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聚氨酯彈性體的概述
所謂彈性體是指玻璃化溫度低于室溫,扯斷伸長率>50%,外力撤出后復(fù)原性比較好的高分子材料,而玻璃化溫度高于室溫的高分子材料稱為塑料。聚氨酯彈性體設(shè)備,在彈性體中,其扯斷伸長率較大(>200%)、100定伸應(yīng)力較小(如<30Mpa)、彈性較好的可稱為橡膠。所以彈性體是比橡膠更為廣泛的一類高分子材料。
聚氨酯彈性體,又稱聚氨酯橡膠是彈性體中比較特殊的一大類,其原材料品種繁多,配方各種各樣,可調(diào)范圍很大。聚氨酯彈性體硬度范圍很寬,低到紹爾A10以下的低模量橡膠,高到紹爾D85的高抗沖擊橡膠彈性材料。所以聚氨酯彈性體的性能范圍很寬,是介于從橡膠到塑料的一類高分子材料。
聚氨酯彈性體主要原材料
聚氨酯彈性體用的原料主要是三大類,聚氨酯彈性體設(shè)備,即低聚物多元醇、多異氰酸酯和擴鏈劑(交聯(lián)劑)。除此之外,有時為了提高反應(yīng)速度,改善加工性能及制品性能,還需加入某些配合劑。下面只對生產(chǎn)的聚氨酯鞍座所用原材料進行具體描述。
反應(yīng)過程:多元醇與二異氰酸酯反應(yīng),制成低分子量的預(yù)聚體;經(jīng)擴鏈反應(yīng),生成高分子量聚合物;然后添加適當(dāng)?shù)慕宦?lián)劑,生成聚氨酯彈性體。其工藝流程如下:
聚氨酯彈性體加工過程中操作要點
溫度控制
合成預(yù)聚體時,溫度控制在75-82℃之間,聚氨酯彈性體設(shè)備,高了會使合成的預(yù)聚物性能下降,低了會延長聚合時間。與MOCA混合時的預(yù)聚體溫度控制在90-110℃之間,高了會降低產(chǎn)品硬度和強度,低了會增大聚合物的黏度,不利于澆注操作。聚氨酯彈性體設(shè)備,硫化時間控制在130℃,高了會使MOCA分解,不利于交聯(lián)反應(yīng),同時會增加其他副反應(yīng);低了會延長模壓成型時間。MOCA的熔化溫度,控制在剛?cè)诨癁橐后w即可,不能繼續(xù)加熱,否則液體MOCA的顏色變深、分解,影響制品性能。
時間控制
合成反應(yīng)2h,間歇式抽真空2h即可。然后密封后置于常溫下保存,預(yù)聚體合成在75℃下不能超過4h,更不能在高溫100℃下超過2h,否則會降低產(chǎn)品的性能。澆注要在1-2min內(nèi)完成,因為預(yù)聚體和MOCA混合后穩(wěn)定期很短,一般只有4-5min,否則混合物凝固就無法進行澆注。模壓硫化時間針對產(chǎn)品的形狀和大小而定,一般在15-30min之間,要保證制品模壓成型。遇到大件產(chǎn)品,時間要更長,需要2-3h。
預(yù)聚體的脫氣
脫氣的好壞是澆注聚氨酯彈性體制造成敗的關(guān)鍵。一般需要控制2個環(huán)節(jié),預(yù)聚體合成后在靜置時,75℃真空脫氣,將預(yù)聚體中大部分氣體除去;預(yù)聚體與MOCA混合之前,需要加熱到100-110℃,高溫脫氣;同時抽真空(-0.095mpa)脫氣10min,而后取出攪拌一下將底部氣泡翻到上邊,再抽真空脫氣10min,將預(yù)聚體中的氣體排出干凈才能與硫化劑混合澆注產(chǎn)品。