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防火海绵的合成原理
网络 2017-09-23 次浏览
阻燃海绵是聚氨酯泡沫塑料的一种，属于软质聚氨酯泡沫塑料。因有多孔状蜂窝的结构，所以具有优 良的柔软性、弹性、吸水性、耐水性的特点，被广泛用于沙发、床垫、服装、软包装等行业。
1、主要原材料
1.1 聚醚多元醇 海绵多采用聚醚丙二醇、聚醚丙三醇，其官能度少（2-3），羟值低，分子量大。分子式为： CH3-CHO（C3H6O)m（C2H4O）nH CH2O（C3H6O）m(C2H4O）nH
1.2 有机异氰酸酯 最常用的是甲笨二异氰酸酯，简称TDI，有两种异构体，即2，4-TDI，2，6-TDI.在生产海绵中2，4 -TDI占80%，2，6-TDI占20%
1.3 水 在生产海绵中，水不可缺少，水与TDI反应放出CO2气体，同时起着链增长作用。
1.4 催化剂 促进聚醚多元醇与异氰酸反应使链增长的催化剂有辛酸亚锡、二丁基锡。促进交联反应并能促进 异氰酸酯与水之间反应放出的CO2气体的催化剂有三乙醇胺、三乙烯二胺、三乙胺等。
1.5 外用发泡剂 常用是低沸点氟烃类化合物，如一氟三氯甲烷（F-11）。由于不环保，一般用环戊来代替F-11， 或二氯甲烷，效果不错。如果不是生产特轻密度的海绵，亦可适当调整主要原料比例，不使用外用发 泡剂。
1.6 泡沫稳定剂（匀泡剂） 常用有机硅泡沫稳定剂，目前主要用硅-碳键Si-C共聚物，用量在0.5%-5%.
1.2 有机异氰酸酯 最常用的是甲笨二异氰酸酯，简称TDI，有两种异构体，即2，4-TDI，2，6-TDI.在生产海绵中2，4 -TDI占80%，2，6-TDI占20%
1.3 水 在生产海绵中，水不可缺少，水与TDI反应放出CO2气体，同时起着链增长作用。
1.4 催化剂 促进聚醚多元醇与异氰酸反应使链增长的催化剂有辛酸亚锡、二丁基锡。促进交联反应并能促进 异氰酸酯与水之间反应放出的CO2气体的催化剂有三乙醇胺、三乙烯二胺、三乙胺等。
1.5 外用发泡剂 常用是低沸点氟烃类化合物，如一氟三氯甲烷（F-11）。由于不环保，一般用环戊来代替F-11， 或二氯甲烷，效果不错。如果不是生产特轻密度的海绵，亦可适当调整主要原料比例，不使用外用发 泡剂。
1.6 泡沫稳定剂（匀泡剂） 常用有机硅泡沫稳定剂，目前主要用硅-碳键Si-C共聚物，用量在0.5%-5%.
2、防火海绵合成原理海绵的合成过程中，主要是有链增长反应、发泡及交联等过程，这些反应与原料的分子结构、官能 度、分子量等有关。
2.1 扩链反应 异氰酸酯与二官能度聚醚多元醇扩链反应，由于反应中异氰酸过量5%左右，所以扩链最终产品为 异氰酸酯基团，这样反复进行促进使链迅速增长。
2.2 发泡反应伴随着链增长 在生产防火海绵加工的过程中，发泡气体主要来源于TDI与水反应，生成大量CO2气体，同时新生成胺又与 异氰酸酯反应生成脲键化合物，这样反复进行伴随着链增长。
2.3 交联反应 交联反应对制备防火海棉非常重要，发生过早过晚，都会导致海绵的质量下降甚至报废。
2.4 多官能度化合物交联 聚醚多元醇与异氰酸酯反应直接影响海绵密度，交联点分子量为2000-20000，分子量越小，交联 密度越大，泡沫的硬度越高，柔软性、弹性相对下降。
2.2 发泡反应伴随着链增长 在生产防火海绵加工的过程中，发泡气体主要来源于TDI与水反应，生成大量CO2气体，同时新生成胺又与 异氰酸酯反应生成脲键化合物，这样反复进行伴随着链增长。
2.3 交联反应 交联反应对制备防火海棉非常重要，发生过早过晚，都会导致海绵的质量下降甚至报废。
2.4 多官能度化合物交联 聚醚多元醇与异氰酸酯反应直接影响海绵密度，交联点分子量为2000-20000，分子量越小，交联 密度越大，泡沫的硬度越高，柔软性、弹性相对下降。