1、 基本反應(yīng)及數(shù)據(jù) 聚氨酯軟泡的形成包括2個(gè)基本反應(yīng)：發(fā)泡反應(yīng)和聚合反應(yīng)（也稱(chēng)凝膠反應(yīng)）。 發(fā)泡反應(yīng) ：異氰酸酯與水反應(yīng)生成雙取代脲和二氧化碳的反應(yīng)。反應(yīng)式如下： 2R-N=C=O+HOH→R-NH-CO-NH-R+CO2...
1、 基本反應(yīng)及數(shù)據(jù)
聚氨酯軟泡的形成包括2個(gè)基本反應(yīng)：發(fā)泡反應(yīng)和聚合反應(yīng)（也稱(chēng)凝膠反應(yīng)）。
發(fā)泡反應(yīng) ：異氰酸酯與水反應(yīng)生成雙取代脲和二氧化碳的反應(yīng)。反應(yīng)式如下：
2R-N=C=O+HOH→R-NH-CO-NH-R+CO2↑
若使用TDI，根據(jù)上反應(yīng)式，得出１份水反應(yīng)需9.67份（約9.7份的TDI）
放出的二氧化碳成為泡核，使反應(yīng)混合物膨脹，得到具有開(kāi)孔結(jié)構(gòu)的泡沫。
聚合反應(yīng)：聚醚中的羥基與異氰酸酯發(fā)生逐步聚合反應(yīng)形成氨基甲酸酯的反應(yīng)。反應(yīng)式如下：
R=N=C=O+R′-OH→R-NH-COO—R′
若使用TDI，根據(jù)上反應(yīng)式，得出100份羥值56的聚醚反應(yīng)需8.68份（約8.7份的TDI）
2、多元醇
國(guó)內(nèi)塊泡生產(chǎn)采用3官能度，分子量3000（羥值56）或3500（羥值48，用的少）的軟泡聚醚。如我公司的JH-3031K、JH-3050D、JH-3500等。
3、多異氰酸酯
主要使用二異氰酸酯（TDI），TDI工業(yè)品主要有３種：純２，４TDI（或稱(chēng)TDI100）、TDI80／20、TDI65／35。TDI80／20生產(chǎn)成本低，是工業(yè)應(yīng)用廣用量大的品種。
ＴＤＩ分子量為１７４，其中含有２個(gè)異氰酸酯團(tuán)（-N=C=O）的分子量為８４，所以ＴＤＩ中異氰酸酯含量為４８．２８％。
ＴＤＩ用量對(duì)泡性能有很大影響，在泡沫配方中，ＴＤＩ過(guò)量程度以異氰酸酯指數(shù)表示，異氰酸酯指數(shù)是指實(shí)際用量與理論計(jì)算量的比值。在生產(chǎn)軟泡時(shí)，一般指數(shù)為１０５－１１５（１００是等于理論計(jì)算量）（或?qū)憺椋?０５－１.１５，１為理論計(jì)算量），在此范圍內(nèi)，ＴＤＩ指數(shù)增大，泡沫硬度增大，撕裂強(qiáng)度變小，拉伸強(qiáng)度變小，斷裂伸長(zhǎng)率變小。若ＴＤＩ指數(shù)過(guò)高，則會(huì)形成大孔和閉孔，熟化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，還會(huì)引起泡沫燒心；ＴＤＩ指數(shù)過(guò)低，則易產(chǎn)生裂紋，回彈性差，強(qiáng)度差，壓縮永久變形較大。
４、發(fā)泡劑
水與ＴＤＩ反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳是軟泡發(fā)泡中使用的主要發(fā)泡劑，增加配方中水量，將會(huì)提高脲的含量，加大泡沫硬度，降低泡沫密度，泡沫荷載能力下降。但是ＴＤＩ與水反應(yīng)生產(chǎn)大量的熱量，水用量過(guò)高，會(huì)使泡沫出現(xiàn)燒心或燃燒。
二氯甲烷是物理發(fā)泡劑，其沸點(diǎn)３９.８℃，是不燃性氣體，可在發(fā)泡中氣化，降低泡沫密度，硬度也下降。加入二氯甲烷的數(shù)量，即要防止泡沫發(fā)生燒心現(xiàn)象，又要保證不因二氯甲烷過(guò)多而代走過(guò)多熱量影響泡沫熟化，同時(shí)要保證泡沫物性沒(méi)有明顯下降，因此二氯甲烷用量有個(gè)限制。
水與二氯甲烷的發(fā)泡效率（即產(chǎn)生相同體積的氣體）有如下經(jīng)驗(yàn)關(guān)系：
１份水＝９份二氯甲烷
發(fā)泡指數(shù)：即配方中，以100份聚醚為基礎(chǔ)配比，所用發(fā)泡劑的數(shù)量。
發(fā)泡指數(shù)＝水＋二氯甲烷／９
發(fā)泡指數(shù)與密度近似關(guān)系為100/發(fā)泡指數(shù)，此為配方中未加填料時(shí)公式。當(dāng)加填料時(shí)，密度要比此公式計(jì)算的大。
５、催化劑
催化劑的主要作用是調(diào)節(jié)發(fā)泡反應(yīng)和凝膠反應(yīng)的速度，使之處于良好的平衡狀態(tài)。
三乙烯二胺（Ａ33，含量33％的二丙二醇或丙二醇溶液）是軟泡生產(chǎn)中重要的叔胺催化劑劑，它有60％功效用于促進(jìn)異氰酸酯與水反應(yīng)，即發(fā)泡反應(yīng)，40％用于促進(jìn)羥基與異氰酸酯反應(yīng)，即凝膠反應(yīng)。
雙（２，２－二甲胺基乙基）醚（Ａ－１）是軟泡通用型叔胺催化劑，它有８０％功效用于促進(jìn)發(fā)泡反應(yīng)，２０％用于促進(jìn)凝膠反應(yīng)。大多與三乙烯二胺合用。
胺催化劑用量不當(dāng)對(duì)制品有很大影響，胺用量過(guò)多，將造成（１）反應(yīng)時(shí)間短，起始粘度增加太快，發(fā)泡是冒煙大。（２）泡沫開(kāi)裂。胺用量過(guò)少，將造成起發(fā)速度太慢，影響發(fā)泡高度。
辛酸亞錫是常用的有機(jī)錫催化劑，它在含水及叔胺催化劑的聚醚混合物中極容易水解和氧化。
泡沫密度越低，辛酸亞錫的可調(diào)范圍越窄，錫用量對(duì)泡沫影響如下：
用量太少：泡沫開(kāi)裂。
用量太多：粘度增加快，泡沫形成閉孔而收縮，形成底皮和邊皮。
６、泡沫穩(wěn)定劑（又稱(chēng)硅油）
泡沫穩(wěn)定劑可降低發(fā)泡體系混合料的表面張力，從而穩(wěn)定泡孔，防止泡沫倒塌，并控制拋空的大小和均勻度。
將硅油用量由低量提高到適當(dāng)程度，可獲得良好開(kāi)孔的泡沫塑料。當(dāng)用量偏高時(shí)泡沫閉孔率增加。其用量與密度關(guān)系如下：
泡沫密度（kg／立方米） 100份聚醚硅油用量
35 0.7－1.0
25 0.8－1.2
20 1.0－1.5
小于20 ? 1.5－2.0
７、其他影響因素
除配方外，工藝參數(shù)，環(huán)境等對(duì)泡沫性能有一定影響。
原料溫度：在比較正常的環(huán)境溫度（20－28度）下，原料溫度控制在25±３度，好正負(fù)１度范圍內(nèi)。也有控制在28－30度范圍的。
原料溫度上升或降低對(duì)發(fā)泡和凝膠反應(yīng)的速度影響不一樣。溫度升高，聚合反應(yīng)增加值比發(fā)泡反應(yīng)增加值要大的多。溫度變化催化劑要調(diào)整。
對(duì)同一配方而言，使用相同數(shù)量的發(fā)泡劑，泡沫密度與海拔高度也有關(guān)，在海拔高的地區(qū)時(shí)，泡沫密度明顯降低。
８、一些參考配方（來(lái)自相關(guān)資料，未經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，供參考了解）
１）密度為８Ｋｇ／立方米的軟泡配方
重量份
聚醚 100
水 ?。?/p>
硅油 2.8
辛酸亞錫 0.7
胺催化劑 0.17
二氯甲烷 30
TDI指數(shù) ? ?117（即78*9.7＋8.7＝76.6*1.17＝89.6）
２）密度為１２Ｋｇ／立方米的軟泡配方
重量份
聚醚 100
水 ?。?/p>
硅油 1.5
辛酸亞錫 0.3
胺催化劑 0.14
二氯甲烷 15
TDI指數(shù) ? ? 120
３）密度為１６Ｋｇ／立方米的軟泡配方
重量份
聚醚 100
水 4.9
硅油 （Ｌ－５８０） 1.3
辛酸亞錫 0.3
Ａ３３催化劑 0.12
二氯甲烷 9.3
填料 ?。?/p>
TDI ? ? 62
４）密度為１８Ｋｇ／立方米的軟泡配方
重量份
聚醚 100
水 4.6
硅油 （Ｌ－５８０） 1.2
辛酸亞錫 0.26
Ａ３３催化劑 0.12
二氯甲烷 4.9
填料 ?。?/p>
TDI ? ? ?58
５）密度為２０Ｋｇ／立方米的高承載軟泡配方
重量份
聚醚 100
聚合物多元醇 20
水 4.5
硅油?。ǎ蹋担福埃 ?.3
辛酸亞錫 0.26
Ａ３３催化劑 0.1
二氯甲烷 ? ? 4.0
ＴＤＩ指數(shù) 55.4
６）密度為２３Ｋｇ／立方米的軟泡配方
重量份
聚醚 100
水 3.6
硅油 1.14
辛酸亞錫 0.35
Ａ３３ 0.06
Ａ－１ 0.02
二氯甲烷 3.5
ＴＤＩ指數(shù) ? 106（即3.6*9.7＋8.7＝43.62*1.09＝47.55）
７）密度為２６Ｋｇ／立方米的軟泡配方
重量份
聚醚 100
水 3.6
硅油 1.0
辛酸亞錫 ? ? 0.15
Ａ３３ 0.3
二氯甲烷 0
ＴＤＩ指數(shù) 107（即3.68*9.7＋8.7＝43.63*1.07＝46.67）
８）密度為３０Ｋｇ／立方米的軟泡配方
重量份
聚醚 100
水 3.3
硅油 1.1
辛酸亞錫 0.23
Ａ３３ 0.34
ＴＣＰＰ 5.0
ＴＤＩ指數(shù) 107
９）密度為３５Ｋｇ／立方米的軟泡配方
重量份
聚醚 100
水 2.5
硅油 1.0
辛酸亞錫 0.30
胺催化劑 0.10
ＴＤＩ指數(shù) 105
