酯泡沫塑料类型对泡沫稳定剂分子结构的要求泡沫类型泡沫稳定剂的Mn聚醚的Mn有机硅质量分数/%聚醚中EO质量分数/%高回弹300～15000～80030～1000～100硬泡1500～15000400～200020～6060～100软泡20000～8000