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聚氨酯树脂产生胶体原因

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聚氨酯树脂产生胶体原因_第1页
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聚氨酯树脂产生胶体原因若-OH与-NCO的反应速率控制不当,则可能延长生产时间,降低生 产效率;或者可能反应速率过快,产生大量热量,导致聚合物的分子 量骤增体系内的粘度几分钟内从几千迅速上升到几十万,甚至上百 万(单位:厘泊,cps),形成一种不溶于有机溶剂的凝胶网状高聚物 结果产品报废,甚至会造成电机烧坏、搅拌桨损坏等设备事故因此 PU树脂的凝胶现象是很严重的异常现象,值得警惕下面具体分析 凝胶现象产生的原因及事后解决方法一、产生凝胶的可能原因:一) OH/NCO的摩尔比控制不当:1 :少加了扩链剂比如链延长剂称量不准确或者EG和BG混误{如 将BG误投成EG,则-OH的摩尔数增加了 1.45倍!}2 :聚酯多元醇的羟值(OH值)偏小,平均分子量增大,结果-OH的摩 尔数相对减少了3 :前期反应MDI/TDI的投入量过大,接近理论值在常规合成中, 前期反应的二异氰酸酯的投入量一般为理论值的80%以下二) 反应温度:1 :前期反应温度过高:-OH与-NCO反应为放热反应,加入MDI/TDI后,反应相当剧烈,体 系的温度会迅速上升若控制不当,体系温度可达到901以上,局 部温度甚至超过100°C,这样就会发生氨基甲酸酯基(-NHCOO-) 与-NCO反应,生成脲类化合物。

从而使聚合物的结构发生变化:由 线性转变成交联2:前期反应温度过低:在前期反应中,若温度控制在501以下,则-NCO反应不完全,那 么在后段增粘过程中,因催化剂的加入和温度的升高,反应以致无法 控制三) 催化剂:1 :催化剂加入过多:催化剂能降低反应活化能,加快反应速率,缩短反应时间但催 化剂的量过多,反应速率过快,放热过多,体系温度上升太快,促使 反应速率更加加快,这样就会造成恶性循环,使反应无法控制,出现 凝胶现象在PU树脂合成中,催化剂的加入量为0.05%以下为宜 2:催化剂加入的时机不当:在湿式和面料产品生产过程中,尤其是一些高模量的产品,前期 反应中的MDI加入量较大,反应较剧烈因此若再加入催化剂,则 会造成反应过于剧烈以致无法控制的结果所以对于此类产品的生 产,催化剂的加入最好选择在前期反应0.5~1小时期间或注意黏度明 显增加时才加入四) 其它因素:1 :体系呈碱性:-OH与-NCO反应,在碱性体系中会加快其反应速率,可能导致 凝胶事故碱性物质的引入可能是DMF中的甲胺、二甲胺的含量过 高因此DMF的碱度以小于50PPM为宜2:引入了微量的金属离子:许多金属离子能催化异氰酸酯反应,诸如Sn、Ti、Pb、Zn、Co、 Fe、Cd、V等化合物均具有催化作用,但其中有些催化剂能引起三 聚反应,以致发生凝胶现象。

若在体系中不慎引入了锡离子、钾离子、 铵根离子以及铅、钻、钒等金属盐类,则有可能出现凝胶事故。

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