1.1.2　聚氨酯主要合成原料

硬質聚氨酯泡沫材料的制備通常需要多種原料,如多元醇、催化劑、發泡劑、泡沫穩定劑與多異氰酸酯。有時,為了賦予硬質聚氨酯泡沫以特殊性能,如阻燃性能等,還需要額外添加阻燃劑等助劑。

多元醇一般使用聚酯多元醇與聚醚多元醇[11?13]。而目前來看,市場上的多異氰酸酯主要使用MDI與PAPI。MDI多用于制造TPU材料、合成革制品、鞋底材料和噴涂聚氨酯樹脂等。而PAPI主要用于合成硬質聚氨酯樹脂或膠黏劑[14]。

催化劑可調控發泡反應的速率,包括乳白時間、凝膠時間以及后期的熟化時間。

硬質聚氨酯泡沫材料的發泡劑分為兩種:化學發泡劑與物理發泡劑。化學發泡劑的原理是異氰酸根與發泡劑分子中的氨基、羥基等基團發生反應生成氣體,由于受到黏度的影響,氣體被封存于固化的體系中,從而形成了多孔結構的泡沫材料[15]。而物理發泡劑主要應用的是一些小分子低沸點的液體發泡劑,其原理是依靠聚醚/聚酯多元醇與異氰酸酯反應。對發泡劑進行加熱使其達到沸點以上,產生氣體,進而氣體被封存于固化體系中形成泡孔結構,常見的物理發泡劑有HCFC?141b、HCFC?22和液態CO₂等。

泡沫穩定劑是聚氨酯泡沫材料不可缺少的一種助劑,聚氨酯材料在發泡過程中,它能促進體系形成大小穩定的泡孔,從而對泡沫材料的應用起到關鍵作用。實際生產中應用最廣泛的是有機硅類表面活性劑,其主要結構為聚硅氧烷?氧化烯烴嵌段或接枝共聚物。