No kā izgatavotas sūkļa putas
Sūklis ir sava veida poliuretāna putas, kas pieder pie elastīgām poliuretāna putām. Porainās šūnveida struktūras dēļ tai piemīt izcilas mīkstuma, elastības, ūdens absorbcijas un ūdens izturības īpašības, un to plaši izmanto dīvānos, matračos, apģērbā, elastīgā iepakojumā un citās nozarēs.
1. Galvenās izejvielas
1.1 Poliētera poliols
Sūkļos galvenokārt tiek izmantots poliētera propilēnglikols un poliētera glicerīns, kuriem ir mazāka funkcionalitāte (2-3), zema hidroksilgrupa un liela molekulmasa. Molekulārā formula ir:
1.2 Organiskie izocianāti
Visbiežāk izmantotais ir metilbenzoldiizocianāts, ko dēvē par TDI, ir divi izomēri, proti, 2,4-TDI, 2,6-TDI. Sūkļa 2 ražošanā 4-TDI veido 80 procentus, 2,6-TDI 20 procentus
1.3 Ūdens
Sūkļu ražošanā ūdens ir neaizstājams. Ūdens reaģē ar TDI, izdalot CO2 gāzi, kam arī ir nozīme ķēdes augšanā.
1.4 Katalizators
Katalizatori, kas veicina poliētera poliola reakciju ar izocianātu, lai palielinātu ķēdi, ir alvas oktoāts un dibutilalva. Katalizatori, kas veicina šķērssavienojuma reakciju un var veicināt CO2 gāzi, kas izdalās reakcijā starp izocianātu un ūdeni, ir trietanolamīns, trietilēndiamīns, trietilamīns utt.
1.5 Ārējais putotājs
Parasti tiek izmantoti zemas viršanas temperatūras fluorogļūdeņražu savienojumi, piemēram, monofluortrihlormetāns (F-11). Tā kā ciklopentāns nav videi draudzīgs, to parasti izmanto, lai aizstātu F-11 jeb dihlormetānu, un tā iedarbība ir laba. Ja tas nav paredzēts īpaši viegla blīvuma sūkļa ražošanai, var atbilstoši pielāgot arī galveno izejvielu proporciju un neizmanto ārējos putotājus.
1.6 Putu stabilizators
(Putu stabilizators) Parasti tiek izmantots silikona putu stabilizators. Pašlaik galvenokārt tiek izmantots silīcija-oglekļa saites Si-C kopolimērs, un tā deva ir 0,5 procenti -5 procenti.
2. Sūkļa sintēzes princips
Sūkļa sintēzes procesā galvenokārt notiek ķēdes augšanas reakcijas, putošanās un šķērssavienojumi utt. Šīs reakcijas ir saistītas ar izejvielu molekulāro struktūru, funkcionalitāti un molekulmasu.
2.1 Ķēdes pagarinājuma reakcija
Izocianāta un difunkcionāla poliētera poliola ķēdes pagarināšanas reakcija, jo izocianāta pārpalikums reakcijā ir aptuveni 5 procenti, tāpēc ķēdes pagarinājuma galaprodukts ir izocianātu grupa, kas tiek atkārtoti veicināta, lai ķēde strauji augtu.
2.2. Putošanas reakciju pavada ķēdes augšana
Sūkļa ražošanas procesā putojošā gāze galvenokārt rodas TDI un ūdens reakcijā, radot lielu daudzumu CO2 gāzes, un tajā pašā laikā jaunizveidotais amīns reaģē ar izocianātu, veidojot urīnvielas saites savienojumu, kas atkārtojas ar ķēdes augšanu.
2.3. Šķērssaistīšanas reakcija
Šķērssaistīšanas reakcija ir ļoti svarīga sūkļa pagatavošanai. Ja tas notiek pārāk agri vai pārāk vēlu, sūkļa kvalitāte pasliktināsies vai pat tiks nodota metāllūžņos.
2.3.1. Daudzfunkcionālu savienojumu šķērssaistīšana
Reakcija starp poliētera poliolu un izocianātu tieši ietekmē sūkļa blīvumu. Šķērssaistīšanas punkta molekulmasa ir 2000-20000. Jo mazāka ir molekulmasa, jo lielāks šķērssavienojuma blīvums, jo lielāka ir putu cietība un relatīvais maiguma un elastības samazinājums.
2.3.2. Biureta šķērssaistīšana
Ūdens reaģē ar izocianātu, veidojot urīnvielas saites savienojumu, kas tālāk reaģē ar izocianātu, veidojot trīsvirzienu biureta šķērssavienojumu.
2.3.3. Alofanātu šķērssaistīšana
Ūdeņradis uz slāpekļa atoma uretāna grupā reaģē ar izocianātu, veidojot alofanātu ar trīsceļu šķērssaistītu struktūru.
3. Sūkļa ražošanas tehnoloģija un process
Pašlaik lielākajā daļā sūkļu ražošanas tiek izmantota vienpakāpes kastes putošanas metode. Formēšanas kastē ar ātrgaitas maisīšanu tiek ātri pievienotas dažādas izejvielas, un formēšanas kastē tiek pabeigta ķēdes augšana, putošana, šķērssavienošanās, sacietēšana un citas reakcijas, lai pabeigtu sūkli. Ražošana. Šī procesa priekšrocības ir īsa procesa plūsma, zema materiāla viskozitāte, viegla kontrole, enerģijas taupīšana, nelieli ieguldījumi iekārtās un plašs izmantojamo blīvumu klāsts.
