聚氨酯催化剂在水发泡自结皮泡沫中的应用

引言

自结皮泡沫塑料,又称整皮模塑泡沫塑料,英文为“Selfskinningfoam”或“Integralskinfoam”(简称ISF),它不用其它塑料做表面材料,依靠发泡组分在发泡成形时,一次性形成表材与泡沫芯材,也就是利用特殊工艺将聚氨酯组分一次形成带坚实表皮的泡沫塑料制品。由于自结皮泡沫带有高强度的外表层,所以其制品的总的物理机械性能大大超过相同密度的普通聚氨酯泡沫性能。反之,在要求相同物性前提下,只需较低密度的自结皮制品。这样,在保质前提下,达到节省用量,降低制品成本的目的。所以自结皮泡沫塑料制品广泛用于汽车方向盘、扶手、头枕、自行车鞍座、摩托车鞍座、安乐椅扶手与头靠、门把、阻流板以及保险杠等。

聚氨酯表皮可使制品具有很好的耐磨性和其它性质。有的研究认为水发泡聚氨酯体系一般表皮不密实，特别是在低密度时，制品的表面耐久性和可漆性较差。改进表皮形成和成型性的添加剂对于这些新的水发泡体系的开发是关键的。也有的研究认为，水发泡PU自结皮体系与卤代烃发泡体系一样能够在近表皮区域形成较好的密度梯度，即泡沫芯密度低、表皮密度高。那种认为水发泡体系是均一的，泡沫芯部样品和表皮样品有一样性质，不能形成真正自结皮泡沫的说法是理解上的误区。

自结皮泡沫全水发泡具体实施办法

主要是通过控制聚氨酯中氨基甲酸酯基团的含量以改善弹性，通过计算和调整配方，将A组分(多元醇组分)中适量的高相对分子质量多元醇转移到B组分(预聚体组分)，取代B组分中聚氧化丙烯二醇，可得到理想的弹性材料。可以通过调节A、B料混合比大小、控制泡沫成型动力学等加工条件，将线性收缩率控制在0．5％～1．O％的较佳范围；还有就是调节配方中的助剂以改进发泡成形时泡沫表皮的形成，研究发现，一种新型的聚氨酯催化剂NT CAT W16可很好的改善泡沫的表皮固化，增加表皮厚度，同时可使泡沫具有均匀的泡孔，泡沫体与基材间有较好的黏结力。

应用实例

高活性聚醚三元醇Mn5000         65pbw

添加剂SH-140                      35pbw

链增长剂：1,4-丁二醇              5pbw

交联剂：甘油　　　　　　    　　1.7pbw

开孔剂：K-6530               0.2~0.5pbw

催化剂NT CAT W16           1.2~1.3pbw

色浆                              适量

水                              0.5pbw

异氰酸酯MR-200                      45pbw

通过上述调节方法和配方，我们制得一种泡沫整体密度为340~350kg/m3，表面光滑、结皮清晰、密度低全水自结皮制品。