1. Giá trị hydroxyl: 1 gam polyol polyme chứa lượng hydroxyl (-OH) tương đương với số miligam KOH, đơn vị là mgKOH/g.
2. Tương đương: trọng lượng phân tử trung bình của một nhóm chức.
3. Hàm lượng isocyanate: hàm lượng isocyanate trong phân tử.
4. Chỉ số isocyanate: biểu thị mức độ dư thừa isocyanate trong công thức polyurethane, thường được ký hiệu bằng chữ R.
5. Chất kéo dài chuỗi: Là các loại rượu và amin có trọng lượng phân tử thấp, có khả năng kéo dài, mở rộng hoặc tạo thành các liên kết chéo mạng lưới không gian của chuỗi phân tử.
6. Đoạn cứng: Đoạn chuỗi được hình thành do phản ứng của isocyanate, chất kéo dài chuỗi và chất liên kết ngang trên chuỗi chính của các phân tử polyurethane, và các nhóm này có năng lượng liên kết lớn hơn, thể tích không gian lớn hơn và độ cứng cao hơn.
7. Phân đoạn mềm: polyme polyol mạch chính cacbon cacbon, có độ dẻo tốt, trong mạch chính polyurethane là phân đoạn mạch linh hoạt.
8. Phương pháp một bước: đề cập đến phương pháp tạo hình bằng cách trộn oligomer polyol, diisocyanate, chất kéo dài chuỗi và chất xúc tác cùng lúc sau khi bơm trực tiếp vào khuôn, ở nhiệt độ nhất định và đóng rắn.
9. Phương pháp tiền polymer: Đầu tiên, oligomer polyol và phản ứng tiền polymer hóa diisocyanate để tạo ra tiền polymer polyurethane gốc NCO, sau đó đổ khuôn và cho tiền polymer phản ứng với chất kéo dài mạch để điều chế chất đàn hồi polyurethane, phương pháp này được gọi là phương pháp tiền polymer.
10. Phương pháp bán tiền polymer: sự khác biệt giữa phương pháp bán tiền polymer và phương pháp tiền polymer là một phần polyol polyester hoặc polyol polyether được thêm vào tiền polymer dưới dạng hỗn hợp với chất kéo dài mạch, chất xúc tác, v.v.
11. Ép phun phản ứng: Còn được gọi là Ép phun phản ứng (RIM), phương pháp này sử dụng các oligomer có trọng lượng phân tử thấp ở dạng lỏng, được trộn ngay lập tức và phun vào khuôn cùng một lúc. Phản ứng nhanh chóng xảy ra trong khoang khuôn, làm tăng nhanh trọng lượng phân tử của vật liệu. Đây là một quy trình tạo ra các polyme hoàn toàn mới với cấu trúc nhóm đặc trưng mới ở tốc độ cực cao.
12. Chỉ số tạo bọt: tức là, số phần nước được sử dụng trong 100 phần polyete được định nghĩa là chỉ số tạo bọt (IF).
13. Phản ứng tạo bọt: thường đề cập đến phản ứng giữa nước và isocyanat để tạo ra urê thế và giải phóng CO2.
14. Phản ứng tạo gel: thường đề cập đến phản ứng hình thành carbamate.
15. Thời gian tạo gel: dưới những điều kiện nhất định, vật liệu lỏng cần có thời gian để tạo thành gel.
16. Thời điểm xuất hiện hiện tượng vẩn đục: ở cuối vùng I, hiện tượng vẩn đục xuất hiện trong hỗn hợp polyurethane ở pha lỏng. Thời điểm này được gọi là thời điểm tạo bọt trong quá trình tạo bọt polyurethane.
17. Hệ số giãn nở chuỗi: đề cập đến tỷ lệ giữa lượng nhóm amino và hydroxyl (đơn vị: mol) trong các thành phần chất kéo dài chuỗi (bao gồm cả chất kéo dài chuỗi hỗn hợp) với lượng NCO trong tiền polymer, tức là tỷ lệ số mol (số tương đương) của nhóm hydro hoạt tính so với NCO.
18. Polyete có độ bão hòa thấp: chủ yếu dùng cho phát triển PTMG, giá thành PPG, độ bão hòa giảm xuống còn 0,05 mol/kg, hiệu suất gần bằng PTMG, sử dụng chất xúc tác DMC, là loại sản phẩm chính trong dòng sản phẩm Bayer Acclaim.
19. Dung môi loại este amoni: Trong sản xuất dung môi polyurethane cần xem xét lực hòa tan, tốc độ bay hơi, nhưng khi sản xuất polyurethane, dung môi được sử dụng phải tập trung vào việc tính đến hàm lượng NCO cao trong polyurethane. Không được chọn các dung môi như rượu và rượu ete phản ứng với nhóm NCO. Dung môi không được chứa các tạp chất như nước và rượu, và không được chứa các chất kiềm, vì chúng sẽ làm polyurethane bị hư hỏng.
Dung môi este không được phép chứa nước, và không được chứa axit và rượu tự do, vì chúng sẽ phản ứng với nhóm NCO. Dung môi este được sử dụng trong polyurethane phải là "dung môi este amoniac" có độ tinh khiết cao. Tức là, dung môi phản ứng với lượng isocyanate dư, sau đó lượng isocyanate chưa phản ứng được xác định bằng dibutylamine để kiểm tra xem nó có phù hợp để sử dụng hay không. Nguyên tắc là lượng isocyanate tiêu thụ không áp dụng được, vì nó cho thấy nước trong este, rượu, axit sẽ tiêu thụ tổng lượng isocyanate, nếu biểu thị số gam dung môi cần thiết để tiêu thụ nhóm NCO, thì giá trị đó có độ ổn định tốt.
Chỉ số tương đương isocyanate nhỏ hơn 2500 không được sử dụng làm dung môi polyurethane.
Độ phân cực của dung môi có ảnh hưởng lớn đến phản ứng tạo nhựa. Độ phân cực càng lớn, phản ứng càng chậm, ví dụ như toluen và metyl etyl xeton có độ phân cực gấp 24 lần, phân tử dung môi này có độ phân cực lớn, có thể tạo liên kết hydro với nhóm hydroxyl của rượu và làm chậm phản ứng.
Nên chọn dung môi thơm thay cho este polyclorid, vì tốc độ phản ứng của chúng nhanh hơn so với este, xeton, chẳng hạn như xylene. Việc sử dụng dung môi este và xeton có thể kéo dài tuổi thọ của polyurethane mạch kép trong quá trình thi công. Trong sản xuất sơn phủ, việc lựa chọn "dung môi cấp amoniac" như đã đề cập ở trên có lợi cho việc bảo quản chất ổn định.
Các dung môi este có độ hòa tan cao, tốc độ bay hơi vừa phải, độc tính thấp và được sử dụng nhiều hơn, cyclohexanone cũng được sử dụng nhiều, trong khi các dung môi hydrocarbon có khả năng hòa tan chất rắn thấp, ít được sử dụng riêng lẻ và thường được sử dụng kết hợp với các dung môi khác.
20. Chất tạo bọt vật lý: Chất tạo bọt vật lý là chất tạo ra các lỗ xốp thông qua sự thay đổi hình thái vật lý của một chất, tức là thông qua sự giãn nở của khí bị nén, sự bay hơi của chất lỏng hoặc sự hòa tan của chất rắn.
21. Chất tạo bọt hóa học: Chất tạo bọt hóa học là những chất có thể giải phóng các loại khí như carbon dioxide và nitơ sau khi phân hủy bằng nhiệt, và tạo ra các lỗ nhỏ trong thành phần polymer của hợp chất.
22. Liên kết ngang vật lý: trong chuỗi polymer mềm có một số chuỗi cứng, và chuỗi cứng này có các tính chất vật lý giống như cao su lưu hóa sau khi liên kết ngang hóa học ở nhiệt độ dưới điểm hóa mềm hoặc điểm nóng chảy.
23. Liên kết chéo hóa học: đề cập đến quá trình liên kết các chuỗi phân tử lớn thông qua liên kết hóa học dưới tác động của ánh sáng, nhiệt, bức xạ năng lượng cao, lực cơ học, siêu âm và chất liên kết chéo để tạo thành mạng lưới hoặc cấu trúc polymer có hình dạng nhất định.
24. Chỉ số tạo bọt: Số phần nước tương đương với 100 phần polyete được định nghĩa là chỉ số tạo bọt (IF).
25. Về cấu trúc, những loại isocyanat nào thường được sử dụng?
A: Chất béo: HDI, chất béo: IPDI,HTDI,HMDI, Chất thơm: TDI,MDI,PAPI,PPDI,NDI.
26. Những loại isocyanat nào thường được sử dụng? Viết công thức cấu tạo.
A: Toluene diisocyanate (TDI), diphenylmethane-4,4 '-diisocyanate (MDI), polyphenylmethane polyisocyanate (PAPI), MDI dạng lỏng, hexamethylene-diisocyanate (HDI).
27. Ý nghĩa của TDI-100 và TDI-80 là gì?
A: TDI-100 bao gồm toluen diisocyanat có cấu trúc 2,4; TDI-80 là hỗn hợp gồm 80% toluen diisocyanat có cấu trúc 2,4 và 20% có cấu trúc 2,6.
28. Đặc điểm của TDI và MDI trong quá trình tổng hợp vật liệu polyurethane là gì?
A: Khả năng phản ứng của 2,4-TDI và 2,6-TDI. Khả năng phản ứng của 2,4-TDI cao hơn nhiều lần so với 2,6-TDI, bởi vì nhóm NCO ở vị trí 4 trong 2,4-TDI nằm cách xa nhóm NCO ở vị trí 2 và nhóm metyl, và hầu như không có lực cản không gian, trong khi nhóm NCO của 2,6-TDI bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng không gian của nhóm metyl ở vị trí ortho.
Hai nhóm NCO của MDI nằm cách xa nhau và không có nhóm thế xung quanh, do đó hoạt tính của hai nhóm NCO tương đối lớn. Ngay cả khi một nhóm NCO tham gia phản ứng, hoạt tính của nhóm NCO còn lại cũng bị giảm đi, nhưng nhìn chung hoạt tính vẫn tương đối lớn. Vì vậy, khả năng phản ứng của tiền polyme polyurethane MDI lớn hơn so với tiền polyme TDI.
29. HDI, IPDI, MDI, TDI, NDI, loại nào có khả năng chống ố vàng tốt hơn?
A: HDI (thuộc nhóm diisocyanat béo màu vàng không đổi), IPDI (được làm từ nhựa polyurethane có độ ổn định quang học và khả năng kháng hóa chất tốt, thường được sử dụng để sản xuất nhựa polyurethane cao cấp không bị đổi màu).
30. Mục đích của việc sửa đổi bình xịt định liều (MDI) và các phương pháp sửa đổi thông thường
A: MDI hóa lỏng: Mục đích cải tiến: MDI nguyên chất hóa lỏng là MDI biến tính được hóa lỏng, khắc phục một số nhược điểm của MDI nguyên chất (ở dạng rắn ở nhiệt độ phòng, tan chảy khi sử dụng, gia nhiệt nhiều lần ảnh hưởng đến hiệu suất), đồng thời cung cấp cơ sở cho nhiều cải tiến nhằm nâng cao và cải thiện hiệu suất của vật liệu polyurethane gốc MDI.
Phương pháp:
① MDI hóa lỏng được biến tính bằng urethane.
② Thuốc hít định liều dạng lỏng được điều chỉnh bằng carbodiimide và uretonimine.
31. Những loại polyol polyme nào thường được sử dụng?
A: Polyol polyester, polyol polyete
32. Có bao nhiêu phương pháp sản xuất công nghiệp cho polyol polyester?
A: Phương pháp nấu chảy chân không B: Phương pháp nấu chảy bằng khí mang C: Phương pháp chưng cất đẳng phí
33. Cấu trúc đặc biệt nào tồn tại trên khung phân tử của polyol polyester và polyether?
A: Polyol polyester: Một hợp chất rượu phân tử lớn chứa nhóm este trên mạch chính và nhóm hydroxyl (-OH) ở đầu mạch. Polyol polyete: Polyme hoặc oligome chứa liên kết ete (-O-) và các nhóm cuối (-OH) hoặc nhóm amin (-NH2) trong cấu trúc mạch chính của phân tử.
34. Theo đặc điểm của chúng, polyol polyete được phân loại như thế nào?
A: Polyol polyete hoạt tính cao, polyol polyete ghép, polyol polyete chống cháy, polyol polyete biến tính dị vòng, polyol polytetrahydrofuran.
35. Theo chất khởi đầu, có bao nhiêu loại polyete thông thường?
A: Polyoxide propylene glycol, polyoxide propylene triol, polyether polyol dạng bong bóng cứng, polyether polyol có độ bão hòa thấp.
36. Sự khác biệt giữa polyete kết thúc bằng nhóm hydroxyl và polyete kết thúc bằng nhóm amin là gì?
Polyete có nhóm amin ở đầu mạch là các polyoxit allyl ete trong đó nhóm hydroxyl ở đầu mạch được thay thế bằng nhóm amin.
37. Những loại chất xúc tác polyurethane nào thường được sử dụng? Những loại nào thường được sử dụng?
A: Các chất xúc tác amin bậc ba, các loại thường được sử dụng là: triethylenediamine, dimethylethanolamine, n-methylmorpholine, N, n-dimethylcyclohexamine.
Các hợp chất ankyl kim loại, các loại thường được sử dụng là: chất xúc tác organotin, có thể được chia thành stannous octoate, stannous oleate, dibutyltin dilaurate.
38. Các chất kéo dài chuỗi hoặc chất liên kết ngang polyurethane thường được sử dụng là gì?
A: Polyol (1,4-butanediol), rượu vòng, rượu thơm, diamine, rượu amin (ethanolamine, diethanolamine)
39. Cơ chế phản ứng của isocyanat
A: Phản ứng giữa isocyanat với các hợp chất hydro hoạt tính xảy ra do trung tâm ái nhân của phân tử hợp chất hydro hoạt tính tấn công nguyên tử cacbon dựa trên nhóm NCO. Cơ chế phản ứng như sau:
40. Cấu trúc của isocyanate ảnh hưởng như thế nào đến khả năng phản ứng của nhóm NCO?
A: Độ âm điện của nhóm AR: Nếu nhóm R là nhóm hấp thụ electron, mật độ đám mây electron của nguyên tử C trong nhóm -NCO sẽ thấp hơn, và nó dễ bị tấn công bởi các chất nucleophile hơn, tức là dễ thực hiện các phản ứng nucleophile với rượu, amin và các hợp chất khác. Nếu R là nhóm cho electron và được truyền qua đám mây electron, mật độ đám mây electron của nguyên tử C trong nhóm -NCO sẽ tăng lên, làm cho nó ít bị tấn công bởi các chất nucleophile hơn, và khả năng phản ứng của nó với các hợp chất hydro hoạt tính sẽ giảm. B. Hiệu ứng cảm ứng: Bởi vì diisocyanat thơm chứa hai nhóm NCO, khi nhóm -NCO đầu tiên tham gia phản ứng, do hiệu ứng liên hợp của vòng thơm, nhóm -NCO không tham gia phản ứng sẽ đóng vai trò là nhóm hấp thụ electron, do đó hoạt tính phản ứng của nhóm NCO đầu tiên được tăng cường, đó là hiệu ứng cảm ứng. C. Hiệu ứng không gian: Trong các phân tử diisocyanat thơm, nếu hai nhóm -NCO cùng nằm trong một vòng thơm, thì ảnh hưởng của một nhóm NCO lên khả năng phản ứng của nhóm NCO còn lại thường mạnh hơn. Tuy nhiên, khi hai nhóm NCO nằm ở các vòng thơm khác nhau trong cùng một phân tử, hoặc chúng bị ngăn cách bởi các chuỗi hydrocarbon hoặc vòng thơm, thì sự tương tác giữa chúng yếu và giảm đi khi chiều dài của chuỗi hydrocarbon tăng lên hoặc số lượng vòng thơm tăng lên.
41. Các loại hợp chất hydro hoạt tính và khả năng phản ứng của NCO
A: Nhóm NH2 mạch hở > Nhóm thơm OH > Nước > OH bậc hai > OH phenol > Nhóm cacboxyl > Urê thế > Amido > Carbamat. (Nếu mật độ đám mây electron của trung tâm nucleophilic cao hơn, độ âm điện mạnh hơn, thì hoạt tính phản ứng với isocyanate cao hơn và tốc độ phản ứng nhanh hơn; ngược lại, hoạt tính thấp.)
42. Ảnh hưởng của các hợp chất hydroxyl đến khả năng phản ứng của chúng với isocyanat
A: Khả năng phản ứng của các hợp chất hydro hoạt tính (ROH hoặc RNH2) có liên quan đến tính chất của nhóm R. Khi R là nhóm hút electron (độ âm điện thấp), việc chuyển giao nguyên tử hydro sẽ khó khăn hơn, và phản ứng giữa các hợp chất hydro hoạt tính và NCO sẽ khó xảy ra hơn; nếu R là nhóm thế đẩy electron, khả năng phản ứng của các hợp chất hydro hoạt tính với NCO có thể được cải thiện.
43. Phản ứng của isocyanat với nước có tác dụng gì?
A: Đó là một trong những phản ứng cơ bản trong quá trình điều chế bọt polyurethane. Phản ứng giữa chúng đầu tiên tạo ra một axit carbamic không bền, sau đó phân hủy thành CO2 và amin, và nếu isocyanate dư, amin tạo thành sẽ phản ứng với isocyanate để tạo thành urê.
44. Trong quá trình điều chế chất đàn hồi polyurethane, hàm lượng nước của polyol polymer cần được kiểm soát chặt chẽ.
A: Các chất đàn hồi, lớp phủ và sợi không được phép có bọt khí, vì vậy hàm lượng nước trong nguyên liệu thô phải được kiểm soát chặt chẽ, thường là dưới 0,05%.
45. Sự khác biệt về tác dụng xúc tác của amin và thiếc đối với phản ứng isocyanat
A: Các chất xúc tác amin bậc ba có hiệu quả xúc tác cao đối với phản ứng giữa isocyanat và nước, trong khi các chất xúc tác thiếc có hiệu quả xúc tác cao đối với phản ứng giữa isocyanat và nhóm hydroxyl.
46. Tại sao nhựa polyurethane có thể được coi là một polyme khối, và đặc điểm của cấu trúc chuỗi là gì?
Trả lời: Vì đoạn mạch của nhựa polyurethane được cấu tạo từ các đoạn cứng và đoạn mềm, đoạn cứng là đoạn mạch được hình thành do phản ứng của isocyanate, chất kéo dài mạch và chất liên kết ngang trên mạch chính của phân tử polyurethane, và các nhóm này có năng lượng liên kết lớn hơn, thể tích không gian lớn hơn và độ cứng cao hơn. Đoạn mềm là đoạn polyol polymer mạch chính carbon-carbon, có độ dẻo tốt và là đoạn linh hoạt trong mạch chính polyurethane.
47. Những yếu tố nào ảnh hưởng đến tính chất của vật liệu polyurethane?
A: Năng lượng liên kết nhóm, liên kết hydro, độ kết tinh, mức độ liên kết ngang, khối lượng phân tử, đoạn cứng, đoạn mềm.
48. Các nguyên liệu thô nào tạo nên các đoạn mềm và đoạn cứng trong chuỗi chính của vật liệu polyurethane?
A: Phần mềm được cấu tạo từ các oligomer polyol (polyester, polyether diol, v.v.), còn phần cứng được cấu tạo từ các polyisocyanat hoặc sự kết hợp của chúng với các chất kéo dài chuỗi phân tử nhỏ.
49. Các đoạn mềm và đoạn cứng ảnh hưởng như thế nào đến tính chất của vật liệu polyurethane?
A: Đoạn mềm: (1) Trọng lượng phân tử của đoạn mềm: giả sử trọng lượng phân tử của polyurethane là như nhau, nếu đoạn mềm là polyester, độ bền của polyurethane sẽ tăng khi trọng lượng phân tử của polyester diol tăng; Nếu đoạn mềm là polyether, độ bền của polyurethane sẽ giảm khi trọng lượng phân tử của polyether diol tăng, nhưng độ giãn dài lại tăng. (2) Độ kết tinh của đoạn mềm: Nó có đóng góp lớn hơn vào độ kết tinh của đoạn chuỗi polyurethane tuyến tính. Nói chung, sự kết tinh có lợi cho việc cải thiện hiệu suất của các sản phẩm polyurethane, nhưng đôi khi sự kết tinh làm giảm tính linh hoạt ở nhiệt độ thấp của vật liệu, và polyme kết tinh thường bị mờ đục.
Đoạn cứng: Đoạn mạch cứng thường ảnh hưởng đến nhiệt độ hóa mềm, nhiệt độ nóng chảy và các tính chất ở nhiệt độ cao của polyme. Polyurethane được điều chế từ isocyanat thơm chứa các vòng thơm cứng, do đó độ bền của polyme trong đoạn cứng tăng lên, và độ bền vật liệu nói chung lớn hơn so với polyurethane isocyanat mạch thẳng, nhưng khả năng chống phân hủy do tia cực tím kém và dễ bị ố vàng. Polyurethane mạch thẳng không bị ố vàng.
50. Phân loại bọt polyurethane
A: (1) bọt cứng và bọt mềm, (2) bọt mật độ cao và bọt mật độ thấp, (3) bọt loại polyester, bọt loại polyether, (4) bọt loại TDI, bọt loại MDI, (5) bọt polyurethane và bọt polyisocyanurate, (6) sản xuất bằng phương pháp một bước và phương pháp tiền trùng hợp, phương pháp liên tục và sản xuất gián đoạn, (8) bọt khối và bọt đúc.
51. Các phản ứng cơ bản trong quá trình tạo bọt
A: Nó đề cập đến phản ứng của -NCO với -OH, -NH2 và H2O, và khi phản ứng với polyol, "phản ứng tạo gel" trong quá trình tạo bọt thường đề cập đến phản ứng hình thành carbamate. Vì nguyên liệu tạo bọt sử dụng các nguyên liệu đa chức năng, nên thu được một mạng lưới liên kết chéo, cho phép hệ thống tạo bọt nhanh chóng tạo gel.
Phản ứng tạo bọt xảy ra trong hệ thống tạo bọt khi có mặt nước. Cái gọi là "phản ứng tạo bọt" thường đề cập đến phản ứng giữa nước và isocyanate để tạo ra urê thế và giải phóng CO2.
52. Cơ chế hình thành mầm bong bóng
Nguyên liệu thô phản ứng trong chất lỏng hoặc tùy thuộc vào nhiệt độ sinh ra từ phản ứng để tạo ra chất khí và làm bay hơi khí. Khi phản ứng diễn ra và lượng nhiệt phản ứng sinh ra lớn, lượng chất khí và sự bay hơi tăng lên liên tục. Khi nồng độ khí tăng vượt quá nồng độ bão hòa, một bong bóng bền vững bắt đầu hình thành trong pha dung dịch và nổi lên.
53. Vai trò của chất ổn định bọt trong quá trình điều chế bọt polyurethane
A: Nó có tác dụng nhũ hóa, giúp tăng cường khả năng hòa tan lẫn nhau giữa các thành phần của vật liệu tạo bọt; Sau khi thêm chất hoạt động bề mặt silicon, do nó làm giảm đáng kể sức căng bề mặt γ của chất lỏng, năng lượng tự do cần thiết cho sự phân tán khí giảm đi, do đó không khí phân tán trong nguyên liệu thô dễ tạo mầm hơn trong quá trình trộn, góp phần tạo ra các bọt khí nhỏ và cải thiện độ ổn định của bọt.
54. Cơ chế ổn định của bọt
A: Việc bổ sung các chất hoạt động bề mặt thích hợp sẽ góp phần tạo nên sự phân tán bọt khí mịn.
55. Cơ chế hình thành bọt xốp tế bào mở và bọt xốp tế bào kín
A: Cơ chế hình thành bọt xốp hở: Trong hầu hết các trường hợp, khi có áp suất lớn trong bong bóng, độ bền của thành bong bóng được hình thành bởi phản ứng tạo gel không cao, và màng thành bong bóng không thể chịu được sự kéo giãn do áp suất khí tăng lên, màng thành bong bóng bị kéo căng, và khí thoát ra do bị vỡ, tạo thành bọt xốp hở.
Cơ chế hình thành bọt xốp kín: Đối với hệ thống bong bóng cứng, do phản ứng của các polyol polyete đa chức năng và trọng lượng phân tử thấp với polyisocyanat, tốc độ tạo gel tương đối nhanh, và khí trong bong bóng không thể phá vỡ thành bong bóng, do đó hình thành bọt xốp kín.
56. Cơ chế tạo bọt của chất tạo bọt vật lý và chất tạo bọt hóa học
A: Chất tạo bọt vật lý: Chất tạo bọt vật lý là chất tạo ra các lỗ xốp thông qua sự thay đổi hình thái vật lý của một chất nhất định, tức là thông qua sự giãn nở của khí nén, sự bay hơi của chất lỏng hoặc sự hòa tan của chất rắn.
Chất tạo bọt hóa học: Chất tạo bọt hóa học là các hợp chất, khi bị phân hủy bởi nhiệt, sẽ giải phóng các khí như carbon dioxide và nitơ, tạo thành các lỗ nhỏ li ti trong thành phần polymer.
57. Phương pháp chế tạo bọt polyurethane mềm
A: Phương pháp một bước và phương pháp tiền polymer
Phương pháp tiền polymer: tức là, phản ứng giữa polyete polyol và lượng TDI dư thừa tạo thành tiền polymer chứa nhóm NCO tự do, sau đó trộn với nước, chất xúc tác, chất ổn định, v.v., để tạo bọt. Phương pháp một bước: Nhiều nguyên liệu thô được trộn trực tiếp vào đầu trộn thông qua tính toán, và chỉ trong một bước tạo bọt, có thể chia thành phương pháp liên tục và phương pháp gián đoạn.
58. Đặc điểm của quá trình tạo bọt theo chiều ngang và chiều dọc
Phương pháp tấm ép cân bằng: đặc trưng bởi việc sử dụng giấy trên và tấm phủ trên. Phương pháp rãnh tràn: đặc trưng bởi việc sử dụng rãnh tràn và tấm đỡ băng tải.
Đặc điểm của máy tạo bọt thẳng đứng: có thể sử dụng lưu lượng nhỏ để tạo ra các khối bọt có tiết diện lớn, trong khi máy tạo bọt nằm ngang thường chỉ cần lưu lượng nhỏ hơn từ 3 đến 5 lần so với máy tạo bọt thẳng đứng; Do tiết diện của khối bọt lớn nên không có lớp vỏ trên và dưới, lớp vỏ mép cũng mỏng, do đó tổn thất khi cắt giảm đáng kể. Thiết bị chiếm diện tích nhỏ, chiều cao nhà máy khoảng 12 ~ 13m, và chi phí đầu tư nhà máy và thiết bị thấp hơn so với quy trình tạo bọt nằm ngang; Dễ dàng thay thế phễu và khuôn mẫu để sản xuất các sản phẩm bọt hình trụ hoặc hình chữ nhật, đặc biệt là các phôi bọt tròn để cắt quay.
59. Những điểm cơ bản trong việc lựa chọn nguyên liệu thô để chuẩn bị vật liệu tạo bọt mềm
A: Polyol: Polyol polyete dùng cho bọt xốp khối thông thường, trọng lượng phân tử thường là 3000 ~ 4000, chủ yếu là polyete triol. Polyete triol có trọng lượng phân tử từ 4500 ~ 6000 được sử dụng cho bọt xốp có độ đàn hồi cao. Khi trọng lượng phân tử tăng, độ bền kéo, độ giãn dài và độ đàn hồi của bọt xốp tăng lên. Khả năng phản ứng của các polyete tương tự giảm đi. Khi mức độ chức năng của polyete tăng lên, phản ứng được tăng tốc tương đối, mức độ liên kết ngang của polyurethane tăng lên, độ cứng của bọt xốp tăng lên và độ giãn dài giảm xuống. Isocyanate: Nguyên liệu isocyanate của bọt xốp polyurethane mềm khối chủ yếu là toluen diisocyanate (TDI-80). Hoạt tính tương đối thấp của TDI-65 chỉ được sử dụng cho bọt xốp polyurethane polyester hoặc bọt xốp polyete đặc biệt. Chất xúc tác: Lợi ích xúc tác của quá trình tạo bọt xốp mềm khối có thể được chia thành hai loại: một là các hợp chất hữu cơ kim loại, stannous caprylate là loại được sử dụng phổ biến nhất; Một loại khác là amin bậc ba, thường được sử dụng dưới dạng ete dimetylamino etyl. Chất ổn định bọt: Trong bọt polyurethane polyester dạng khối, chủ yếu sử dụng chất hoạt động bề mặt không chứa silicon, còn trong bọt polyete dạng khối, chủ yếu sử dụng copolyme olefin hữu cơ silicon bị oxy hóa. Chất tạo bọt: Nói chung, chỉ sử dụng nước làm chất tạo bọt khi mật độ bọt của khối polyurethane mềm lớn hơn 21 kg/m³; các hợp chất có điểm sôi thấp như metylen clorua (MC) chỉ được sử dụng làm chất tạo bọt phụ trợ trong các công thức có mật độ thấp.
60. Ảnh hưởng của điều kiện môi trường đến các tính chất vật lý của bọt xốp dạng khối
A: Ảnh hưởng của nhiệt độ: Phản ứng tạo bọt của polyurethane tăng tốc khi nhiệt độ vật liệu tăng, điều này sẽ gây ra nguy cơ cháy lõi và hỏa hoạn trong các công thức nhạy cảm. Ảnh hưởng của độ ẩm không khí: Khi độ ẩm tăng, do phản ứng của nhóm isocyanate trong bọt với nước trong không khí, độ cứng của bọt giảm và độ giãn dài tăng. Độ bền kéo của bọt tăng khi lượng nhóm urê tăng. Ảnh hưởng của áp suất khí quyển: Đối với cùng một công thức, khi tạo bọt ở độ cao lớn hơn, mật độ giảm đáng kể.
61. Sự khác biệt chính giữa hệ thống nguyên liệu thô được sử dụng cho xốp mềm đúc nguội và xốp đúc nóng.
A: Nguyên liệu dùng trong phương pháp đúc nguội có độ phản ứng cao, không cần gia nhiệt bên ngoài trong quá trình đóng rắn, chỉ cần dựa vào nhiệt lượng do hệ thống tạo ra. Phản ứng đóng rắn về cơ bản có thể hoàn thành trong thời gian ngắn, và có thể tháo khuôn trong vòng vài phút sau khi bơm nguyên liệu. Ngược lại, nguyên liệu dùng trong phương pháp tạo bọt bằng đóng rắn nóng có độ phản ứng thấp hơn, hỗn hợp phản ứng cần được gia nhiệt cùng với khuôn sau khi tạo bọt trong khuôn, và sản phẩm bọt có thể được tháo ra sau khi chín hoàn toàn trong kênh nung.
62. So với xốp đúc nóng, xốp đúc nguội có những đặc điểm gì khác biệt?
A: ① Quy trình sản xuất không cần nhiệt từ bên ngoài, giúp tiết kiệm được nhiều nhiệt; ② Hệ số đàn hồi cao (tỷ lệ xẹp lún), mang lại sự thoải mái tốt; ③ Tỷ lệ phục hồi cao; ④ Xốp không chứa chất chống cháy vẫn có đặc tính chống cháy nhất định; ⑤ Chu kỳ sản xuất ngắn, tiết kiệm khuôn mẫu, tiết kiệm chi phí.
63. Đặc điểm và công dụng của bong bóng mềm và bong bóng cứng
A: Đặc điểm của bọt xốp mềm: Cấu trúc tế bào của bọt xốp mềm polyurethane chủ yếu là mở. Nói chung, nó có mật độ thấp, khả năng phục hồi đàn hồi tốt, hấp thụ âm thanh, thoáng khí, giữ nhiệt và các đặc tính khác. Ứng dụng: Chủ yếu được sử dụng cho đồ nội thất, vật liệu đệm, vật liệu đệm ghế xe hơi, nhiều loại vật liệu composite nhiều lớp đệm mềm, bọt xốp mềm công nghiệp và dân dụng cũng được sử dụng làm vật liệu lọc, vật liệu cách âm, vật liệu chống sốc, vật liệu trang trí, vật liệu đóng gói và vật liệu cách nhiệt.
Đặc điểm của bọt cứng: Bọt polyurethane có trọng lượng nhẹ, độ bền riêng cao và độ ổn định kích thước tốt; Khả năng cách nhiệt của bọt cứng polyurethane vượt trội. Lực bám dính mạnh; Khả năng chống lão hóa tốt, tuổi thọ sử dụng lâu dài; Hỗn hợp phản ứng có độ lưu động tốt và có thể lấp đầy các khoang hoặc không gian có hình dạng phức tạp một cách trơn tru. Nguyên liệu sản xuất bọt cứng polyurethane có độ phản ứng cao, có thể đạt được quá trình đóng rắn nhanh và có thể đạt được hiệu quả cao và sản xuất hàng loạt trong nhà máy.
Ứng dụng: Được sử dụng làm vật liệu cách nhiệt cho tủ lạnh, tủ đông, container lạnh, kho lạnh, cách nhiệt đường ống dẫn dầu và đường ống dẫn nước nóng, cách nhiệt tường và mái nhà, tấm cách nhiệt dạng sandwich, v.v.
64. Những điểm chính trong thiết kế công thức tạo bọt cứng
A: Polyol: Polyol polyete được sử dụng trong công thức tạo bọt cứng thường là polyol polypropylen oxit có năng lượng cao, giá trị hydroxyl cao (khối lượng phân tử thấp); Isocyanat: Hiện nay, isocyanat được sử dụng cho bọt cứng chủ yếu là polymetyl polyphenyl polyisocyanat (thường được gọi là PAPI), tức là MDI thô và MDI trùng hợp; Chất tạo bọt: (1) Chất tạo bọt CFC (2) Chất tạo bọt HCFC và HFC (3) Chất tạo bọt pentan (4) Nước; Chất ổn định bọt: Chất ổn định bọt được sử dụng trong công thức tạo bọt cứng polyurethane thường là polyme khối của polydimethylsiloxan và polyoxolefin. Hiện nay, hầu hết các chất ổn định bọt chủ yếu là loại Si-C; Chất xúc tác: Chất xúc tác trong công thức tạo bọt cứng chủ yếu là amin bậc ba, và chất xúc tác hữu cơ thiếc có thể được sử dụng trong những trường hợp đặc biệt; Các chất phụ gia khác: Tùy theo yêu cầu và nhu cầu sử dụng khác nhau của sản phẩm xốp polyurethane cứng, có thể thêm chất chống cháy, chất tạo bọt, chất ức chế khói, chất chống lão hóa, chất chống nấm mốc, chất làm cứng và các chất phụ gia khác vào công thức.
65. Nguyên tắc chuẩn bị bọt tạo hình toàn bộ da
A: Xốp có lớp vỏ liền khối (ISF), còn được gọi là xốp tự tạo vỏ (self skinning foam), là một loại xốp nhựa tự tạo ra lớp vỏ dày đặc của riêng nó trong quá trình sản xuất.
66. Đặc điểm và ứng dụng của chất đàn hồi vi xốp polyurethane
A: Đặc điểm: Chất đàn hồi polyurethane là một polyme khối, thường bao gồm oligome polyol mạch dài linh hoạt, đoạn mềm, diisocyanate và chất kéo dài mạch để tạo thành đoạn cứng, đoạn cứng và đoạn mềm được sắp xếp xen kẽ, tạo thành một đơn vị cấu trúc lặp lại. Ngoài ra, polyurethane còn chứa các nhóm este amoni, có thể tạo liên kết hydro trong và giữa các phân tử, và các đoạn mềm và cứng có thể tạo thành các vùng vi pha và tạo ra sự phân tách vi pha.
67. Các đặc tính hiệu năng chính của chất đàn hồi polyurethane là gì?
A: Đặc tính hiệu năng: 1, Độ bền và độ đàn hồi cao, có thể duy trì độ đàn hồi cao trong phạm vi độ cứng rộng (Shaw A10 ~ Shaw D75); Nói chung, có thể đạt được độ cứng thấp cần thiết mà không cần chất hóa dẻo, do đó không có vấn đề do sự di chuyển của chất hóa dẻo gây ra; 2, Ở cùng độ cứng, khả năng chịu tải cao hơn các chất đàn hồi khác; 3, Khả năng chống mài mòn tuyệt vời, khả năng chống mài mòn gấp 2 đến 10 lần so với cao su tự nhiên; 4. Khả năng chống dầu và hóa chất tuyệt vời; Polyurethane thơm có khả năng chống bức xạ; Khả năng chống oxy hóa và ozone tuyệt vời; 5, Khả năng chống va đập cao, khả năng chống mỏi và chống sốc tốt, thích hợp cho các ứng dụng uốn cong tần số cao; 6, Độ dẻo dai ở nhiệt độ thấp tốt; 7, Polyurethane thông thường không thể sử dụng ở nhiệt độ trên 100 ℃, nhưng sử dụng công thức đặc biệt có thể chịu được nhiệt độ cao 140 ℃; 8, Chi phí đúc và gia công tương đối thấp.
68. Các chất đàn hồi polyurethane được phân loại theo polyol, isocyanat, quy trình sản xuất, v.v.
A: 1. Theo nguyên liệu thô là oligomer polyol, chất đàn hồi polyurethane có thể được chia thành loại polyester, loại polyether, loại polyolefin, loại polycarbonate, v.v. Loại polyether có thể được chia thành loại polytetrahydrofuran và loại polypropylen oxit theo các chủng loại cụ thể; 2. Theo sự khác biệt về diisocyanat, nó có thể được chia thành chất đàn hồi béo và thơm, và được chia nhỏ thành loại TDI, loại MDI, loại IPDI, loại NDI và các loại khác; Theo quy trình sản xuất, chất đàn hồi polyurethane theo truyền thống được chia thành ba loại: loại đúc (CPU), loại nhiệt dẻo (TPU) và loại trộn (MPU).
69. Từ góc độ cấu trúc phân tử, những yếu tố nào ảnh hưởng đến tính chất của chất đàn hồi polyurethane?
A: Xét về cấu trúc phân tử, chất đàn hồi polyurethane là một polyme khối, thường bao gồm các oligome polyol mạch dài linh hoạt, đoạn mềm, diisocyanate và chất kéo dài mạch để tạo thành đoạn cứng. Đoạn cứng và đoạn mềm được sắp xếp xen kẽ, tạo thành một đơn vị cấu trúc lặp lại. Ngoài ra, polyurethane còn chứa các nhóm este amoni, có thể tạo liên kết hydro trong và giữa các phân tử, và các đoạn mềm và cứng có thể tạo thành các vùng vi pha và tạo ra sự phân tách vi pha. Những đặc điểm cấu trúc này làm cho chất đàn hồi polyurethane có khả năng chống mài mòn và độ bền tuyệt vời, được gọi là "cao su chống mài mòn".
70. Sự khác biệt về hiệu năng giữa chất đàn hồi loại polyester thông thường và chất đàn hồi loại polytetrahydrofuran ether
A: Các phân tử polyester chứa nhiều nhóm este phân cực (-COO-), có thể tạo thành liên kết hydro nội phân tử mạnh, do đó polyurethane polyester có độ bền cao, khả năng chống mài mòn và chống dầu.
Chất đàn hồi được điều chế từ polyol polyete có độ ổn định thủy phân tốt, khả năng chống chịu thời tiết, độ dẻo ở nhiệt độ thấp và khả năng chống nấm mốc. Nguồn bài viết/Nghiên cứu học tập về polyme
Thời gian đăng bài: 17/01/2024