Какво е полиуретан?
Полиуретан
Казвам се Лао Джан. Работя със системи за формоване в ABIS Mold от 2007 г., първо в цеха за шприцване в Шенжен за прототипи, след това в основната производствена линия за автомобилни и електронни части. Ето какво всъщност представлява полиуретанът, когато трябва да го смесвате и изливате всеки ден в прецизна форма.
Полиуретан (пълно химично наименование полиуретани или PUR/PU)е полимер, образуван от реакцията между две течни групи:
Изоцианати
Най-често използваните видове:
TDI (толуен диизоцианат) – 80/20 или 65/35 смес
MDI (дифенилметан диизоцианат) – суров MDI, полимерен MDI или пре-полимери
Понякога HDI или IPDI, когато се изисква устойчивост на пожълтяване
Полиоли
Полиетерни полиоли (PPG, функционалност 2–6, MW 200–8000)
Полиестерни полиоли (по-висока якост, по-висока цена)
Специални полиоли (PTMEG, поликапролактон и др. за еластомери)
Когато двете страни се срещнат, те образуват уретанови връзки (-NHCOO-). В зависимост от формулировката получавате различни структури:
Гъвкава пяна → дълго{0}}верижни полиоли + високо ниво на водата → издухване на CO₂ → отворени клетки
Твърда пяна → късо{0}}верижни полиоли + ниско съдържание на вода + физически разпенващ агент (245fa, циклопентан, HFO) → затворени клетки
Еластомери → 1000–4000 MW полиол + удължител на веригата (BG, HQEE, MOCA) + без разпенващ агент → твърд материал, подобен на каучук-
CASE (Покрития, лепила, уплътнители, еластомери) → различни съотношения NCO/OH и добавки
Ключови числа, които наблюдаваме в цеха всяка смяна:
NCO % от В-компонента (изоцианатна страна): обикновено 18–32%
OH стойност на A-компонента (полиолна страна): 28–1000 mgKOH/g
Индекс: обикновено 0,95–1,10 (100 означава стехиометричен)
Време за кремообразуване, време за гелиране, свободно време за лепене-– измерено с хронометър за всяка нова партида
Плътност: гъвкава пяна 15–60 kg/m³, твърда пяна 30–200 kg/m³, еластомер 1000–1250 kg/m³
Основни физически разпенващи агенти, към които преминахме през последните години(Китай постепенно премахва HCFC-141b):
Смес от циклопентан/изо-пентан
HFC-245fa (все още се използва в някои експортни хладилници)
HFO-1233zd / 1336mzz (нов нисък GWP, скъп)
Типични добавки, които трябва да дозираме точно:
Вода (химическо продухване, 0,1–5,0 phr)
Аминни катализатори (A33, A1) и калаени катализатори (T9, Kosmos-19)
Силиконови повърхностноактивни вещества (серия B8xxx) за отваряне/стабилизиране на клетки
Забавители на горенето (TCPP, DMMP, меламин, APP) за твърда пяна
Контрол на температурата на реакцията:
Полиолна страна 22–28 градуса, изоцианатна страна 22–28 градуса, температура на формата 40–65 градуса в зависимост от продукта.
Това е полиуретан в реално производство. Влизат две течности, излизат топлина и газ, пет минути по-късно имате част, която може да бъде по-мека от гъба или по-твърда от много пластмаси. Всичко останало – цвят, твърдост, степен на пламък, устойчивост на абразия – е само работа по формулирането.
В ABIS Mold съхраняваме всеки полиол и изоцианат като отделни суровини, записваме точния индекс и нивата на катализатора за партида, така че когато клиент иска същата част шест месеца по-късно, можем да я повторим на 100%.