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影响聚氨酯弹性体性能的工艺因素

2021-10-14 240

  聚合物材料的性能不仅依赖于原料配方,与操作工艺参数也有很大关系。

  对于聚氨酯弹性体来说,影响其性能的工艺因素有合成温度/时间、环境湿度、操作步骤、后熟化温度和时间等。

  (1)预聚温度和时间 合适的反应温度可以合成性能良好的预聚体或聚氨酯产品,例如对基于TDI、MDI等芳香族二异氰酸酯的聚氨酯,预聚反应温度建议在60至85℃,不宜超过90℃,对基于IPDI、HMDI和HDI等脂肪族二异氰酸酯的聚氨酯,预聚反应温度建议在80至100℃,甚至105至110℃。反应温度过高时会有副反应发生,若长时间在较高温度下反应,预聚体的颜色会加深。温度高于130℃时,可能会发生支化副反应,引发凝胶。同时需要要注意温度与时间的平衡,反应温度高,则完成反应所需的时间短;反之所需时间长,影响生产效率。

  (2)固化温度 预聚体与固化剂混合后,反应温度高则固化快,釜中寿命短,可操作时间减少;对于预聚体-MOCA热固化体系,若预聚体没有预热或预热温度低,与MOCA混合后体系黏度高,机械混合产生的气泡上浮慢,可能会残留在弹性体中,影响制件外观及性能,因此需注意温度与操作性的平衡。后熟化温度也会对弹性体的性能产生影响,后熟化温度不宜太高,如果长时间在130℃或以上温度后熟化,特别是在接触空气的情况下,弹性体可能会发生老化现象,例如泛黄、强度下降等。

  (3)合成工艺 聚氨酯弹性体的合成工艺有一步法、预聚法、半预聚法,同样的原料和配方,采用的合成工艺不同,如反应温度不同,弹性体的性能亦不相同。

  (4)环境湿度 异氰酸酯易与水分反应,如果环境湿度大,可能会影响反应和制品性能,特别是室温固化体系:固化时间长,固化过程聚氨酯表面与空气接触,制品性能更容易受影响。