蓖麻油聚醚多元醇在聚氨酯軟泡中的應(yīng)用

侯德芳

摘 要：社會的發(fā)展越來越迅速，與此同時，環(huán)境保護的問題也受到了更多的關(guān)注，目前石油資源短缺是一個嚴(yán)重的問題，全世界都在為解決這一問題做努力。除了不可再生資源外，社會對可再生資源的需求量越來越大，因此展開了相關(guān)的研究。在聚氨酯應(yīng)用的領(lǐng)域，存在很多以植物油作為原料的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品優(yōu)勢明顯，環(huán)保且價格較低，本文主要是探討蓖麻油聚醚多元醇在聚氨酯軟泡中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：蓖麻油；聚醚多元醇；聚氨酯軟泡

利用植物油可以合成植物油多元醇，蓖麻油則是一種天然含有羥基的植物油，蓖麻油的主要成分是蓖麻油酸三甘油脂，因此具有一些明顯的特點，比如燃點高等。使用蓖麻油的優(yōu)勢在于可以作為一種軟泡多元醇的起始劑。我國當(dāng)前的聚醚多元醇還是采用傳統(tǒng)的方式制作，但是存在一定的弊端。本次實驗采用的是DMC作為催化劑，主要的目的是制備具有不同相對分子量的蓖麻油聚醚多元醇。

1 實驗

1.1 原料和儀器

本次試驗使用的原料有聚醚多元醇，精制蓖麻油，DMC催化劑，泡沫穩(wěn)定劑等。其中使用的儀器有CJK—1快開型反應(yīng)釜，自制模具，CSS—273型萬能試驗機，ND—7型旋轉(zhuǎn)式黏度計等。

1.2 合成蓖麻油多元醇的步驟

①升溫脫水：升溫脫水是一個重要的環(huán)節(jié)，首先要把蓖麻油和雙金屬催化劑（DMC）一起放進(jìn)反應(yīng)釜內(nèi)容，將溫度調(diào)高至105OC，減壓脫除微量水分，然后使用氮氣置換三次；②激活催化劑：向反應(yīng)內(nèi)投入PO，釜內(nèi)壓力也會隨之升高，如果釜內(nèi)壓力可以控制在0.25MPa時，停止進(jìn)PO，之后釜內(nèi)溫度以及壓力都會保持一定的時間，在觀察的過程中，釜內(nèi)的壓力也會不斷的下降，溫度急劇上升，這時候表明催化劑活化，PO開始聚合；③聚合：用進(jìn)料泵向釜內(nèi)投進(jìn)計算量的PO，進(jìn)行聚合反應(yīng)，將進(jìn)料的速度控制在釜內(nèi)壓力0.15MPa左右，將規(guī)定的PO投完以后，等待其反應(yīng)三十分鐘，注意其中沒有反應(yīng)完的PO。指導(dǎo)釜內(nèi)壓力停止下降，減壓脫除未反應(yīng)完的單體，可以留作放料單用。

1.3 發(fā)泡配方和工藝

聚氨酯軟泡工藝，在制作的過程中，要將聚醚多元醇和催化劑等材料根據(jù)配比的要求融合在一起，將這些材料放進(jìn)燒杯，然后進(jìn)行攪拌，最后可以得到一定的成分，這一混合成分稱之為1組分，第二個燒杯中需要稱取一定的異氰酸酯為2組分。兩組分都完成以后，就可以將其放在一起，攪拌均勻，然后放進(jìn)準(zhǔn)備好的模具中發(fā)泡，等待一段時間就可以放入烘箱，將溫度調(diào)至120OC，等到這些成分熟化之后，就可以測試泡沫的物理機械性能了。

1.4 測試方法

本次測試方法，主要是聚醚多元醇的羥值要按照GB6343—1995測試，回彈率則要按照GB6670—2008測試，壓線硬度主要是按照GB108707—2006測試。紅外光譜測試，主要是可以取少量的樣品并涂在KBr片上，在涂抹均勻以后可以進(jìn)行投射掃描。

2 結(jié)果與討論

2.1 蓖麻油聚醚多元醇不同分子質(zhì)量間的差異

在本次實驗的過程中，由于DMC催化劑的特殊作用，克服了堿催化的缺點，所以最后制成的樣品并沒有渾濁，也就是表明未出現(xiàn)皂化反應(yīng)現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn)蓖麻油聚醚多元醇的黏度會隨著相對分子質(zhì)量變大而增加，但是增加的幅度不大。

2.2 蓖麻油聚醚多元醇的表征

分析蓖麻油聚醚多元醇的表征，要根據(jù)其相對分子質(zhì)量來判斷，尤其是一些蓖麻油聚醚多元醇的相對分子質(zhì)量分布不同，個別低相對分子質(zhì)量樣品以及高相對分子質(zhì)量分布不均勻。經(jīng)過測定計算之后，就能夠得到一定的樣品，這些樣品的質(zhì)量低于樣品相對分子質(zhì)量，主要是因為蓖麻油聚醚多元醇等分子結(jié)構(gòu)存在區(qū)別。

2.3 蓖麻油聚醚多元醇對PU軟泡性能的影響

為了測試蓖麻油聚醚多元醇對PU軟泡性能的影響，需要重視實驗過程中的每一個步驟，可以挑選不同相對分子質(zhì)量蓖麻油聚醚多元醇制成的PU泡沫，然后進(jìn)行切割，并且要采取力學(xué)性能的測試的方法，會發(fā)現(xiàn)一部分泡沫存在開裂的現(xiàn)象，強度很低。之所以會發(fā)生這種問題，主要是由于聚醚的相對分子質(zhì)量太大，因此其反應(yīng)活性降低。

3 結(jié)論

①由于DMC催化劑具有重要的作用，所以可以充分利用DMC催化劑來制備不同相對分子質(zhì)量的蓖麻油聚醚多元醇，其制作的產(chǎn)品黏度比較低，因此節(jié)約了處理的時間和工序，具有明顯優(yōu)勢。②根據(jù)實驗表明，蓖麻油聚醚多元醇適合在聚氨酯軟泡中應(yīng)用，所以在發(fā)現(xiàn)了這一價值后，就要重視蓖麻油聚醚多元醇的開發(fā)利用，包括目前經(jīng)常使用的是石油聚醚，二者的使用存在一定的差距，要想加強環(huán)保，就要不斷的開發(fā)新產(chǎn)品。

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