聚氨酯化学与工艺反应注射成型.pptVIP

五、控制系统控制系统大致可分为电子控制系统、电力控制系统、压力控制系统和温度控制系统等。高压发泡机图示及RIM工艺生产流程图示第30页，共81页，星期日，2025年，2月5日Kraussmaffei公司第31页，共81页，星期日，2025年，2月5日6.3RIM－聚氨酯的化学反应特性在RIM—聚氨酯的生产过程中，液体聚合物原料组分在催化剂等助剂的配合下进行高压冲击混合并同时注入模具，液体物料在模腔中快速进行链扩张、支化交联、发泡反应等各种化学反应，在十几秒甚至几秒钟内完成从液体向固体的物质形态转变，借助聚合物的交联和相分离作用实现制品的快速成型。它们在瞬间产生的化学反应与传统聚氨酯合成的化学反应基本相似。第32页，共81页，星期日，2025年，2月5日在RIM聚氨酯加工工艺过程中，主要存在以下四类反应：（1）链增长反应（2）支化交联反应（3）三聚支化交联反应（4）化学发泡反应第33页，共81页，星期日，2025年，2月5日经常发生的反应有：异氰酸酯+聚醇+二醇扩链剂→聚氨酯；异氰酸酯+聚醇+二胺扩链剂→聚氨酯/聚脲；异氰酸酯+端氨基聚醚+二胺扩链剂→聚脲；异氰酸酯（催化，三聚合）→异氰尿酸酯；异氰酸酯+H2O→胺+二氧化碳（发泡）；异氰酸酯+氨基甲酸酯→脲基甲酸酯(交联）；异氰酸酯+脲→缩二脲(交联)。第34页，共81页，星期日，2025年，2月5日表现出的反应特点如下所述：(1)剧烈的放热效应。(2)合成反应的速度与原料品种体系有直接关系。即在异氰酸酯品种决定的前提下，不同的含活泼氢化合物将有不同的反应速度，其反应速度顺序大体为：胺＞醇＞水＞脲＞氨基甲酸酯。(3)除了第4代RIM聚氨酯以外，其它RIM－聚氨酯加工中。催化剂是必不可少的。主要使用以三亚乙基二胺为代表的叔胺类催化剂和以二月桂酸二丁基锡为代表的有机锡类催化剂。第35页，共81页，星期日，2025年，2月5日RIM聚氨酯的有关反应都遵循以下规律：(1)脂肪族异氰酸酯的反应活性均低于芳香族异氰酸酯。(2)胺类化合物的反应性均大于醇类等其他化合物，基本反应活性规律顺序如下：胺＞醇＞水＞脲＞氨基甲酸酯(3)位阻效应较大的基团，其反应活性普遍低于位阻效应小的同类基团化合物。第36页，共81页，星期日，2025年，2月5日(4)同类化合物的伯羟基与异氰酸酯的反应活性远大于仲羟基，二者相差约3到4倍。(5)体系的PH值对反应历程有很大影响，当体系PH值偏碱性时，将有利于异氰酸酯的加成聚合反。(6)在一般情况下，较低的反应温度条件将有利于聚合物的链增长反应；在较高温度条件下，则容易发生支化交联反应。第37页，共81页，星期日，2025年，2月5日(7)选择适当的催化剂能有效地促进生成聚氨酯的有关反应。叔胺类催化剂能有效地促进－NCO／－OH和－NCO/H2O的反应，有机锡类催化剂能有效地促进－NCO／－OH反应。同时，不同的催化剂之间也具有一定的协同催化作用。(8)考虑生成一定支化网状交联反应的需要，在一般情况下，－NCO/OH的比例应大于1。第38页，共81页，星期日，2025年，2月5日6.4RIM－聚氨酯用原料根据RIM工艺特点，要求物料的粘度必须要低，反应物料的粘度增长时间相对要长，以获得物料在复杂模腔中具有良好的流动性，而在物料充满模腔后固化速度要快。第39页，共81页，星期日，2025年，2月5日一、聚醚多元醇与普通聚氨酯加工工艺相比，RIM加工工艺要求所用的聚醚多元醇必须具有很高的反应活性和较低的粘度。目前，RIM工艺所选用的聚醚多元醇是伯羟基含量大于75％、低不饱和度的高活性聚醚多元醇。这是因为它们的伯羟基含量越高，多元醇的反应活性也就越高；而不饱和杂质含量越低，反应活性也就越高。第40页，共81页，星期日，2025年，2月5日在RIM－PU的生产中，供选择的聚醚多元醇大致有三类：1、以氧化乙烯封端的聚氧化丙烯－聚氧化丙烯基聚醚多元醇它们主要是采用传统方式合成的端羟基聚醚，然后再用环氧乙烷反应进行封端，使端部的仲羟基转化为伯羟基，以达到它与异氰酸酯反应速度提高3～4倍的目的。第41页，共81页，星期日，2025年，2月5日2、氨基聚醚该类聚合物与传统聚氨酯相比，具有更高的耐热性和尺寸稳定性，机械强度和刚性均有很大提高，更能适应汽车制品表面涂饰烘烤的需要，因此，很受汽车制造业的欢迎。3、有机聚合物填料有机聚合物填料实际上是一种有机聚合物。它不同于那些