赵哲;刘博
【摘 要】介绍了慢回弹泡沫塑料的特殊性能以及在不同领域的应用范围,叙述了它在国内的发展概况和目前的市场情况.同时,介绍了慢回弹聚醚的制备工艺和配方调节,并讨论了不同因素对泡沫制品性能的影响. 【期刊名称】《杭州化工》 【年(卷),期】2011(041)003 【总页数】3页(P16-17,22)
【关键词】聚氯酯泡沫塑料;慢回弹;聚醚 【作 者】赵哲;刘博
【作者单位】方大锦化化工科技股份有限公司,辽宁葫芦岛125001;方大锦化化工科技股份有限公司,辽宁葫芦岛125001 【正文语种】中 文
慢回弹聚氨酯泡沫，又称粘弹性聚氨酯泡沫、记忆泡沫或吸能泡沫。一般的软泡聚氨酯泡沫塑料在受到外力的作用后，会由于其弹性而迅速地恢复，而慢回弹聚氨酯泡沫的恢复时间能够达到3s以上，并可根据具体的需要对回弹的时间进行调整［1］。
慢回弹泡沫塑料在国内起步较晚，研制和生产慢回弹聚氨酯泡沫塑料仅仅是近几年的事。但由于生产的需要和人民生活水平的提高，慢回弹聚氨酯泡沫的用量和使用范围也在逐年增大变宽。目前国内主要的聚醚生产商都在开发这类产品和相关的市
场，其中上海高桥石化的GLR－2000质量优秀稳定，在国内市场占有主导地位。 聚氨酯泡沫塑料中含有大量的醚键，而醚键因其可以旋转决定了聚氨酯材料的柔软特性，所以由聚氨酯材料制备的泡沫塑料具有很强的拉伸和压缩比例。但聚氨酯材料属于高分子聚合物范畴，聚合体系内大量的键合和非键合能会促使变形的状态快速回到以前的形状。而慢回弹泡沫则会缓慢地恢复形状。
慢回弹泡沫塑料的原理主要是牵制效应，即它在回弹过程中能牵制回弹，使回弹变得缓慢。目前一般认为这是由聚氨酯体系的相分离程度以及其特殊的玻璃化转变温度所致［2］。慢回弹聚醚的制备主要是一些较低官能度（3～4）的起始剂合成有一定羟值的聚醚。
主要实验设备：5 L高压聚合反应釜；傅利叶红外全分析仪；电子天平；高压进料泵；真空泵。
原料药品：三羟甲基丙烷（TMP）（日本三菱重化）；环氧丙烷（PO）（方大化工）；环氧乙烷（EO）（燕京石化）；氢氧化钾（KOH）（金牛钾碱）；焦磷酸二氢钠（SAPP）（方大锦华康达）；六硅酸镁（600S）（日本三菱）。 在5 L高压反应釜中投入TMP和50%KOH水溶液，升温至110℃，脱水至压力小于－0.094 MPa，补充氮气至压力－0.094 MPa 2h。
分批次依次投入环氧丙烷和环氧乙烷，控制反应温度115～120℃，反应压力 ≤ 0.4 MPa，投料结束后，控制温度120℃ ，熟化1～2 h至压力小于0 MPa。 降温至90℃ 以下，投入水搅拌15 min，再投入焦磷酸二氢钠升温至120℃ 、中和2 h，投入六硅酸镁，脱水并补充氮气2 h，氮气置换。压滤出料、分析。制得慢回弹聚醚M－01（见表1）。
按照以上实验方法制备相同羟值的纯PO接聚聚醚M－02和羟值270～320 mgKOH／g的PO、EO混聚聚醚M－03。 2.1.1 主要实验设备及原料
主要实验设备：双组分发泡机；拉力机。
主要原料药品：慢回弹聚醚（自制）；通用聚醚（3031K）（方大化工）；甲苯二异氰酸酯（TDI）（沧州大化）；复合胺催化剂 （美国气体）；硅油（B8002）（德固赛）；开孔剂 （SK1900）（韩国 SK）；物理发泡剂（F－141b）。 2.1.2 不同慢回弹聚醚发泡实验
按表2配方于50×50×50 cm箱中进行自由发泡实验并常温熟化12 h后，测定各项物理参数。
2.1.3 不同慢回弹聚醚发泡实验常温熟化12 h后性能表征
上述实验可以看出，以纯PO制备的聚醚（M－02）在发泡实验中表现为整体强度高、回弹性能好的优点，但其开孔性能却低于PO、EO混聚的聚醚（M－01）。这是因为PO链段拥有比EO链段更好的强度，且存在一定的位阻效应，在一定程度上降低了泡沫体的柔软性，且回弹时间过短。纯PO聚合得到的聚醚因为亲水性较弱，难以得到宽容度相对高的聚醚产品。慢回弹聚醚需要有一定的分子量，过高的分子量会使回弹变得过于缓慢，且过高的分子量会降低泡沫体的整体性能。 经试验证明，羟值400 mg KOH ／g左右通过PO、EO无规混聚得到的聚醚（M－01）最适合生产慢回弹泡沫制品。
2.2.1 慢回弹聚醚M－01不同使用量的发泡实验
按表4配方于50×50×50 cm箱中进行自由发泡实验并常温熟化12 h后，测定各项物理参数。
2.2.2 慢回弹聚醚M－01不同使用量发泡实验常温熟化12 h后性能表征从实验I和实验II的对比可以看出，在组合聚醚中增加慢回弹聚醚的比例，可以在一定程度上提升最终泡沫产品的强度，这是因为，高活性的原料聚醚更易于和TDI反应成键，这有利于提高聚合物的分子量，从而增加泡沫的强度。从实验III可以看出，在密度降低的情况下，泡沫塑料的强度并未有大的降低。
该聚醚有着良好的相容性和泡沫开孔性能，高EO含量可以使该聚醚和通用聚醚、水、TDI和其他助剂有良好的互溶能力，在助剂较少或其他较为苛刻的条件下，能够达到较好的效果。从泡沫的透气量方面来看，泡沫体的开孔率很高，这不同于一般的低开孔率慢回弹聚醚，在发泡的过程中更能减少开孔剂的使用量［3］。 高活性慢回弹聚醚因其较高的反应活性，使泡沫体拥有更好的强度，这是一般的慢回弹泡沫所不具备的。且高活性的聚醚在制备泡沫制品的时候凝胶反应快，在制备泡沫制品的过程中能够减少助剂的用量和流程时间。
［1］ 朱吕民，刘易军，等.聚氨酯泡沫塑料［M］，北京：化学工业出版社，2005：642-644.
［2］顾良民，李江，等.一系列慢回弹泡沫用聚醚多元醇的开发应用研究［C］.第五届2008年全国聚醚行业生产与技术交流会论文集，20－25.
［3］李刚强，戚渭新，韩勇.新型慢回弹泡沫开孔剂［C］.中国聚氨酯工业协会第十四次年会论文集，162－163. 【相关文献】
［1］ 朱吕民，刘易军，等.聚氨酯泡沫塑料［M］，北京：化学工业出版社，2005：642-644. ［2］顾良民，李江，等.一系列慢回弹泡沫用聚醚多元醇的开发应用研究［C］.第五届2008年全国聚醚行业生产与技术交流会论文集，20－25.
［3］李刚强，戚渭新，韩勇.新型慢回弹泡沫开孔剂［C］.中国聚氨酯工业协会第十四次年会论文集，162－163.
doi：10.3969／j.issn.1007－2217.2011.03.005
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