複合材料增硬劑

新一代海綿增硬劑

在聚氨酯塊海綿的生産(chǎn)中，調整海綿硬度一直是一個比較困難的問題。海綿硬度可以通過不同的方法調整。通常，降低海綿的硬度，即軟化海綿，不會對海綿的其他性質産(chǎn)生太大的變(biàn)化
，但是不可能增加海綿的硬度而不會對海綿的其他性能産(chǎn)生不良影響。

有多種方法可以提高海綿硬度。首先想到的是通過增加海綿的密度來增加海綿的硬度，海綿密度每增加1kg/m3硬度可增加約1.0kpa（cld 40％），但這會增加成本；使用填充材料（caco₃和baso₄）也可以增加硬度，但是這種方法不是永久性的，並且會降低海綿的物理性質；還有一種常見的方法是加聚合物多元醇
，用這種方法可以提高硬度，但海綿的成本會大大增加；一種方法是加強海綿的三維結構，即增加交聯的數量，可以通過增加tdi指數來實現，然而，當以這種法會使海綿的泡孔結構改變，透氣性降低，閉孔的數量增加。此外，随著反應溫度的升高，塊體内發黃或甚至發火的風險增加；另一種方法是加速膠凝反應
，即增加錫催化劑。該方法也會使海綿的泡孔結構發生變化，透氣性降低。

新典化學根據行業需求，對海綿的硬度機理進行瞭(le)長期研究。作爲這些研究的結果，新開發的海綿專用增硬添加劑系列以滿足客戶的需求。下表爲新典化學該系列産(chǎn)品列表：

	nt add h12	nt add h15	nt add h18
類型	胺類反應性增硬劑	聚酯型增硬劑	聚醚型增硬劑
優缺點	産(chǎn)品本身有氨味，可參(cān)與反應，無voc排放，可與組合料體系混溶，不需要調整配方，添加量較小。	可參(cān)與反應 ，與組合料體系相溶性較差，可降低tdi指數節省成本，價(jià)格便宜。	可參(cān)與反應，可與組合料體系混溶，可降低tdi指數節省成本，添加量較大，綜合性價(jià)比高。

以nt add h18爲例，具體實(shí)驗說(shuō)明其性能效果。

與市場上的其他硬化添加劑不同，nt add h18可顯著(zhe)提高硬度，同時不影響泡沫的孔結構。當nt add h18添加到配方中時，沒有必要改變tdi或錫的量來維持開孔結構。使用量爲1至5pphp，取決於(yú)所需的硬度增加。取決於(yú)泡沫密度
，配方和生産參數
，可以在不顯著(zhe)改變孔結構的情況下提高35％的硬度。

表一：實(shí)驗箱泡密度爲16kg/m3海綿(mián)一般的配方如下：

polyol ohn 48（pphp）	100-x
total water（pphp）	5.2
nt cat a-33（pphp）	0.15
nt cat t-9（pphp）	0.25
tegostab b8160（pphp）	1.3
methylene chloride（pphp）	7.5
nt add h18（pphp）	x
tdi index	110

如圖1所示，在參(cān)考配方實驗室條件下，密度爲16kg/m3海綿中添加3pphp和5pphp 的nt add h18，其硬度增加達(dá)到25％和35％。

圖1：添加3pphp和5pphp 的nt add h18海綿(mián)的硬度變(biàn)化曲線

nt add h18不僅可用於增加硬度，還可用於減少配方中tdi，聚合多元醇或錫的含量，同時保持海綿硬度。因此，如果需要，它可用於降低成本，並(bìng)促進工藝條件（反應溫度）。如表2所示，在參考配方實驗室條件下，密度爲21kg/m3海綿中添加3pphp的nt add h18，将tdi指數從105降低到100，硬度保持幾乎恒定，並(bìng)且可顯著(zhe)改善海綿黃化問題，如圖二所示。

表二：實(shí)驗箱泡密度爲21kg/m3海綿(mián)一般的配方如下：

polyol ohn 48（pphp）	100	97
total water（pphp）	4.8	4.8
nt cat a-33（pphp）	0.20	0.20
nt cat t-9（pphp）	0.22	0.22
tegostab b8232（pphp）	1.0	1.0
tdcpp（pphp）	10	10
nt add h18（pphp）	0	3
tdi index	110	105

圖二：實驗所得海綿的黃(huáng)化結果對(duì)比

總結：綜合上述實驗結果，可以得出nt add h18可明顯改善海綿的硬度而對(duì)海綿自身的其他物理性能基本不影響，且在一定程度上能改善海綿的黃(huáng)化問題。

nt add h18不僅可以用在海綿上，也可在其他聚氨酯複(fù)合高分子材料上使用，這裏隻是以海綿材料上的應用做對(duì)比實驗。

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