1.預(yù)聚體的氣泡問(wèn)題
在預(yù)聚體的制備過(guò)程中,氣泡的產(chǎn)生有幾個(gè)原因:材料粘度的增加導(dǎo)致氣泡的增加;第二,原料(低聚多元醇和多異氰酸酯)中的水含量超過(guò)0.05%,導(dǎo)致它們與多異氰酸鹽之間發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生CO2氣泡;第三,反應(yīng)裝置中有水;第四,反應(yīng)器內(nèi)負(fù)壓過(guò)大,導(dǎo)致物料沸點(diǎn)降低,物料汽化,產(chǎn)生大量氣泡;第五,如果添加過(guò)多填料,在攪拌下很容易產(chǎn)生更多氣泡。上述五個(gè)氣泡產(chǎn)生源可以逐個(gè)解決。如果原料脫水時(shí)間過(guò)長(zhǎng),應(yīng)將水分控制在0.05%以下;徹底干燥反應(yīng)容器;在不允許材料蒸發(fā)的情況下,應(yīng)盡可能增加負(fù)壓,以找到合適的真空,穩(wěn)定生產(chǎn)過(guò)程,減少或避免材料蒸發(fā)。在預(yù)聚體的合成過(guò)程中,氣泡的產(chǎn)生極為不利。液體中的大量氣泡將使反應(yīng)系統(tǒng)的溫度波動(dòng)很大,這使得反應(yīng)難以控制。應(yīng)盡量減少氣泡的產(chǎn)生,以便于成功完成預(yù)聚體的消泡。
2.預(yù)聚體的粘度
粘度是反映材料聚合度的重要指標(biāo)。它也是聚合過(guò)程中反應(yīng)程度的具體表示。在低聚物多元醇和多異氰酸酯的聚合過(guò)程中,隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng),反應(yīng)程度逐漸加深,反應(yīng)物料的粘度也隨之增加,給生產(chǎn)操作帶來(lái)困難。材料粘度增加的主要原因如下:原料或工藝的選擇必須明確,因?yàn)椴煌系牧鲃?dòng)性不同,聚酯的流動(dòng)性比聚醚差得多,因此聚氨酯預(yù)聚體的可操作性也相對(duì)較差;如果必須選擇聚氨酯預(yù)聚體進(jìn)行反應(yīng),則可以選擇不飽和聚酯以獲得更好的效果;當(dāng)然,半預(yù)聚物工藝也可以用來(lái)改變聚氨酯預(yù)聚體帶來(lái)的不利因素。二是原料配比的確定。在原料配比中,硬段含量的增加會(huì)加速反應(yīng)程度,增加材料粘度。因此,可以通過(guò)調(diào)整硬段和軟段的質(zhì)量比,然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定硬段與軟段的比例。三是反應(yīng)溫度和時(shí)間的選擇。反應(yīng)溫度越高或反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng),材料的聚合度越強(qiáng),材料的粘度越大。有必要通過(guò)實(shí)驗(yàn)調(diào)整反應(yīng)溫度和時(shí)間的平衡點(diǎn)。
3.預(yù)聚體的流動(dòng)性
流動(dòng)性是反映材料加工性能的重要指標(biāo),材料的流動(dòng)性與其粘度有很大關(guān)系。在大多數(shù)情況下,材料的流動(dòng)性隨著其粘度的增加而降低。流動(dòng)性對(duì)物料能否順利排出起著重要作用。因此,解決材料流動(dòng)性問(wèn)題尤為重要。以下是三種提高材料流動(dòng)性的方法:一盡量降低材料的粘度;二是加入增韌劑,但不能太多,一般不超過(guò)10%,因?yàn)榧尤敫嘣鲰g劑會(huì)增加產(chǎn)品的柔軟度,降低產(chǎn)品的強(qiáng)度;三是通過(guò)溫度調(diào)節(jié)流動(dòng)性,但溫度不宜過(guò)高。過(guò)高的溫度將導(dǎo)致材料加速聚合,甚至凝膠,這將大大降低材料的流動(dòng)性,并可能導(dǎo)致降解反應(yīng)。一般情況下,溫度不應(yīng)超過(guò)100℃。預(yù)聚體的流動(dòng)性決定了下一步擴(kuò)鏈反應(yīng)的成功,因此解決預(yù)聚體流動(dòng)性問(wèn)題是整個(gè)實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)。