水稻秸秆基聚氨酯泡沫制备工艺改进及性能表征

以水稻秸秆液化产物为原料,以N,N,N,N,N-五甲基二乙烯三胺（P5）和N,N-二甲基环己胺（P8）为复合催化剂,制备了全水发泡聚氨酯泡沫（PUF）材料。通过调节水用量、催化剂比例、异氰酸酯指数及泡沫稳定剂用量,对不同条件下制备的泡沫性能进行测试,确定较优的制备工艺。利用万能试验机、热重分析仪（TGA）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）和扫描电子显微镜（SEM）对PUF的力学性能、热稳定性、结构和表观形貌进行了测试和表征。结果表明：当发泡剂水的用量为2%,催化剂P5/P8用量2%、催化剂P5/P8质量比值为1.5,异氰酸酯指数为1.2,硅油B8462用量为4%时,制得的聚氨酯泡沫性能最佳,密度为40 kg/m³、拉伸强度为309 kPa、压缩强度为154 kPa,其力学性能优于以有机锡和叔胺类化合物为催化剂制备的水稻秸秆PUF,且具有较好的热稳定性。     

杨木粉制备泡沫的工艺研究

以杨木粉为原料,通过液化制成液化树脂,再对液化树脂采用中低温发泡法制备发泡材料,系统地考虑了液化树脂黏度和固体质量分数、发泡温度以及表面活性剂、固化剂、发泡剂用量和种类等因素对制备工艺的影响。结果表明：适宜的发泡条件为杨木粉液化树脂黏度为6 000 mPa·s、固体质量分数为75%,发泡温度75 ℃,以吐温-80与OP-10（质量比1∶1）复配作为表面活性剂,以正戊烷为发泡剂,1,4-丁内酯为固化剂,用量都在8%~12%,该条件下发泡过程稳定,制得的泡沫泡孔细腻,均匀,闭孔率高,表观质量好,泡沫的表观密度小（0.12~0.16 g/cm³）并且发泡倍率高（5~8倍）。     

一步法制备热塑性聚酰亚胺泡沫关键因素探讨

通过在热塑性聚酰亚胺(PI)粉末中添加高温发泡剂一步发泡制得PI泡沫材料,探讨了一步法制备PI泡沫过程中的模具密闭性、发泡温度、发泡剂用量等几个关键因素对材料结构及力学性能的影响。结果表明,一步发泡法制备PI泡沫材料过程中模具密闭性、发泡剂用量对泡沫性能有很大影响。经优化的制备条件为:树脂粉在烘箱中60℃预处理2 h,发泡剂质量分数为2%,成型温度为280℃,成型压力为10 MPa,发泡时间为30 min。在优化的实验条件下制备的热塑性PI泡沫材料样品的密度为0.463 g/cm3时,压缩强度为10.86 MPa,冲击强度为6.2 kJ/m2,弯曲强度为12.8 MPa。     

全水发泡阻燃聚氨酯硬质泡沫塑料的制备与性能

采用多元醇、异氰酸酯、催化剂、发泡剂和阻燃剂等为原料制备了全水发泡阻燃聚氨酯硬质泡沫(PURF),讨论了聚醚多元醇种类、催化剂、发泡剂、异氰酸酯指数以及阻燃剂对PURF性能的影响。结果表明,聚酯多元醇能够改善泡孔结构,但降低压缩强度和尺寸稳定性;不同催化剂复配,可以控制发泡工艺;水发泡剂与泡沫的密度、泡孔结构、力学性能有关;异氰酸酯指数在1.1～1.2时,泡沫的压缩强度、尺寸稳定性等较好;三(2-氯异丙基)磷酸酯(TCPP)可赋予PURF一定的阻燃性,但对泡体结构、压缩强度和尺寸稳定性有影响。     

环戊烷／异戊烷聚氨酯发泡体系组合料的研制

以环戊烷／异戊烷为发泡剂，采用本厂生产的聚醚制备聚氨酯硬泡组合料。对聚醚、匀泡剂、催化剂、环戊烷／早戊烷配比进行选择，制得的组合料发泡具有良好的流动性，泡沫制品较之以环戊烷为发泡剂制得的泡沫密度低，性能略优，有利于降低生产成本。     

复合板用聚氨酯硬泡的研制

以复配的组合多元醇、异氰酸酯、复合催化剂、发泡剂HCFC-141B与H2O、泡沫稳定剂、阴燃剂等为原料，制备了用于建筑隔热板材的聚氨酯硬质泡沫。研究了发泡剂、催化剂、阴燃剂等对发泡工艺和性能的影响。结果表明，以胺、锡类催化剂组成复合催化剂可使发泡工艺及泡沫的物理性能达到使用要求；用水和HCFC-141B组成复合发泡剂可实现优势互补；DMMP（甲基膦酸二甲酸）、TCEP（三氯乙基磷酸酯）与氢氧化铝或三聚氰胺并用作复配阴燃剂可降低阴燃剂的用量，且阴燃效果良好。     

聚氨酯泡沫喷涂工艺的优化研究

考察了催化剂用量、发泡剂种类及用量、泡沫稳定剂用量等对喷涂制成硬质聚氨酯泡沫塑料的影响。实验证明,选择N,N-二甲基环己胺和二月桂酸二正丁基锡作为复合催化剂,质量比1:1,用量1.8 g,HFC-245fa作为发泡剂,用量24 g,B8433为泡沫稳定剂,用量2 g,这样的配方制得聚氨酯泡沫性能较为理想。     

椰衣基聚氨酯包装缓冲泡沫的制备与性能研究

利用多元醇溶剂催化液化技术将椰衣直接液化得到生物基多元醇,用于制备聚氨酯缓冲包装泡沫材料。首先分析液化条件对液化过程及液化产物的影响,确定了较优的液化反应条件为：2%浓硫酸催化剂,液固比 6∶1（液化试剂与椰衣质量比）,160℃ 常压反应80 min。然后将此条件下获得的液化产物（BP）替代部分石油基多元醇,制得聚氨酯泡沫（BPUF）,通过力学性能测试、热重、扫描电镜、红外光谱等分析方法,研究BP含量对BPUF的影响。结果显示,35%BP替代量下获得的泡沫材料综合性能较好,泡孔平均直径为427 μm,密度为20.3 kg/m³,压缩强度为40.2 kPa,压缩模量为766 kPa,最小缓冲系数为2.27。通过本文获得综合性能较佳的聚氨酯缓冲包装泡沫材料,为椰衣资源综合利用提供新方法。     

发泡剂种类和用量对酚醛泡沫性能的影响

以酚醛树脂为原料,对甲苯磺酸为固化剂,研究了正戊烷和沸程为30~60℃的石油醚两种不同的发泡剂对酚醛泡沫性能的影响。结果表明,两种发泡剂用量增多,酚醛泡沫表观密度、压缩强度和导热系数都呈下降趋势,粉化度、吸水率呈增加趋势,石油醚发泡的酚醛泡沫抗粉化程度优于正戊烷发泡的酚醛泡沫。发泡剂的种类对导热系数无影响,发泡剂用量对酚醛泡沫pH值影响不大。石油醚发泡制得的酚醛泡沫,综合性能优于正戊烷发泡制得的酚醛泡沫。     

聚氨酯泡沫及含有该聚氨酯泡沫的充气轮胎

由韩国轮胎株式会社申请的专利（公开号CN 102477140A,公开日期2012-05-30）＂聚氨酯泡沫及含有该聚氨酯泡沫的充气轮胎＂,涉及一种聚氨酯泡沫及利用其制备的充气轮胎,该聚氨酯泡沫由二醇（聚醚类二醇和聚酯类二醇混合）与二异氰酸酯反应制得。充气轮胎制备时,将通过改变发泡剂用量制得的聚氨酯泡沫注入充气轮胎内腔,从而达到降低轮胎内腔共鸣噪声和改善轮胎耐久性能的目的。     

无氯氟化学发泡剂对深冷保温用硬质聚氨酯泡沫导热性能影响

无氯氟化学发泡剂CFA8125可与异氰酸酯反应放出CO₂气体,用于硬质聚氨酯发泡,分别使用无氯氟化学发泡剂CFA8125、第三代物理发泡剂HFC–245fa和第四代物理发泡剂LBA制备硬质聚氨酯泡沫,并对其性能进行了研究。结果表明,所得硬质聚氨酯泡沫的密度为43 kg/m³左右时,使用化学发泡剂的硬质聚氨酯泡沫在长、宽、高方向上的压缩强度分别为257,228,280 KPa,均高于使用物理发泡剂的泡沫,具有良好的压缩强度。使用化学发泡剂的硬质聚氨酯泡沫在–160℃时的热导率为10.10 mW/(m·K),较使用物理发泡剂的硬质聚氨酯泡沫低20%左右,更具保温效果,且–196℃下的尺寸稳定性优良,符合使用标准,可适用于深冷环境保温。     

Improved dimensional stability of water-blown polyurethane foam with aluminum hydroxide and magnesium hydroxide

Water is eco-friendly and safe; thus, it used as a blowing agent in the fabrication of water-blown polyurethane (PU) foam. However, water-blown PU foam may experience dimensional instability due to shrinkage of the cells inside the foam. In order to reduce cell shrinkage due to the loss of CO₂ gas, vacuum formation is prevented in the closed-cell foam and the maximum reaction temperature must be raised to increase the degree of curing of the PU foam. In this study, two flame retardants, aluminum trihydrate (ATH) and magnesium dihydrate (MDH), were selected as additives to partially open the cells and increase the maximum reaction temperature. ATH and MDH were both effective for increasing the maximum foam reaction temperature and decreasing dimensional change. Notably, PU foams with 7.5 wt% ATH were the most dimensionally stable at both room temperature and high temperature. Moreover, the compressive strength and flexural strength of such foams were also improved compared to those of the foams without any additive.     

聚氨酯软质泡沫的制备及其泡孔结构和吸油性能的研究

采用全水发泡工艺,通过对配方的调节,研制了一种具有一定耐压强度和较好吸油性能的聚氨酯软质泡沫塑料。研究了催化剂配比及用量、泡沫稳定剂用量、粗MDI指数对聚氨酯软质泡沫吸油性能的影响。采用聚醚(N-220),当催化剂辛酸亚锡的质量份为0.20、催化剂A33的质量份为0.55、泡沫稳定剂有机硅油的质量份为1.0、粗MDI指数0.85左右、发泡剂去离子水的质量份为4～8时,所制备的聚氨酯泡沫泡孔结构和吸油效果较好。     

苯酐聚酯多元醇聚氨酯硬泡的阻燃性研究

以国产苯酐聚酯多元醇为主要原料制备了组合聚醚,再与多异氰酸酯反应,制备了阻燃型聚氨酯硬质泡沫。讨论了苯酐聚酯多元醇、硅油及发泡剂等因素对泡沫阻燃性的影响。结果表明,该组合聚醚与多异氰酸酯反应,制得的阻燃型聚氨酯硬质泡沫,其氧指数在28以上,压缩强度为300kPa,达到了国家标准GB／T8624-1997中B2级氧指数的要求。     

增强聚氨酯硬质泡沫塑料压缩性能研究

利用中空玻璃微珠和纳米二氧化硅作为增强剂,制备了增强聚氨酯硬质泡沫塑料(RPURF),对其压缩性能进行了研究,并在金相显微镜下观察了它的微观结构.实验结果表明,泡孔支柱处的增强剂加强了其承载能力,有利于压缩性能的提高;随着增强荆用量的增加,PURF压缩强度和模量先增加后降低,即增强剂用量处于最佳用量范围内时,PURF体现最好的压缩性能;并随着纯聚氨酯硬质泡沫塑料密度的增加,其压缩性能有显著的提高.     

Synthesis and characterization of polyurethane rigid foams from polyether polyols with isosorbide as the bio-based starting agent

In this study, with the isosorbide as bio-based starting agent, a series of bio-based polyether polyols with different hydroxyl values were synthesized and used to prepare polyurethane rigid foams (PURF). The structures of as-synthesized polyols were studied by FT-IR and ¹H NMR methods. The thermal properties, mechanical properties, microscopic morphology, thermal conductivity and dimensional stability of PURF have been characterized by several physico-chemical and ASTM methods. The initial decomposition temperature T_5% and the maximum decomposition temperature T_max for PURF from isosorbide-based polyols with 458 mg KOH/g hydroxyl value are about 312 °C and 354 °C, improved 61 °C and 75 °C comparing with the PURF from 1,2-propanediol-based polyols. The maximum compressive strength of PURF from isosorbide-based polyols is 141 kPa, comparing with 118 kPa of PURF from 1,2-propanediol-based polyols. Meanwhile, the dimensional stability of PURF from isosorbide-based polyols has been improved twofold, and the water absorption was obviously reduced by 50%. All these results suggest that polyols of isosorbide-based starting agent should be promising feedstock for PURF with high performance.     

基于环境友好型发泡剂的硬质聚氨酯泡沫塑料的性能研究

针对第三代环境友好型发泡剂HFC 365mfc,分别从异氰酸酯指数、发泡剂用量和发泡动力学等角度对影响绝热用硬质聚氨酯泡沫性能的各种因素进行了探讨。结果表明,异氰酸酯指数在1.2左右,HFC 365mfc用量在25份左右时泡沫的综合性能最佳;将HFC 365mfc泡沫与目前广泛应用的HCFC 141b和全水发泡的泡沫性能进行了对比分析,结果表明,与HCFC 141b和全水发泡体系相比,HFC 365mfc发泡工艺与HCFC 141b体系接近,不需对生产线进行改进。     

阻燃型聚氨酯硬质泡沫塑料的制备

以芳香醇、脂肪醇及溴代醇为主要物料制备了阻燃聚醚，再与固体阻燃剂和液态阻燃剂复配使用，制得阻燃型聚氨酯泡沫塑料。研究了原料种类、发泡剂、异氰酸酯指数、阻燃剂种类等因素对泡沫阻燃性能的影响。结果表明，该阻燃聚醚与复合阻燃剂复配使用，制得的阻燃型聚氨酯泡沫塑料，其氧指数接近29％，压缩强度为270kPa，达到了国家标准GB/T 8624—1997中B2级氧指数的要求。