汇总情况-聚氨酯软泡配方-重点

1、实用标准文案 聚氨酯软质泡沫塑料 一、前言 聚氨酯软泡系列产品主要包括块状？连续？海绵、高回弹泡沫（HR）、自结皮泡沫、慢回弹泡沫、微孔泡沫以及半硬质吸能泡沫等。这类泡 沫仍占聚氨酯产品总量的50%左右。应用面日渐扩大的一个大品种，它已涉及到国民 经济的各个领域：家电、汽车、家装、家具、火车、轮船、航天等诸多领域。 PU软泡自上世纪50年代问世以来，尤其是进入 21世纪之后，不论技术上还是品种与产品产量上都有一个飞跃发展。突出的是： 环保型PU软泡，即绿色聚氨酯产品； 低VOC值PU软泡； 低雾化PU软泡； 全水PU软泡； 全MDI系列软泡； 难燃、低烟、全 MDI系列泡沫； 反应型高分子量催

2、化剂、稳定剂、阻燃剂以及防老剂等新品种助剂； 低不饱和度、低单醇含量的多元醇； 超低密度的优异物性的 PU软泡； 低共振频率、低传递性 PU软泡； 聚碳酸酯二元醇、聚 碳化二亚胺改性的 MDI，官能度为2.0 ； 二氮环丁酮亚胺改性的MDI，官能度为2.2 ; 氨基甲酸酯和二氮环丁酮亚胺改性的MDI，官能度为2.1 0 这类产品绝大多数应用于模塑制品，如HR、RIM、自结皮泡沫以及鞋底等微泡。 2、MDI-50 它是4, 4 -MDI与2 , 4 -MDI之掺合物，由于 2,4 -MDI熔点低于室温，约 15 C,所以MDI-50贮存 于常温是液体，很好使用，要 注意2,4 -MDI的空间位阻

3、效应，它反应性较4,4 体低，可用催化剂调节之。 3、粗 MDI 即 PAPI 它的官能度在2.52.8之间，一般应用于硬泡，近几年国由于价格因素，也见应用于软泡市场，但要注意， 因它官能度高，在配方设计时，减少交联剂，或增加增塑成份。 （三）、助剂 1、催化剂 催化剂对聚氨酯泡沫作用很大，有了它，才能实现室温快速生产。催化剂中主要二大类：叔胺类及金属类 催化剂，如三乙烯二胺、五甲基二乙烯三胺、甲基咪唑、A-1等均属叔胺类催化剂，而辛酸亚锡、二月桂酸二丁 基锡、醋酸钾、辛酸钾、有机铋等属金属类催化剂。现时，幵发出各种延迟型、三聚型、复配型、低VOC值型催 化剂，也均是以上各类催化剂为基础的。

4、诸如，气体产品公司的 Dabco系列产品，其基础原料是三乙烯二胺： Dabco33LV 三乙烯二胺含 33%/ 二丙二醇含6 Dabco R8020 三乙烯二胺含 20%/DMEA80% Dabco S25 三乙烯二胺含 25%/ 丁二醇 75% Dabco8154 三乙烯二胺/ 酸 延迟催化剂 Dabco EG 三乙烯二胺含 33%/ 乙二醇67% Dabco TMR 系列 三聚作用 Dabco 8264 复配块泡、平衡型催化剂 Dabco XDM 低气味型催化剂 在从多催化剂条件下，首先要了解各种催化剂特性，它们的作用原理以求得聚氨酯体系的平衡，即发泡速度与凝胶速度之间平衡；凝胶速度与 幵

5、泡率平衡，起泡速度与物料流动性平衡等。 金属催化剂均属于凝胶类催化剂，常规的锡类催化剂的凝胶作用很强，但其缺点是不耐水解及耐热老化性差。 最近出现的有机铋类催化剂应引起注意，它不仅具锡催化剂之功能，而且耐水解、耐热老化性好，很适合配组合 料。 2、泡沫稳定剂 它起着乳化泡沫物料，稳定泡沫和调节泡孔的作用，并增加各组份的互溶性，有助于气泡的形成，控制泡孔的大小及均匀性，促使泡沫力之平 衡，使泡孔壁具有弹性，以留住泡孔，防止塌泡。虽然泡沫稳定剂用量不多，但对PU软泡的泡孔结构、物理性能、制造工艺都有着重大影响。 现时用的均是耐水解型有机硅 /聚氧化烯烃醚嵌段齐聚物，由于应用于不同的泡沫体系，其憎水

6、段/亲水段比例 不同，嵌段结构尾端链节变化均不一样，生产出各种泡沫制品用的硅稳定剂。所以在选用泡沫稳定剂时一定要了解其功能与作用，切勿忘，莫乱 用，造成不良后果。诸如，软泡硅油不能应用于高回弹泡沫，否则会造成泡沫收缩，高回弹硅油不能应用于块状软泡，否则会引起塌泡。 由于环保需要，汽车、家具行业要求低雾化、低VOC值产品，各公司相继幵发出低雾化、低VOC值泡沫稳 定剂，如气体产品公司推出的Dabco DC6070 ，是TDI体系低雾化硅油；Dabco DC2525 是MDI体系低雾化硅 油。 3、发泡剂 PU软泡用发泡剂主要是水为主体，其他物理发泡剂为辅。在块状泡沫生产中，考虑低密度制品中水量大

7、， 往往超4.5份/100份会引起泡沫部温度上升，超过170180 C,导致泡沫自燃，必须采用低沸点烃类发泡剂，一 者协助降密度、二者将大量反应热移走。早期采用水/F11相结合，由于环保问题，禁用F11，现时大多采用过渡 性水/二氯甲烷系列产品，及水/HCFC-141b系列。因二氯甲烷系列产品也对大气污染，属过渡性质，而HFC系 列产品：HFC-245fa、-356mfc等或环戊烷系列制品，均属环保型，但前者价格高、后者易燃，所以人们为了适应降低度需要，推出新工艺、负 压发泡技术，强制冷却技术及液态CO2技术来解决，目的是降低水量或降低泡沫 部温度。 本人推荐块泡生产用液态CO 2技术，对中小

8、型企业较为适合。在LCO2技术中，4份LCO2相当于13份MC 所起作用。 生产不同密度的泡沫所用水量和液态 CO2的关系 泡沫密度: kg/m 3 水，质量份 LCO2，质量份 等效的MC,质量份 13.3 4.8 6.5 20.0 15.2 4.5 5.0 15.3 16.0 4.5 4.0 12.3 17.3 3.9 4.3 13.1 27.7 2.5 2.0 6.2 GB20286-2006 4、阻燃剂 阻燃、防火是人们一直关注的，我国新公布的公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求及标准 中有新的对阻燃性有更高要求，对于阻燃一级泡沫塑料要具: a）、热释放速率峰值 w 250KW/m 2;

9、 b）、平均燃烧时 间W30S，平均燃烧高度 w 250mm ; c）、烟密度等级（SDR）W75 ; d）、产烟毒性等级不低于 2A2级。 也就是讲：要考虑阻燃、低烟、低烟毒性三个因素。为选用阻燃剂提出更高要求，根据以上标准本人认为： 最好选择能结炭层厚、释放无毒或低毒性烟雾之品种。目前较为合适的是磷酸酯系大分子量阻燃剂，或无卤素芳 烃耐温高的杂环族品种等，国外近几年幵发出膨胀石墨型阻燃PU软泡，或氮杂环系阻燃剂是很对的 5、其他 PU制品性能影响外，还 其它助剂主要包括：幵孔剂、交联剂、防老剂、防雾剂等等，选用时，应考虑助剂对 应考虑它的毒性、迁移性、配伍性等问题。 五、制品 为了进一步了

10、解 PU软泡的配方与性能之间关系，现介绍几组有代表性实例，供参考: 1、块状聚醚型PU软泡典型配方与性能 聚醚三元醇 100pbw TDI80/20 46.0pbw 有机锡催化剂 0.4pbw 叔胺催化剂 0.2pbw 有机硅泡沫稳定剂 1.0pbw 性能: 助发泡剂 3.6pbw 012pbw 泡沫密度，kg/m 3 22.4 抗伸强度，kpa 96.3 伸长率，% 220 撕裂强度, N/m 385 压缩变定, 50% 成穴负荷, kg 90% (38cm X35.6cm xiOcm) 变形25% 13.6 65% 25.6 落球回弹，% 38 近几年，一些企业为了满足市场的需要，往往生产

11、起低密度（时，并不是单纯增 加发泡剂及助发泡剂就可以做到的，还必须有相对高稳定性硅表面活性剂及催化剂配 合 10kg/m 3）左右的泡沫，在生产超低密度软泡 名称 中密度 低密度 超低密度 连续 箱式 连续 箱式 箱式 聚醚多元醇 100 100 100 100 100 水 3.0 3.0 4.5 5.5 6.6 A-33催化剂 0.2 0.2 0.2 0.25 0.18 硅表面活性剂 B-8110 1.0 1.2 1.1 1.9 3.8 生产低密度超低密度软泡参考配方 EO/PO 型聚醚多元醇（OH:56 ） 水 MC发泡剂 硅表面活性剂L-628 催化剂A230 辛酸亚锡D19 TDI80

12、/20 指数 用量 泡沫密度，kg/m 3 2、液态CO 2助发泡剂制低密度泡沫 聚醚三元醇（Mn3000） 水 液态CO 2 硅表面活性剂L631 B8404 胺系催化剂A133 辛酸亚锡 阻燃剂DE60F 辛酸亚锡 0.25 0.28 0.35 0.36 0.40 助发泡剂 7.5 7.5 12.5 15.0 34.0 TDI80/20 41.4 44.0 56.0 73.0 103.0 密度，kg/m 3 23.0 23.0 16.5 14.0 8.0 圆柱泡沫配方 100pbw 6.43pbw 52.5pbw 6.50pbw 0.44pbw 0.85pbw 0.99 139pbw 7.

13、5 100100 4.95.2 2.53.3 1.5 1.75 0.280.30 0.140.17 014 TDI80/20 指数 110112 泡沫密度，kg/m 3 1616 典型机发配方如下： 聚醚三元醇（Mn3000 ） 水 LC02 催化剂A33 硅表面活性剂SC155 辛酸亚锡D19 TDI80/20 指数 泡沫密度，kg/m 3 3、全MDI低密度聚氨酯软泡 软质PU模塑泡沫广泛应用于汽车座垫的生产。 配方： 高活性聚醚（OH:2630mgKOH/g 聚合物多元醇（OH:2327mgKOH/g 交联剂 水 胺类催化剂A-33 硅油表面活性剂 B8716 MDI指数 性能： 100

14、pbw 4.0pbw 4.05.5pbw 0.25pbw 1.35pbw 0.20pbw 110 14.0 16.5 降密度而不影响物性是幵发的目标 )80pbw )20pbw 03pbw 4.0pbw 2.8pbw 1.0pbw 90pbw 实用标准文案 泡沫中心密度 硬度 ILD25% 撕裂强度 抗强度 伸长 回弹率 永久压缩变定（干） （湿） 4、低密度、全 MDI环保型车用座垫 采用纯MDI的同系物：M50 即4,4 MDI 50% 降低制品密度，减轻车辆重量，是很具发展前景的产品： 配方： 高活性聚醚多元醇（OH:28mgKOH/g ） 310助剂* Dabco 33LV Dabco

15、 8154 硅表面活性剂B4113 A-1 水 M50 异氰酸酯指数 物性： 拉丝时间 （s） 34.5kg/m 3 15.0kg/314cm2 0.8kg/cm 1.34kg/cm 2 120% 62% 5.0% 13.5% 2,4 MDI 50%的产品，可以室温发泡，提高流动性, 95pbw 5pbw 0.3pbw 0.7pbw 0.6pbw 0.1pbw 3.5pbw 50pbw 88 62 精彩文档 实用标准文案 上升时间（s） 98 自由泡密度，kg/m 3 32.7 压缩载荷挠曲，kpa:40% 1.5 伸长率，% 撕裂强度，N/m 220 注：* 310助剂：我所有售，是特殊的链

16、增长剂。 5、 高回弹、乘坐舒适的 PU泡沫 最近，市场需求泡沫座垫物性不变，但人们长时间坐车不疲劳、不晕车的高质量座垫 。经过研究，人体部器 官, 尤其是胃脏等在 6Hz左右频率，若引起共振会引起反胃、 呕吐等现象。 般高回弹泡沫在6Hz下之振动传递性在 1.11.3，也就是讲，当车辆运行中， 不仅没有减弱反而增加，有 些配方制品可减振到0.80.9。现推荐一个产品配方， 其6Hz振动传递性为0.50.55水平。 配方： 高活性聚醚多元醇（Mn6000） 100pbw 硅表面活性剂SRX-274C 1.0pbw 叔胺催化剂，Mi n ico L-1020 0.4pbw 叔胺催化剂，Mi ni

17、co TMDA 0.15pbw 水 3.6pbw 异氰酸酯预聚体（NCO%=29.7%） INDEX 100 物理性能： 整体密度，kg/m 3 48.0 25%ILD, kg/314cm 2 19.9 回弹，% 74 精彩文档 1.9 2.5 4060pbw 6040 pbw 80100 pbw 1.5 pbw 1.82.5 pbw 1.62.2 pbw 1.05 pbw 均为万华产品 150165 1815 0.870.76 90130 97 50%压缩强度，（干） （湿） 6Hz振动传递性0.55 6、慢回弹或粘弹泡沫 所谓慢回弹PU泡沫是指泡沫受外力作用变形后，泡沫不是立马恢复原形，而

18、是缓慢恢复，且无残面变形之泡 沫。它具有优异的缓冲、隔音、密封等性能。可应用于汽车发动机的噪音防治、地毯底衬、儿童玩具及医疗用枕 等。 实例配方: 高活性聚醚（OH34） 聚合物聚醚（OH28） 交粘剂ZY-108 * L-580 催化剂 水 异氰酸酯index* 注：*ZY-108，多官能低分子量聚醚之复配物 *PM-200、液化 MDI-100之掺合物， 物性： 泡沫密度，kg/m 3 硬度，邵氏A 撕裂强度，kN/m 伸长率，% 回弹率，% 复原时间，秒 710 7、耐挠曲疲劳百万次聚醚型自结皮微孔泡沫 该泡沫塑料可应用于 PU鞋底及方向盘 实例: Daltocel ? F-435 31

19、.64 pbw 物性: Arcol ? 34-28 Daltocel ? F-481 Arcol ? 2580 乙二醇 催化剂Dabco EG A-1 Dabco ?1027 硅表面活性剂DC-193 L1 412T 改性MDI Suprasec ? 2433 泡沫密度: 10.0 pbw 44.72 pbw 3.0 pbw 6.0 pbw 1.8 pbw 0.3 pbw 0.3 pbw 0.3 pbw 1.5 pbw 0.44 pbw 71 pbw 0.5g / m 3 左右 35? 50之间，非常好 3-皮带挠曲，KCS &难燃、低发烟量、高回弹泡沫 随着国民经济的飞速发展，各部门对泡沫制品的难燃要求越来越高，尤其是航空、轿车、高速客车、家用沙 发等均要求泡沫制品难燃、低发烟量、低烟毒或无毒 作者与同事们针对以上情况，研制出一种难燃级