四甲基胍,簡(jiǎn)稱TMG,是一種強(qiáng)的有機(jī)堿催化劑,在工業(yè)上有較廣泛的用途,主要用于合成新型抗生素頭孢類藥品的助溶劑;也可用作聚氨基甲酸乙酯泡沫的催化劑;還可用于錦綸(尼龍)、羊毛及其他蛋白質(zhì)的均染,以改善其耐用性等。
一、產(chǎn)品物性
分子式:C5H13N3;
相對(duì)分子質(zhì)量:115.2;
CAS編號(hào):80-70-6;
密度(20℃):0.92g/cm3;
閃點(diǎn)(PMCC):118℃;
CAS號(hào):80-70-6
英文名:Tetramethylguanidine
英文別名:TMG;1,1,3,3-TETRAMETHYLGUANIDINE;TETRAMETHYLGUANIDINE;N,N,N’,N’-TETRAMETHYLGUANIDINE;1,1,3,3-TetramethylGuanidine(TMG);N,N’-Tetramethylguanidine;N,N-1,1,3,3-TETRAMETHYLGUANIDINE;GuanidChemicalbookine,N,N,N’,N’-tetramethyl-;uanidine;TMG)1,1,3,3-TetraMeth
中文名:四甲基胍
中文別名:四甲基胍;四尿素;TMG四甲基胍;四甲基胍250G;四甲基呱/四甲基胍;四甲基胍(TMG);N,N,N,N-四甲基胍;1,1,3,3-四甲基胍;N,N,N,N—四甲基胍;四甲基胍80-70-6
CBNumber:CB0355799
分子式:C5H13N3
分子量:115.18MOLFile:80-70-6.mol
二、產(chǎn)品用途
四甲基胍主要用作合成新型抗生素頭孢類藥品的助溶劑;
四甲基胍可用作聚氨基甲酸乙酯泡沫的催化劑;
四甲基胍也用于錦綸、羊毛及其他蛋白質(zhì)的均染,以改善羊毛的耐用性等。
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理化性質(zhì):
四甲基胍為無色油狀液體,沸點(diǎn)160-162℃,密度0.918,折射率1.4692,是有機(jī)強(qiáng)堿,Chemicalbook可溶于、環(huán)己酮、乙醇等,亦可溶于水,在堿性水溶液中易水解為四甲基脲,有腐蝕性,一般用鍍鋅鐵桶包裝。
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儲(chǔ)運(yùn):
應(yīng)密封保存,儲(chǔ)存于干燥陰涼通風(fēng)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)
包裝:
200KG/桶 貯存:建議存儲(chǔ)在干燥和涼爽的地區(qū)并進(jìn)行適當(dāng)通風(fēng)。原包裝后請(qǐng)盡快扣緊包裝蓋,以防水分等其他物質(zhì)的混入而影響產(chǎn)品性能。不要吸入粉塵, 避免皮膚和黏膜接觸。工作場(chǎng)所禁止吸煙、進(jìn)食和飲水。工作后,淋浴更衣。單獨(dú)存放被污染的衣服,洗后再用。保持良好的衛(wèi)生習(xí)慣。
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技術(shù)和業(yè)務(wù)支持:吳經(jīng)理183-0190-3156
]]>應(yīng)用:三乙烯二胺是一種適用于所有軟性泡沫的發(fā)泡催化劑。它在發(fā)泡反應(yīng)上的強(qiáng)勁催化效應(yīng)可用一種如三乙烯二胺之類的強(qiáng)力凝膠催化劑予以平衡。
]]>傳統(tǒng)客車內(nèi)飾風(fēng)道一般分兩步成型:頂內(nèi)飾和風(fēng)道蓋板分別成型后,將風(fēng)道蓋板粘接到頂內(nèi)飾上形成完整的風(fēng)道。分別成型,風(fēng)道蓋板需要另外開發(fā)模具,要經(jīng)過兩次模壓,增加開發(fā)費(fèi)用,而且生產(chǎn)效率也比較低。另外,粘結(jié)風(fēng)道蓋板時(shí)需要使用膠黏劑,增加了內(nèi)飾產(chǎn)品中可揮發(fā)成分,污染汽車內(nèi)部環(huán)境,危害乘客健康。
我們通過改變傳統(tǒng)汽車內(nèi)飾風(fēng)道的配方可實(shí)現(xiàn)一次成型方法,從而地解決上述問題,具體方法如下:
實(shí)驗(yàn)原料
多元醇:聚醚450、聚酯350;
異氰酸酯:44V20;
硅油:AK-8805、AK-158;
發(fā)泡劑:HCFC-141b;
催化劑:NT?CAT?DMP-30;
延遲催化劑:NT?CAT?DM50、NT?CAT?PO;
阻燃劑:TCPP;
實(shí)驗(yàn)方法
稱取等量聚醚450、聚酯350于三個(gè)容器中,編號(hào)為配方1、配方2和配方3,再分別稱取等量的硅油AK-8805、AK-158,發(fā)泡劑HCFC-141b,催化劑NT?CAT?DMP-30,阻燃劑TCPP,然后在配方2中加入延遲催化劑NT?CAT?DM50,配方3中加入延遲催化劑NT?CAT?PO,配方1為對(duì)比試驗(yàn)組不加延遲催化劑,后稱取等量的44V20加入各容器中,混合充分?jǐn)嚢杈鶆?,記錄啟發(fā)時(shí)間,倒入模具中,發(fā)泡制得聚氨酯泡沫。
實(shí)驗(yàn)配方
配方1 | 配方2 | 配方3 | |
多元醇 | 聚醚450:100g
聚酯350:100g |
聚醚450:100g
聚酯350:100g |
聚醚450:100g
聚酯350:100g |
異氰酸酯 | PM-200:210g | PM-200:210g | PM-200:210g |
硅油 | AK-8805:2g
AK-158:1g |
AK-8805:2g
AK-158:1g |
AK-8805:2g
AK-158:1g |
發(fā)泡劑 | HCFC-141b:5g | HCFC-141b:5g | HCFC-141b:5g |
催化劑 | NT?CAT?DMP-30:0.5g | NT?CAT?DMP-30:0.5g | NT?CAT?DMP-30:0.5g |
延遲催化劑 | —— | NT?CAT?DM50:1g | NT?CAT?PO:1g |
阻燃劑 | TCPP:5g | TCPP:5g | TCPP:5g |
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
配方1,由于無延遲催化劑,加入模具中無法一次性充滿模具,所以無法一次性成型,配方2和配方3加入了延遲催化劑,延長(zhǎng)乳白期40s-60s,物料可充滿整個(gè)模具腔內(nèi),可以一次性成型,所得終制品通風(fēng)順暢,防水性能好,而且一次成型方法也提高了生產(chǎn)效率,更加環(huán)保,但由配方3制得的產(chǎn)品強(qiáng)度較配方2更好;總體來說:配方1無法滿足一次成型條件,配方2與配方3可一次成型得到終制品,性能優(yōu)異,可放大生產(chǎn)。
]]>現(xiàn)有轎車內(nèi)飾頂棚大都采用聚氨酯泡沫板制作方法,即聚氨酯泡沫板與無紡布、玻璃纖維、膠黏劑復(fù)合成基材,經(jīng)過加熱模壓與面料復(fù)合成為轎車內(nèi)飾頂棚。目前轎車頂棚用聚氨酯發(fā)泡都采用單發(fā)袍方式,即按轎車頂棚尺寸發(fā)泡,一般尺寸為:1700×1350mm,投料數(shù)一般為:60-70Kg,發(fā)泡高度600-700mm,然后通過切邊、切頂、切片達(dá)到轎車頂棚規(guī)定的尺寸大小,存在出材率低、生產(chǎn)效率低等缺點(diǎn)。
為克服目前技術(shù)上的不足,我們嘗試了一種專用聚氨酯大泡塊的實(shí)驗(yàn)方法,主要解決現(xiàn)有的聚氨酯發(fā)單泡方式生產(chǎn)的轎車頂棚存在的出材率低、生產(chǎn)效率低等缺點(diǎn)。
實(shí)驗(yàn)原料
多元醇:聚醚330N、聚醚3050、聚酯;
異氰酸酯:PM-200;
硅油:AK-8805、L-6860;
發(fā)泡劑:HFC-245fa;
催化劑:NT?CAT?A-33、NT?CAT?DMEA;
延遲催化劑:NT?CAT?150;
阻燃劑:TCPP;
實(shí)驗(yàn)方法
稱取等量聚醚330N、聚醚3050、聚酯于兩個(gè)容器中,編號(hào)為配方1和配方2,再分別稱取等量的硅油AK-8805、L-6860,發(fā)泡劑HFC-245fa,催化劑NT?CAT?A-33、NT?CAT?DMEA,阻燃劑TCPP,然后在配方2中加入延遲催化劑NT?CAT?150,配方1中不加,后稱取等量的PM-200加入兩容器中,混合充分?jǐn)嚢杈鶆?,記錄啟發(fā)時(shí)間,倒入模具中,發(fā)泡制得聚氨酯泡沫,發(fā)泡過程中進(jìn)行“提角”操作,以增加泡沫邊緣高度,發(fā)泡過程中由于模具壁的摩擦阻力,會(huì)使得邊緣的上升高度。特別是四角高度比中間高度低,影響發(fā)泡的出材率,提角后四角高度基本與中心持平,后將塑化好的聚氨酯泡塊進(jìn)行切割,得到終制品。
實(shí)驗(yàn)配方
配方1 | 配方2 | |
多元醇 | 聚醚330N:750g聚醚3050:750g
聚酯:100g |
聚醚330N:750g聚醚3050:750g
聚酯:100g |
異氰酸酯 | PM-200:1500g | PM-200:1500g |
硅油 | AK-8805:20gL-6860:10g | AK-8805:20gL-6860:10g |
發(fā)泡劑 | HFC-245fa:50g | HFC-245fa:50g |
催化劑 | NT?CAT?A-33:4gNT?CAT?DMEA:4g | NT?CAT?A-33:4gNT?CAT?DMEA:4g |
延遲催化劑 | NT?CAT?150:0 | NT?CAT?150:4g |
阻燃劑 | TCPP:50g | TCPP:50g |
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
對(duì)比配方1和配方2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是:配方2的終制品數(shù)多于配方1的制品數(shù)。由上述配方可以看出主要區(qū)別在于配方2中我們多添加少量的延遲催化劑,該延遲催化劑可延遲體系乳化時(shí)間,讓物料可以更加充分的填滿模具,得到的聚氨酯泡塊面積更大,切割所得的終制品數(shù)也更多,出材率更高。
]]>摘要
聚氨酯行業(yè)在近數(shù)十年飛速發(fā)展,越來越多的聚氨酯產(chǎn)品應(yīng)用到日常生活的各個(gè)領(lǐng)域,包括汽車領(lǐng)域,家私等消費(fèi)品。但人們隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,對(duì)于環(huán)境的訴求日益嚴(yán)苛。對(duì)于聚氨酯行業(yè)來說,環(huán)境的問題包括生產(chǎn)環(huán)節(jié)和使用環(huán)節(jié),如早期使用TDI逐步向富含MDI體系的泡沫轉(zhuǎn)變,改善了生產(chǎn)工人的生產(chǎn)環(huán)境。而在消費(fèi)者使用的環(huán)節(jié),聚醚多元醇、胺類催化劑、有機(jī)硅表面活性劑、阻燃劑、抗氧化劑等原材料都決定了終產(chǎn)品的性能,其中包括VOC排放,如醛類,類等物質(zhì)。低VOC散發(fā)(Low?Emission)、低霧化(Low?Fogging)、低氣味(Low?odor)的聚氨酯產(chǎn)品已經(jīng)越來越多的被要求使用到汽車內(nèi)飾行業(yè)中去。普通胺類催化劑目前是焦點(diǎn)問題,而新一代的胺催化劑可平衡凝膠和發(fā)泡的反應(yīng),具有很寬的加工工藝,它們?cè)诰郯滨バ袠I(yè)中能夠滿足低的胺排放、低霧化和減少氣味,包括所有的MDI、TDI/?MDI和TDI基配方的要求。
介紹
很多年來,叔胺類催化劑是典型聚氨酯泡沫配方中的重要組成部分,一部分催化劑偏向于水和異氰酸酯的反應(yīng)(發(fā)泡反應(yīng)),然而其他一些催化劑則會(huì)偏向于多元醇與異氰酸酯的反應(yīng)(凝膠反應(yīng)),這取決于催化劑本身的分子結(jié)構(gòu)以及其空間位阻、電子效應(yīng)等,都會(huì)影響其作用。
在高回彈軟泡中,雙(2-二甲基氨乙基)醚)?BDMAEE作為傳統(tǒng)的發(fā)泡催化劑使用,由于其特有的化學(xué)結(jié)構(gòu),這是一種典型的很強(qiáng)的高效的叔胺催化劑,促進(jìn)水與異氰酸酯的反應(yīng),亦稱發(fā)泡反應(yīng)或前期反應(yīng)。絕大多數(shù)的泡沫配方中是BDMAEE與三乙烯二胺TEDA配合使用。TEDA是一種常用的凝膠催化劑,目前商業(yè)上有很多催化劑為了平衡效果和工藝速率而采取催化劑混合復(fù)配的使用方法。
如果不考慮泡沫中揮發(fā)出的VOC的散發(fā)、PVC表皮的變色、霧化及氣味,這類普通胺類催化劑的使用還會(huì)繼續(xù)。這些問題已經(jīng)在硅油、聚醚多元醇、阻燃劑、抗氧劑有了很大的提高。尤其是在家具、汽車內(nèi)飾等領(lǐng)域,是這一項(xiàng)技術(shù)改進(jìn)的關(guān)鍵推動(dòng)者。普通的叔胺催化劑TEDA、BDMAEE在泡沫產(chǎn)品中明顯有VOC物質(zhì)放出。近幾年來,已有幾種方法去減少胺的釋放。
大分子量的叔胺催化劑在使用中有三個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì):,催化劑的分子在組合聚醚中受到一定限制從而不能自已地?cái)U(kuò)散,從而改善氣味,PVC表皮變色和霧化值;第二,由于大的分子量催化劑在特定溫度下,低蒸汽壓下降了揮發(fā)性;第三個(gè)優(yōu)點(diǎn),這種催化劑的替代末端不僅影響了催化劑的沸點(diǎn)或蒸汽壓,還降低了其自身毒性。但反應(yīng)活性與反應(yīng)型催化劑相比,效率差,用量多,工藝寬容度窄,對(duì)成本影響巨大,目前已不是主流選擇。
使用反應(yīng)型催化劑的結(jié)果就是減少來自泡沫生產(chǎn)及使用中的催化劑的VOC發(fā)散。由于有極少的低毒的自由胺基,在泡沫制造過程中,工人的裸露、操作環(huán)境、霧化、氣味等問題在生產(chǎn)和裝配工廠都得到改善。本文討論的是這種無散發(fā)性的催化劑能降低VOC揮發(fā)物和氣味,還能減少催化劑從泡沫中的散發(fā)。由于PU化學(xué)的復(fù)雜性,在理想的催化劑中幾個(gè)因素要考慮,如蒸汽壓、胺值、分子量、起發(fā)凝膠速率、封端成分等,對(duì)不同的泡沫及泡沫等級(jí)有不同的要求。
試驗(yàn)
全MDI體系和M/T軟質(zhì)模塑泡沫在本論文中進(jìn)行評(píng)估。催化劑的評(píng)價(jià)清單見表1
使用自由泡沫的升起速率來比較催化劑配方的反應(yīng)性。模塑泡沫做成380*380*100mm,用加熱到50℃的鋁模,3到6分鐘脫模。脫模后,泡沫被進(jìn)行機(jī)械擠壓。TDI泡沫在65℃處理30min,7天后測(cè)物理性能。
表1:?可選擇的催化劑 | |
普通揮發(fā)型胺類催化劑 | |
A-1?發(fā)泡催化劑 | 70%雙(二甲氨基乙基)醚(BDMAEE)與30%一縮二丙二醇(DPG) |
A-33?凝膠催化劑 | 33%的三乙烯二胺(TEDA)與67%一縮二丙二醇(DPG) |
環(huán)保非揮發(fā)型胺類催化劑 | |
NT?CAT?LA-1發(fā)泡催化劑 | |
NT?CAT?LA-33凝膠催化劑 | |
新型環(huán)保非揮發(fā)型催化劑-適用于模塑產(chǎn)品快速脫模體系 | |
NT?CAT?100 | |
NT?CAT?150 |
結(jié)果與討論
BDMAEE、TEDA這些常規(guī)的催化劑有較多的VOC散發(fā)、霧化及表皮變色,這個(gè)觀點(diǎn)已被認(rèn)可。我們的研究表明,有好的辦法生產(chǎn)泡沫,用替代物會(huì)有明顯的改善。BDMAEE在模塑及軟質(zhì)塊泡中被認(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)泡催化劑。NEWTOP公司的NT?CAT?LA-1作為反應(yīng)型的發(fā)泡催化劑,有與BDMAEE很相似的分子結(jié)構(gòu),但VOC發(fā)散性比較低。
NT?CAT?LA-1為脂肪族仲胺,屬于較大的分子量,相應(yīng)減少了它的揮發(fā),與A-1相比,有相當(dāng)接近的反應(yīng)活性及催化效果。使用NT?CAT?LA-1替代其他催化劑是很容易,不需要大幅度改變配方,而且提供好的流動(dòng)性,特別對(duì)設(shè)計(jì)復(fù)雜的模具更有利。另外BDMAEE(純品A-1)被認(rèn)為是有毒的,而NT?CAT?LA-1是無毒的。
NT?CAT?LA-1作為BDMAEE的替代品越來越有更多的運(yùn)用。
替代TEDA作為凝膠催化劑,直到現(xiàn)在一直是個(gè)挑戰(zhàn)。TEDA特殊結(jié)構(gòu)使其有特別的催化性能。在聚氨酯配方中,它具有有效的催化效果,NEWTOP提供一系列的替代TEDA的凝膠催化劑。
NT?CAT?LA-33,100,150都是低蒸汽壓,大分子量的反應(yīng)性的組分,特別是100和150,非常低的蒸汽壓證明其安全性和低毒性,歸類為普通化學(xué)品,不受管制。
NT?CAT?LA-33有一個(gè)仲胺基反應(yīng)基團(tuán)(-NH),有較寬的工藝梯度,與A33相比,它凝膠反應(yīng)效果在低水含量配方中有差別,需明顯增加用量,但在高水含量配方上與A33用量接近??勺鳛橐粋€(gè)標(biāo)準(zhǔn)的非揮發(fā)型凝膠類催化劑,適用于模塑高回彈(High?resiliencycold-moulded?foam),軟質(zhì)泡沫(Slabstock?Foams),半硬泡(Semi-rigid)等各種使用A33的場(chǎng)合。
NT?CAT??100、150是改性伯胺產(chǎn)品,有伯胺基反應(yīng)基團(tuán)(-NH2)。由表2可以看出,伯胺基的反應(yīng)速率比仲胺基快2-5倍,但不意味著用量比NT?CAT?LA-33大幅降低,只是側(cè)面反映催化效率的變化。仲胺催化劑相比于伯胺催化劑,反應(yīng)速率較慢,意味著后期熟化慢,與使用傳統(tǒng)A1,A33產(chǎn)品相比,產(chǎn)品脫模會(huì)變慢,且泡沫制品物理性能會(huì)降低,特別是濕熱老化性能。
NT?CAT?100、150流動(dòng)性比LA-33更佳,極高的活性促進(jìn)羥基與異氰酸酯(后期反應(yīng)),熟化時(shí)間快,這意味著可縮短脫模時(shí)間,提高生產(chǎn)效率,同時(shí)改善了因使用反應(yīng)催化劑對(duì)泡沫制品的物理性能的影響。優(yōu)異的流動(dòng)性能意味著適合大型模塑制品的生產(chǎn)制造,如汽車內(nèi)飾行業(yè),高回彈制品如汽車座椅、汽車頭枕、汽車地毯、前圍隔音墊、扶手;自結(jié)皮產(chǎn)品如汽車方向盤、排檔、大巴行李架;半硬泡產(chǎn)品如汽車儀表板、遮陽(yáng)板等。
表2?不同催化劑的反應(yīng)速率表 | |||
編號(hào) | 活潑氫催化劑 | 典型結(jié)構(gòu) | 相對(duì)反應(yīng)速率(未催化25℃) |
1 | 脂肪族伯胺 | R-NH2 | 100,000 |
2 | 脂肪族仲胺 | R2-NH | 20,000-50,000 |
3 | 伯羥基 | R-CH2-OH | 100 |
NT?CAT?LA-33,100,150有不同的凝膠的特性,取決于運(yùn)用與配方的需要,它們可以單獨(dú)用于凝膠或兩種配合使用以滿足要求。這些凝膠催化劑與NT?CAT?LA-1發(fā)泡催化劑配合使用,能滿足現(xiàn)流行的降低VOC散發(fā)的要求。在全MDI、MDI/TDI和全TDI模塑高回彈泡沫的研究中,我們進(jìn)行了不同催化劑所得制品的性能。
MDI模塑泡沫
實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)不同的催化劑混合物用手工發(fā)泡。配方中的催化劑數(shù)量是不同的,但有同樣的反應(yīng)效果。切好的部分用于測(cè)試物性及VOC散發(fā)及霧化和表皮變色性。
表3是測(cè)試配方反應(yīng)活性和VOC散發(fā),霧化,表皮變色的測(cè)試結(jié)果。所有增大分子量的制品都使減少VOC發(fā)散量成為可能。用GC/ms測(cè)試時(shí),并未測(cè)到NT?CAT?LA-1、LA-33、100、150。測(cè)試到大多數(shù)是硅油。霧化部分測(cè)試到多的來自硅油和抗氧劑。硅油與多元醇的供應(yīng)商宣稱他們極大地降低了原來的VOC散發(fā)。表3表明PVC的著色檢測(cè),NT?CAT?LA-1、LA-33、100、150均符合相關(guān)的要求。
各種散發(fā)性測(cè)試證明,幾種不同催化劑的混合使用或單獨(dú)使用是可行的,NEWTOP公司提供的反應(yīng)型催化劑中選擇幾種配合使用可滿足MDI模塑泡沫的VOC低散發(fā)要求,這就給了配方工程師選擇反應(yīng)性催化劑組合使用,以滿足配方和工藝需要的自由空間。
表3??MDI基高回彈模塑泡沫 | ||||||||
原料 | 配方1 | 配方2 | 配方3 | |||||
聚醚/聚合物多元醇 | 100 | 100 | 100 | |||||
水 | 3.8 | 3.8 | 3.8 | |||||
硅油 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | |||||
二乙醇胺 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | |||||
NT?CAT?LA-1 | 0.15 | —— | —— | |||||
NT?CAT?LA-33 | 0.6 | —— | —— | |||||
NT?CAT?100 | —— | 1.0 | —— | |||||
NT?CAT?150 | —— | —— | 0.8 | |||||
Index?(WANNATE?8019) | 85 | 85 | 85 | |||||
工藝性能??料溫25℃ | ||||||||
乳白時(shí)間s | 11 | 15 | 14 | |||||
拉絲時(shí)間s | 41 | 55 | 52 | |||||
脫模時(shí)間 | 3分半 | 2分鐘 | 2分鐘 | |||||
散發(fā)測(cè)試??by?VDA278:2011,PV3937 | ||||||||
VOC | 67 | 55 | 61 | |||||
FOGGING | 45 | 44 | 48 | |||||
表皮變色 | Pass | Pass | pass | |||||
Color?meter | 1.8 | 1.5 | 1.6 |
?TDI模塑泡沫
TM20,TM50與全MDI相比較反應(yīng)活性是不同的。同樣的催化劑用于TDI與MDI體系,相應(yīng)的添加量要調(diào)整,以平衡發(fā)泡和凝膠的速率,不需要過多的改動(dòng)配方。因目前TDI受管制因素,目前較為合理的T/M體系為TM50,即TDI/MDI=5:5,生產(chǎn)工藝性能和泡沫制品的物理性能為合理。表4是研究TM50體系下的汽車座椅配方。
由表4可以看出,使用NT?CAT?100,150催化劑乳白時(shí)間減慢,拉絲時(shí)間較長(zhǎng),改善了流動(dòng)性,同時(shí)加快熟化時(shí)間,脫模時(shí)間加快,可滿足對(duì)快速脫模的需求。這意味著,當(dāng)使用傳統(tǒng)A1,A33胺類催化劑及其衍生之復(fù)配的產(chǎn)品,向著環(huán)保方向,低VOC散發(fā)、低霧化、低氣味進(jìn)行過渡后,原有的工藝條件可以保持,相應(yīng)的生產(chǎn)效率不會(huì)因此而降低,同時(shí)物理性能也可以保持。
NT?CAT?100,150特別適合于TM和TDI體系,單獨(dú)或與其他催化劑復(fù)合使用,如NT?CAT?LA-1發(fā)泡催化劑和LA-33凝膠催化劑,以滿足不同的應(yīng)用需求。
?表4?TDI基高回彈模塑泡沫 | ||||||||
原料 | 配方1 | 配方2 | 配方3 | |||||
聚醚/聚合物多元醇 | 100 | 100 | 100 | |||||
水 | 3.3 | 3.3 | 3.3 | |||||
硅油 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | |||||
二乙醇胺 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | |||||
NT?CAT?LA-1 | 0.15 | —— | —— | |||||
NT?CAT?LA-33 | 0.8 | —— | —— | |||||
NT?CAT?100 | —— | 1.2 | —— | |||||
NT?CAT?150 | —— | —— | 1.0 | |||||
Index?(TM50?T/M=5:5) | 98 | 98 | 98 | |||||
工藝性能?料溫25℃ | ||||||||
乳白時(shí)間s | 9 | 13 | 14 | |||||
拉絲時(shí)間s | 58 | 71 | 68 | |||||
脫模時(shí)間 | 5分鐘 | 3分鐘 | 3分鐘 | |||||
散發(fā)測(cè)試?by?VDA278:2011,PV3937 | ||||||||
VOC | 61 | 48 | 57 | |||||
FOGGING | 42 | 45 | 46 | |||||
表皮變色 | Pass | Pass | pass | |||||
Color?meter | 1.4 | 1.1 | 1.3 |
結(jié)論
汽車內(nèi)飾軟泡模塑和大塊塊泡工業(yè)面臨很多問題,易揮發(fā)的有機(jī)化合物能放出氣味,有毒的VOC,產(chǎn)生表皮變色及產(chǎn)生霧化,這些問題都要求我們注意。然而叔胺催化劑在配方中用量很小的,叔胺及其他助劑不恰當(dāng)?shù)倪x用會(huì)產(chǎn)生很明顯影響。大多數(shù)汽車模塑泡沫及聚醚塊泡用TEDA及BDMAEE混合來催化的,這些催化劑在某種程度上已表現(xiàn)出讓人懷疑的影響。我們展示的是可行的去替代這些物質(zhì)的催化劑,他們是具有低散發(fā)性,高分子量,并可以反應(yīng)的叔胺催化劑。
NT?CAT?LA-1催化劑是一種低散發(fā)的發(fā)泡催化劑,在很寬的使用范圍內(nèi)可代替BDMAEE?;谶@種運(yùn)用,我們有多種如LA-33,100,150凝膠催化劑配合LA-1使用以獲得發(fā)泡與凝膠的平衡要求。100,150催化劑可提供較慢的初始反應(yīng)和較快的熟化時(shí)間,這些新的材料為泡沫工程師打開了一個(gè)廣闊的工藝窗口。
使用NEWTOP?NT?CAT系列的低發(fā)散催化劑VOC值與霧值可得到改善。這種催化劑保持改善泡沫濕老化,并能改善PVC表皮色變。這些改良的催化劑與基于TEDA及BDMAEE的傳統(tǒng)催化劑有顯著提高。
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日本汽車工業(yè)協(xié)會(huì) |
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0094Z-T0A-0000 汽車內(nèi)飾件VOC檢測(cè)方法 |
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聚氨酯(PU)行業(yè)雖然只是20世紀(jì)30年代才由德國(guó)Bayer公司開發(fā)出來,整個(gè)發(fā)展歷程不到100年,但隨著人們對(duì)聚氨酯科技不斷的研究發(fā)展,通過改進(jìn)生產(chǎn)工藝,降低生產(chǎn)成本以及各種新型原料的開發(fā),聚氨酯產(chǎn)品應(yīng)用類別越來越多,涉及到塑料、橡膠、涂料、膠黏劑、彈性體等五大功能材料,因此在現(xiàn)代工業(yè)和日常生活中越來越重要,其用量也在逐年增加,應(yīng)用的行業(yè)也越來越多,涉及到建筑、運(yùn)輸、家電、電子、航空、航天、汽車、醫(yī)療、紡織等。
聚氨酯泡沫塑料是聚氨酯產(chǎn)品的一個(gè)重要組成部分,產(chǎn)量也是所有聚氨酯產(chǎn)品中大的。生產(chǎn)這種聚氨酯泡沫塑料主要的反應(yīng)有兩個(gè),即發(fā)泡反應(yīng)(-NCO和水反應(yīng)生成CO2)和凝膠反應(yīng)(-NCO與-OH反應(yīng))。在發(fā)泡反應(yīng)中,主要問題在于泡孔的形成,表現(xiàn)形式可能為蹋泡、泡沫開裂、內(nèi)部有大氣孔及泡沫閉孔收縮、泡孔粗大,泡沫開裂和大氣孔存在可理解為局部蹋泡,這些問題可歸納為兩大類型即“蹋泡”和“收縮”,凝膠反應(yīng)的主要問題就是凝膠速度的問題。本文就聚氨酯泡沫塑料的生產(chǎn)過程中一些原料對(duì)發(fā)泡反應(yīng)中泡孔形成所遇到的一些問題做簡(jiǎn)單總結(jié)。
聚氨酯泡沫催化劑可分為發(fā)泡催化劑和凝膠催化劑,發(fā)泡催化劑主要為叔胺類催化劑,凝膠催化劑主要為有機(jī)金屬類催化劑。
在泡沫的復(fù)雜反應(yīng)中,占優(yōu)勢(shì)的主要是異氫酸醋與水和羥基的反應(yīng),可通過控制反應(yīng)條件和選擇合適的催化劑加以調(diào)節(jié),而如果催化劑選擇不當(dāng)或添加量過大,發(fā)泡反應(yīng)過于激烈,則泡沫傾向開裂和蹋泡;反之,發(fā)泡不完全,則泡沫偏向于閉孔和收縮。但在泡沫形成后期,凝膠催化劑的選擇和添加量也會(huì)影響泡孔,一般來說,凝膠不夠,泡沫會(huì)開裂和踏泡;凝膠太快,泡沫則會(huì)閉孔收縮。因此在泡沫的生產(chǎn)過程中,催化劑種類和添加量的選擇需謹(jǐn)慎。
硅油學(xué)名叫做泡沫穩(wěn)定劑或勻泡劑,可分為有機(jī)硅類和非硅類,由于聚氨酯行業(yè)目前所用的勻泡劑基本都是有機(jī)硅類,所以在聚氨酯行業(yè)中俗稱“硅油”。
在生產(chǎn)聚氨酯泡沫塑料時(shí),硅油是不可缺少的一個(gè)組分,其主要作用是增加各組分的互溶性,起到乳化泡沫物料、穩(wěn)定泡沫和調(diào)節(jié)泡孔的作用。所以在生產(chǎn)中硅油的選擇和添加量很重要。在發(fā)泡過程中,早期應(yīng)盡可能地減少氣泡的破裂開孔,不然將造成蹋泡;而在反應(yīng)結(jié)束,泡體已上升到大高度、泡孔壁將要凝固化之際則要求泡孔及時(shí)破裂,不然將造成泡體收縮。一般情況下,硅油用量不足或活性低,容易造成泡沫上升過程中蹋泡;反之,硅油過量或凝膠反應(yīng)速度過快,在反應(yīng)終了時(shí),大量氣泡仍不能破裂而形成閉孔,終將導(dǎo)致泡沫體收縮變形。
擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑也是聚氨酯泡沫塑料生產(chǎn)中必不可少的原料,它們的主要作用就是通過擴(kuò)鏈或交聯(lián)作用,增加泡沫的強(qiáng)度和硬度。擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑的種類較多,小分子二元胺、二元醇、多元胺、多元醇都可以用作擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑。
一般情況下,擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑對(duì)聚氨酯泡沫的泡孔形成影響不大,但在特殊情況下,如全水發(fā)泡時(shí),擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑可有效的防止發(fā)泡過程中泡沫的開裂,用量太大,泡沫可能產(chǎn)生閉孔和收縮;用量過少,泡沫可能開裂和蹋泡。
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