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影響聚氨酯彈性體性能的工藝因素

2021-10-14 2509

  聚合物材料的性能不僅依賴于原料配方,與操作工藝參數也有很大關系。

   對于聚氨酯彈性體來說,影響其性能的工藝因素有合成溫度/時間、環境濕度、操作步驟、后熟化溫度和時間等。

   (1)預聚溫度和時間 合適的反應溫度可以合成性能良好的預聚體或聚氨酯產品,例如對基于TDI、MDI等芳香族二異氰酸酯的聚氨酯,預聚反應溫度建議在60至85℃,不宜超過90℃,對基于IPDI、HMDI和HDI等脂肪族二異氰酸酯的聚氨酯,預聚反應溫度建議在80至100℃,甚至105至110℃。反應溫度過高時會有副反應發生,若長時間在較高溫度下反應,預聚體的顏色會加深。溫度高于130℃時,可能會發生支化副反應,引發凝膠。同時需要要注意溫度與時間的平衡,反應溫度高,則完成反應所需的時間短;反之所需時間長,影響生產效率。

   (2)固化溫度 預聚體與固化劑混合后,反應溫度高則固化快,釜中壽命短,可操作時間減少;對于預聚體-MOCA熱固化體系,若預聚體沒有預熱或預熱溫度低,與MOCA混合后體系黏度高,機械混合產生的氣泡上浮慢,可能會殘留在彈性體中,影響制件外觀及性能,因此需注意溫度與操作性的平衡。后熟化溫度也會對彈性體的性能產生影響,后熟化溫度不宜太高,如果長時間在130℃或以上溫度后熟化,特別是在接觸空氣的情況下,彈性體可能會發生老化現象,例如泛黃、強度下降等。

   (3)合成工藝 聚氨酯彈性體的合成工藝有一步法、預聚法、半預聚法,同樣的原料和配方,采用的合成工藝不同,如反應溫度不同,彈性體的性能亦不相同。

   (4)環境濕度 異氰酸酯易與水分反應,如果環境濕度大,可能會影響反應和制品性能,特別是室溫固化體系:固化時間長,固化過程聚氨酯表面與空氣接觸,制品性能更容易受影響。