聚氨酯泡沫塑料制備過程中的反應復雜。在催化劑作用下,各液態原料之間反應速度很快,使聚合物分子鏈在短時間內快速增長,黏度迅速增加,很快地轉變成固態。在反應同時,反應產生大量的二氧化碳,或及低沸點物理發泡劑因反應熱而氣化產生大量氣體,使得反應物料迅速膨脹。物料凝膠固化,氣泡生成并分散包裹在黏性物料中,這兩種過程必須獲得平衡,才能得到泡孔均勻的泡沫塑料。在泡沫體形成的過程中,勻泡劑對泡沫體的結構,泡孔的大小,開、閉孔率的高低等都有著舉足輕重的作用。
勻泡劑在聚氨酯泡沫制造中的應用
泡沫穩定劑即勻泡劑之所以能起穩定泡沫的作用,在于它們具有獨特的表面性質,如表面張力、界面定向能力等。在它的分子中,親水結構和疏水結構并存,有界面定向的作用,可以把泡沫塑料中親水性和疏水性相差很大的原料乳化成均勻體系。
在早期的二步法泡沫塑料生產中,用聚二甲基硅氧烷(二甲基硅油)作為穩定劑。它的側鏈上排列著極性小而疏水性很強的甲基,所以大分子之間的引力小,經常低于體系內各組分自身的內聚力和各組分之間的引力。如果它們排列在體系表面,就會降低體系的表面張力。例如在表面張力是0.36J/m的預聚體中加入0.1%二甲基硅油時,表面張力就會降低到0.026—0.027J/m。但這類硅油分子中沒有親水部分,不能把各組分混合成均勻體,因而不適于一步法生產泡沫塑料。
疏水的二甲基硅氧烷與親水性的聚氧化乙烯醚或聚氧化乙烯—氧化丙烯共聚醚結合,所組成的共聚物具有良好的表面活性作用,能使得高極性和低極性的組成混合均勻,使乳化態的混合物料充分反應;并對生成的聚氨酯、聚脲起穩定作用,使產生的氣體分散均勻。所以,有機硅氧烷—聚醚共聚物成為聚氨酯泡沫塑料的標準泡沫穩定劑。