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【技术分享】聚氨酯软泡配方中催化剂推算



羟基化合物与异氰酸酯反映的动力学

-d(-NCO)/dt=K0×(-NCO)×(-OH)    

K1是异氰酸酯与羟基化合物天生络合物的正向反映速度

K2是异氰酸酯与羟基化合物天生络合物的负向反映速度

K3是络合物与羟基化合物天生氨基甲酸酯与羟基化合物的正向反映速度。   

K0=[K1×K3×(-OH)]/[K2+K3×Arrhenius方程K=Ae^[-(Ea/RT)]

A:指数因子。

e=2.718

Ea:KJ/mol

R=8.31(J/mol.K)

脲、聚氨酯、缩二脲、脲基甲酸酯等基团天生反映热的推算:

键离能(KJ/mol):

C-N  205.1~251.2  

C-C  230.2~293.0  

C-O  293.0~314.0  

N-H  351.6~406.0   

C-H  364.9~393.5

O-H  422.8~460.5

C=C  418.6~523.3

C=O  594.1~694.9

反映式:

RNCO+rOH→RNHCOOr

RNCO+HOH→RNHCOOH+RNCO→RNHCONHR+OCO↑

RNHCOOr+RNCO→RNCONHRCOOr

RNHCONHr+RNCO→RNCONHRCONHr

     聚合系统中气体与聚合系统总体积的体积比(Vg/Vo)对温度的调控能力:气体单体影响着浓度(mol/L)左右着聚合热[Q(KJ/L)=Rp(mol/L)*(-H)]。聚合热传递给气体分散介质使气体吸热膨胀(PV=NR/T)。聚合系统温度骤升后气体脱出带走大量的热(与Vg/Vo近似成直线)。

 

     一步法造聚氨酯时,氨基酸的反映活化能约60(mol.K),脲反映活化能为17(mol.K)泡沫系统比溶液系统悬浮系统容易执行。分散聚合在反映起头时即出现Norrish-Tromastof效应,使链增长参数随功夫变动率减慢,提高产品单分散性。

     分散聚合是用气体将聚合系统分隔成无数次藐幼的泡沫使聚合组份转化为泡沫的表表液膜和衔接多个液膜的“多面天堑液胞”形成特殊分散相进行聚合的步骤。

     泡沫系统以气体为分散介质,气体受热膨胀和逸出骤然冷却成效及气体逸出时产生负压对系统残存单浓缩使之进一步聚合,对水分子蒸发及幼分子脱出有加快和携带作用。

    气体对聚合系统的分散作用不蹬宗对单体的真正稀释。

非一级反映半衰期通式: T=[2^(n-1)-1]/[a×k×(n-1)×A^(n-1)]

二级反映速度常数:A+B→Q+S

Kt=[1/(CA0-CB0)]×ln[(CB0×CA)/(CA0×CB)]

CA0×Kt=[1/(1-M)]×ln{[M(1-xA)]/(M-xA)}  其中M=CB0/CA0

附:聚氨酯软泡密度的推算举例

通用聚醚三元醇:

Ppg:50

pop:50   

tdi-80:42.8   

hoh:3.17   

L-580:1   

a33:0.34   

sn:0.17

推算得:4.34   2.17   6.51   38.2   112%   17%   5.2   1.74  122

再推算得,28kg/立方米

聚氨酯软泡催化剂推算举例:

通用聚醚三元醇:

ppg:90  

pop:10  

tdi-80:35.5   

hoh:2.2   

L-580:0.84

玄色浆:6

推算得:A33:0.18   T-9:0.25    

           A33:0.14   T-9:0.24

           A33:0.13   T-9:0.35

           A33:0.12   T-9:0.30

    宽容杜纂拐点……

垂泡发泡流量与提升速度的推算:

配方(仅举例用):

PPG:100,TDI:80,HOH:6,SI:1.5,A33:***,SN:***,MC:14.8

   垂泡圆模直径1.25,聚醚流量12千克/分钟。

   求提升速度是几多(米/分钟)

   求得配方密度12千克每立方。配方总重173.5公斤。配方体积14.46立方米。圆模截面积:1.23平方米。

   设损失率5%:提升速度: [14.46×12%×(1-5%)]/1.23=1.34米/分钟。

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