Facteurs affectant la vitesse de réaction dans la production de polyuréthane

- 2021-09-07-

Facteurs affectant la vitesse de réaction danspolyuréthaneproduction

Depuispolyuréthanela production est en réalité un processus de contrôle de réaction chimique, sa vitesse de réaction est très importante. Différents produits, différents processus et différentes formulations ont des exigences différentes en matière de vitesse de réaction. Prendre un taux de réponse raisonnable et adapté aux besoins joue un rôle important pour garantir et améliorer la qualité et la qualité des produits.

1. Rapport OH et NCO

Lorsque le rapport OH/NCO est plus proche de 1:1, la vitesse de réaction est plus rapide. Lorsque NCO:OH est supérieur ou inférieur à 1:1, la vitesse de réaction ralentit. Lorsque NCO:OH>1:1, cela augmentera la dureté du produit, la stabilité thermique, l'élasticité, la résistance mécanique et d'autres propriétés physiques, mais réduira l'allongement et la résistance à la traction et affectera la durée de stockage de certains liquides.polyuréthanedes produits. Lorsque NCO:OH <1:1, cela améliorera le toucher doux, l'allongement et la résistance au pelage du produit, mais cela réduira certaines propriétés physiques telles que la dureté et la résistance à l'usure.

De plus, la réactivité des isocyanates et des composés hydroxyles est également affectée par leurs structures moléculaires respectives. La réactivité de divers composés hydroxyles est la suivante : hydroxyle primaire> hydroxyle secondaire> hydroxyle tertiaire.

2. La valeur pH des matières premières

Pour lepolyuréthaneréaction, l'indice acido-basique de la matière première affectera la réactivité avec l'isocyanate. En ce qui concerne les matières premières du polyéther polyol et du polyester polyol, l'indice d'acide est la quantité de groupes carboxyle résiduels. Il réagit avec l'isocyanate pour former de l'amide et libérer du dioxyde de carbone, ce qui non seulement provoquera la terminaison de la chaîne, mais formera également facilement des bulles. L'acide a également un effet néfaste sur la catalyse de la réaction et réduit la résistance du produit à l'hydrolyse. Garder le système réactionnel raisonnablement alcalin est bénéfique au bon déroulement de la réaction. Un indice de base trop élevé entraînera un mauvais contrôle de la vitesse de réaction, ce qui affectera sérieusement le processus de production et la qualité du produit.

3. Catalyseur

Pour le même type de catalyseur, l'ajout d'une quantité raisonnable de catalyseur permet de contrôler une vitesse de réaction raisonnable. Un catalyseur excessif sacrifiera également la qualité du produit, et certains catalyseurs organostanniques affecteront la résistance à l'hydrolyse des produits.

4. humidité

Bien que beaucouppolyuréthaneLes formulations ont ajouté de l'humidité, cela ne signifie pas que l'humidité est la matière première qui doit être utilisée danspolyuréthaneproduction. Mais pour la réaction du polyuréthane, la teneur en humidité du mélange dans le système réactionnel doit être strictement contrôlée. Car à mesure que la quantité d’eau augmente, la vitesse de réaction augmente. En particulier en présence d'un catalyseur, la réaction entre l'isocyanate et l'eau peut être accélérée. Bien que la réactivité de l’eau avec les isocyanates soit inférieure à celle des groupes hydroxyles primaires, elle est comparable à celle des groupes hydroxyles secondaires. Dans la production de produits en polyuréthane autres que la mousse de polyuréthane, l'eau doit être strictement contrôlée, car l'eau réagit avec l'isocyanate pour générer de l'acide carbamique instable, qui se décompose facilement en dioxyde de carbone et en amine. De plus, dans le prépolymère, l’humidité réduira la teneur en NCO du prépolymère.

5.groupes fonctionnels

Plus le groupe fonctionnel est grand, plus la vitesse de réaction est rapide et plus la viscosité du matériau est élevée.

6. poids moléculaire

Dans les mêmes conditions telles que les groupes fonctionnels, plus le poids moléculaire est petit, plus la réactivité est élevée.

7.diols et diamines

La vitesse de réaction du diol et de la diamine est très différente et l'activité du diol est bien inférieure à celle de la diamine. En particulier, les amines aliphatiques primaires réagissent très rapidement avec les isocyanates et sont généralement difficiles à contrôler, c'est pourquoi des diamines aromatiques ayant une activité relativement faible sont couramment utilisées.

8. Température

En général, plus la température de réaction est élevée, plus la vitesse de réaction est élevée. Mais en pratique, lepolyuréthanela température de réaction est contrôlée entre 60 et 100 ℃. Parce que la température dépasse 130 ℃, les réactions moléculaires en chaîne particulièrement linéaires sont sujettes à des problèmes indésirables, entraînant une ramification et une réticulation et affectant la régularité entre les molécules. En dessous de 60 ℃, la vitesse de réaction est très lente et la réaction est défavorable.

9. Autre

Plus la polarité du solvant est grande, plus la vitesse de réaction est lente et vice versa ; plus la teneur en solides est faible, plus la vitesse de réaction est faible et vice versa ; plus la viscosité du matériau est élevée, plus la vitesse de réaction est lente ; plus la vitesse d'agitation est rapide, plus la réaction est rapide ; Plus la quantité est élevée, plus la vitesse de réaction est rapide ;

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