Название INCI: POLYURETHANE -39
ОПИСАНИЕ:
POLYURETHANE -39 представляет собой синтетический водный раствор полиуретанового алкоилатного полимера.
POLYURETHANE -39 представляет собой бесцветную или слегка желтоватую, прозрачную или слегка непрозрачную жидкость с характерным слабым запахом.
POLYURETHANE-39 представляет собой нечувствительный к pH неионогенный устойчивый к электролитам модификатор ассоциативной реологии на основе полиуретана для ухода за кожей и солнцем.
POLYURETANE-39 — это ассоциативный загуститель для средств по уходу за кожей, солнцем и волосами, работающий в широком диапазоне pH (2-12).
POLYURETHANE -39 представляет собой сополимер ПЭГ-140 и гексаметилендиизоцианата с концевыми группами C12-14 парет-10, C16-18 парет-11 и C18-20 парет-11.
POLYURETHANE -39 (/ˌpɒliˈjʊərəˌθeɪn, -jʊəˈrɛθeɪn/; часто сокращенно PUR и PU) относится к классу полимеров, состоящих из органических звеньев, соединенных карбаматными (уретановыми) связями.
В отличие от других распространенных полимеров, таких как полиэтилен и полистирол, полиуретан производится из широкого спектра исходных материалов.
Разновидность POLYURETHANE -39 производит полиуретаны с различной химической структурой, что позволяет использовать их во многих областях.
К ним относятся жесткие и гибкие пеноматериалы, лаки и покрытия, клеи, электрические герметики и волокна, такие как спандекс и полиуретановый ламинат (ПУЛ).
Пенопласты являются самой крупной областью применения, на которую приходится 67% всего полиуретана, произведенного в 2016 году.
POLYURETHANE -39 обычно получают реакцией изоцианата с полиолом.
Поскольку POLYURETHANE -39 содержит два типа мономеров, которые полимеризуются друг за другом, их относят к чередующимся сополимерам.
И изоцианаты, и полиолы, используемые для изготовления полиуретана-39, содержат две или более функциональных групп на молекулу.
Мировое производство в 2019 году составило 25 миллионов метрических тонн, что составляет около 6% всех полимеров, произведенных в этом году.
POLYURETHANE -39 — товарный пластик.
ИСТОРИЯ ПОЛИУРЕТАНА-39:
Отто Байер и его коллеги из IG Farben в Леверкузене, Германия, впервые произвели полиуретаны в 1937 году.
Новые полимеры имели некоторые преимущества по сравнению с существующими пластиками, которые были получены путем полимеризации олефинов или поликонденсации, и не подпадали под действие патентов, полученных Уоллесом Карозерсом на сложные полиэфиры.
Ранние работы были сосредоточены на производстве волокон и гибких пеноматериалов, а полиуретаны применялись в ограниченных масштабах в качестве покрытий для самолетов во время Второй мировой войны.
Полиизоцианаты стали коммерчески доступными в 1952 году, а производство гибкого пенополиуретана-39 началось в 1954 году путем объединения толуолдиизоцианата (ТДИ) и полиэфирных полиолов.
Эти материалы также использовались для производства жестких пен, каучука и эластомеров.
Линейные волокна были изготовлены из гексаметилендиизоцианата (ГДИ) и 1,4-бутандиола (БДО).
DuPont представила простые полиэфиры, в частности поли(тетраметиленовый эфир)гликоль, в 1956 году.
BASF и Dow Chemical представили полиалкиленгликоли в 1957 году.
Полиэфирные полиолы были дешевле, проще в обращении и более водостойкими, чем полиэфирные полиолы.
Union Carbide и Mobay, совместное предприятие США Monsanto/Bayer, также начали производство химикатов на основе полиуретана-39.
В 1960 году было произведено более 45 000 метрических тонн эластичных пенополиуретанов-39.
Доступность пенообразователей на основе хлорфторалканов, недорогих полиолов на основе простых полиэфиров и метилендифенилдиизоцианата (МДИ) позволила использовать жесткие пенополиуретаны-39 в качестве высокоэффективных изоляционных материалов.
В 1967 году были представлены модифицированные уретаном полиизоциануратные жесткие пенопласты, обеспечивающие еще более высокую термостойкость и устойчивость к возгоранию.
В 1960-х годах компоненты безопасности салона автомобиля, такие как приборные панели и дверные панели, производились путем заполнения термопластичной обшивки полужесткой пеной.
В 1969 году компания Bayer представила полностью пластиковый автомобиль в Дюссельдорфе, Германия.
Детали этого автомобиля, такие как передняя панель и панели кузова, были изготовлены с использованием нового процесса, называемого реактивным литьем под давлением (RIM), в котором реагенты смешивались, а затем впрыскивались в форму.
Добавление наполнителей, таких как измельченное стекло, слюда и переработанные минеральные волокна, привело к получению армированного обода (RRIM), который обеспечил улучшение модуля изгиба (жесткости), снижение коэффициента теплового расширения и лучшую термическую стабильность.
Эта технология была использована для изготовления первого автомобиля с пластиковым кузовом в США, Pontiac Fiero, в 1983 году.
Дальнейшее увеличение жесткости было достигнуто за счет включения предварительно помещенных стеклянных матов в полость формы RIM, также широко известного как литье под давлением смолы или конструкционное RIM.
Начиная с начала 1980-х годов, микроячеистые гибкие пеноматериалы, полученные раздувом водой, использовались для формования прокладок для автомобильных панелей и уплотнений воздушных фильтров, заменяя полимеры ПВХ.
POLYURETHANE -39 используется во многих автомобильных приложениях, включая сиденья, подголовники и подлокотники, а также обивку потолка.
POLYURETHANE -39 (включая поролон) иногда изготавливают с использованием небольшого количества пенообразователей для получения менее плотной пены, лучшей амортизации/поглощения энергии или теплоизоляции.
В начале 1990-х годов Монреальский протокол ограничил использование многих хлорсодержащих пенообразователей, таких как трихлорфторметан (ХФУ-11), из-за их воздействия на разрушение озонового слоя.
К концу 1990-х пенообразователи, такие как диоксид углерода, пентан, 1,1,1,2-тетрафторэтан (ГФУ-134а) и 1,1,1,3,3-пентафторпропан (ГФУ-245fa), широко использовались в Северной Америке. США и ЕС, хотя хлорированные пенообразователи продолжали использоваться во многих развивающихся странах.
Позже ГФУ-134а также был запрещен из-за высоких показателей ОРП и ПГП, а ГФУ-141В был представлен в начале 2000-х годов в качестве альтернативного пенообразователя в развивающихся странах.
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЛИУРЕТАНА-39:
Полиуретаны получают реакцией диизоцианатов с полиолами, часто в присутствии катализатора или под воздействием ультрафиолетового света.
Обычные катализаторы включают третичные амины, такие как DABCO, или металлические мыла, такие как дилаурат дибутилолова.
Стехиометрия исходных материалов должна тщательно контролироваться, поскольку избыток изоцианата может тримеризоваться, что приводит к образованию жестких полиизоциануратов.
Полимер обычно имеет сильно сшитую молекулярную структуру, в результате чего получается термореактивный материал, который не плавится при нагревании; хотя некоторые термопластичные полиуретаны также производятся.
Наиболее распространено применение полиуретана-39 в виде твердых пенопластов, что требует присутствия газа или вспенивающего агента на стадии полимеризации.
Обычно это достигается добавлением небольшого количества воды, которая реагирует с изоцианатами с образованием газообразного CO2 и амина через нестабильную группу карбаминовой кислоты.
Полученный амин может также реагировать с изоцианатами с образованием групп мочевины, и поэтому полимер будет содержать как эти, так и уретановые линкеры.
Мочевина плохо растворяется в реакционной смеси и склонна к образованию отдельных фаз «твердого сегмента», состоящих в основном из полимочевины.
Концентрация и организация этих фаз полимочевины могут оказывать существенное влияние на свойства пены.
Тип получаемой пены можно контролировать, регулируя количество пенообразователя, а также добавляя различные поверхностно-активные вещества, которые изменяют реологию полимеризующейся смеси.
Пены могут быть либо «с закрытыми порами», когда большинство первоначальных пузырьков или ячеек остаются нетронутыми, либо «с открытыми порами», когда пузырьки лопаются, но края пузырьков достаточно жесткие, чтобы сохранять свою форму, в крайних случаях. могут образовываться сетчатые пены.
Пены с открытыми порами кажутся мягкими и пропускают воздух, поэтому их удобно использовать в подушках сидений или матрасах.
Пенопласт с закрытыми порами используется в качестве жесткой теплоизоляции.
Микропористые пены высокой плотности могут быть образованы без добавления пенообразователей путем механического вспенивания полиола перед использованием.
Это прочные эластомерные материалы, используемые для покрытия автомобильных рулей или подошв обуви.
На свойства полиуретана-39 сильно влияют типы изоцианатов и полиолов, используемых для его изготовления.
Длинные, гибкие сегменты, образованные полиолом, дают мягкий эластичный полимер.
Большое количество сшивок дает прочные или жесткие полимеры.
Длинные цепи и слабое сшивание дают очень эластичный полимер, короткие цепи с большим количеством поперечных связей дают твердый полимер, в то время как длинные цепи и промежуточное сшивание дают полимер, пригодный для изготовления пены.
Выбор, доступный для изоцианатов и полиолов, в дополнение к другим добавкам и условиям обработки, позволяет полиуретанам иметь очень широкий диапазон свойств, которые делают их такими широко используемыми полимерами.
СЫРЬЕ:
Основными ингредиентами для изготовления полиуретана-39 являются ди- и триизоцианаты и полиолы.
Другие материалы добавляются для облегчения обработки полимера или для изменения свойств полимера. В состав пенополиуретана иногда также добавляют воду.
Изоцианаты :
Изоцианаты, используемые для производства полиуретана-39, имеют две или более изоцианатных групп на каждой молекуле.
Наиболее часто используемыми изоцианатами являются ароматические диизоцианаты, толуолдиизоцианат (ТДИ) и метилендифенилдиизоцианат (МДИ).
Эти ароматические изоцианаты более реакционноспособны, чем алифатические изоцианаты.
TDI и MDI, как правило, менее дороги и более реакционноспособны, чем другие изоцианаты.
ТДИ и МДИ промышленного класса представляют собой смеси изомеров, а МДИ часто содержит полимерные материалы. Они используются для изготовления гибкого пенопласта (например, плиты пенопласта для матрасов или формованного пенопласта для автомобильных сидений), жесткого пенопласта (например, изоляционного пенопласта в холодильниках), эластомеров (например, подошв для обуви) и так далее.
Изоцианаты можно модифицировать путем их частичного взаимодействия с полиолами или введения некоторых других материалов для снижения летучести (и, следовательно, токсичности) изоцианатов, снижения их точек замерзания для облегчения обращения или улучшения свойств конечных полимеров.
Изомеры МДИ и полимер
Алифатические и циклоалифатические изоцианаты используются в меньших количествах, чаще всего в покрытиях и других применениях, где важны цвет и прозрачность, поскольку полиуретаны, изготовленные из ароматических изоцианатов, имеют тенденцию темнеть под воздействием света.
Наиболее важными алифатическими и циклоалифатическими изоцианатами являются 1,6-гексаметилендиизоцианат (ГДИ), 1-изоцианато-3-изоцианатометил-3,5,5-триметилциклогексан (изофорондиизоцианат, ИФДИ) и 4,4'-диизоцианатодициклогексилметан. (H12MDI или гидрогенизированный MDI).
Другие более специализированные изоцианаты включают тетраметилксилилендиизоцианат (TMXDI).
Полиолы:
Полиолы сами по себе являются полимерами и имеют в среднем две или более гидроксильных групп на молекулу.
Их можно преобразовать в полиэфирполиолы сополимеризацией этиленоксида и пропиленоксида с подходящим предшественником полиола.
Полиэфирные полиолы получают путем поликонденсации многофункциональных карбоновых кислот и полигидроксильных соединений.
Их можно дополнительно классифицировать в зависимости от их конечного использования.
Полиолы с более высокой молекулярной массой (молекулярная масса от 2000 до 10000) используются для производства более гибких полиуретанов, тогда как полиолы с более низкой молекулярной массой используются для изготовления более жестких продуктов.
Полиолы для гибких применений используют инициаторы с низкой функциональностью, такие как дипропиленгликоль (f = 2), глицерин (f = 3) или раствор сорбита в воде (f = 2,75).
Полиолы для жестких применений используют высокофункциональные инициаторы, такие как сахароза (f = 8), сорбит (f = 6), толуолдиамин (f = 4) и основания Манниха (f = 4).
Оксид пропилена и/или оксид этилена добавляют к инициаторам до тех пор, пока не будет достигнута желаемая молекулярная масса.
Порядок добавления и количества каждого оксида влияют на многие свойства полиолов, такие как совместимость, растворимость в воде и реакционная способность.
Полиолы, изготовленные только из оксида пропилена, имеют концевые вторичные гидроксильные группы и менее реакционноспособны, чем полиолы, покрытые оксидом этилена, которые содержат первичные гидроксильные группы. Включение диоксида углерода в структуру полиола исследуется несколькими компаниями.
Привитые полиолы (также называемые наполненными полиолами или полимерными полиолами) содержат мелкодисперсные твердые полимерные частицы стирола-акрилонитрила, акрилонитрила или полимочевины (PHD), химически привитые к основной цепи полиэфира с высокой молекулярной массой.
Они используются для повышения несущей способности высокоэластичных (HR) пенопластов низкой плотности, а также для повышения прочности микропористых пенопластов и литых эластомеров.
Инициаторы, такие как этилендиамин и триэтаноламин, используются для получения жестких вспененных полиолов с низкой молекулярной массой, которые обладают встроенной каталитической активностью благодаря присутствию атомов азота в основной цепи.
Особый класс полиэфирполиолов, поли(тетраметиленэфир)гликолей, которые получают путем полимеризации тетрагидрофурана, используются в высокоэффективных покрытиях, смачивателях и эластомерах.
Обычные полиэфирполиолы основаны на первичном сырье и производятся путем прямой полиэтерификации двухосновных кислот и гликолей высокой чистоты, таких как адипиновая кислота и 1,4-бутандиол.
Полиэфирполиолы обычно дороже и более вязкие, чем полиэфирполиолы, но из них получаются полиуретаны с лучшей стойкостью к растворителям, истиранию и порезам.
Другие полиэфирные полиолы производятся на основе вторичного сырья.
Они производятся путем переэтерификации (гликолиза) переработанных кубовых остатков дистилляции поли(этилентерефталата) (ПЭТФ) или диметилтерефталата (ДМТ) с гликолями, такими как диэтиленгликоль.
Эти ароматические полиэфирполиолы с низким молекулярным весом используются в жестких пенопластах и обеспечивают низкую стоимость и превосходные характеристики воспламеняемости для полиизоциануратных (PIR) плит и изоляции из напыляемой пены полиуретана-39.
Специальные полиолы включают поликарбонатные полиолы, поликапролактоновые полиолы, полибутадиеновые полиолы и полисульфидные полиолы.
Материалы используются в эластомерах, герметиках и клеях, где требуется превосходная устойчивость к атмосферным воздействиям и химическому воздействию и воздействию окружающей среды.
Полиолы натуральных масел, полученные из касторового масла и других растительных масел, используются для изготовления эластомеров, гибких булочек и гибкого формованного пеноматериала.
Сополимеризация хлортрифторэтилена или тетрафторэтилена с виниловыми эфирами, содержащими гидроксиалкилвиниловый эфир, дает фторированные (FEVE) полиолы.
Двухкомпонентный фторированный POLYURETHANE -39, полученный реакцией фторированных полиолов FEVE с полиизоцианатом, использовался для изготовления красок и покрытий, отверждаемых при комнатной температуре.
Поскольку фторированный POLYURETHANE -39 содержит высокий процент фтор-углеродных связей, которые являются самыми прочными среди всех химических связей, фторированные полиуретаны-39 проявляют устойчивость к УФ-излучению, кислотам, щелочам, солям, химическим веществам, растворителям, атмосферным воздействиям, коррозии, грибкам и микробная атака.
Они использовались для высокоэффективных покрытий и красок.
Доступны фосфорсодержащие полиолы, которые химически связываются с матрицей полиуретана-39 для использования в качестве антипиренов.
Биоматериалы:
Интерес к устойчивым «зеленым» продуктам вызвал интерес к полиолам, полученным из растительных масел.
Различные масла, используемые при приготовлении полиолов ��ля полиуретанов, включают соевое масло, хлопковое масло, семена нима и касторовое масло.
Растительные масла различными способами функционализируют и модифицируют до полиэфирамидов, простых полиэфиров, алкидов и т.д.
Возобновляемые источники, используемые для получения полиолов, могут представлять собой димеры жирных кислот или жирные кислоты.
Некоторые полиуретаны на биологической основе и без изоцианатов используют реакцию между полиаминами и циклическими карбонатами для получения полигидроксиуретанов.
Удлинители цепи и сшивающие агенты:
Удлинители цепи (f = 2) и сшивающие агенты (f ≥ 3) представляют собой низкомолекулярные соединения с концевыми гидроксильными и аминными группами, которые играют важную роль в морфологии полимеров волокон полиуретана-39, эластомеров, клеев и некоторых интегральных оболочек и микропористых пен. .
Эластомерные свойства этих материалов обусловлены фазовым разделением жестких и мягких сегментов сополимера полимера, так что домены жесткого сегмента уретана служат в качестве поперечных связей между доменами мягкого сегмента аморфного полиэфира (или полиэфира).
Это фазовое разделение происходит из-за того, что в основном неполярные легкоплавкие мягкие сегменты несовместимы с полярными тугоплавкими твердыми сегментами.
Мягкие сегменты, которые образованы из полиолов с высокой молекулярной массой, подвижны и обычно присутствуют в свернутом виде, в то время как жесткие сегменты, которые образованы из изоцианата и удлинителей цепи, являются жесткими и неподвижными.
Поскольку твердые сегменты ковалентно связаны с мягкими сегментами, они препятствуют пластическому течению полимерных цепей, тем самым создавая упругость эластомера.
При механической деформации часть мягких сегментов напрягается за счет разматывания, а твердые сегменты выравниваются в направлении напряжения.
Эта переориентация твердых сегментов и, как следствие, мощное водородное связывание способствуют достижению высоких значений прочности на растяжение, удлинения и сопротивления разрыву.
Выбор удлинителя цепи также определяет характеристики изгиба, термостойкости и химической стойкости.
Наиболее важными удлинителями цепи являются этиленгликоль, 1,4-бутандиол (1,4-BDO или BDO), 1,6-гександиол, циклогександиметанол и бис(2-гидроксиэтиловый) эфир гидрохинона (HQEE).
Все эти гликоли образуют полиуретаны, которые хорошо разделяются на фазы и образуют четко определенные домены твердых сегментов, и перерабатываются в расплаве.
Все они подходят для термопластичных полиуретанов, за исключением этиленгликоля, поскольку его производный бис-фенилуретан подвергается неблагоприятному разложению при высоких уровнях жесткости сегментов.
Диэтаноламин и триэтаноламин используются в гибких пенопластах для повышения прочности и повышения каталитической активности.
Диэтилтолуолдиамин широко используется в RIM, а также в рецептурах полиуретана-39 и полимочевинных эластомеров.
Катализаторы на основе полиуретана-39 можно разделить на две широкие категории: основные и кислые амины.
Катализаторы на основе третичных аминов функционируют за счет повышения нуклеофильности диольного компонента.
Карбоксилаты, оксиды и оксиды меркаптидов алкилолова действуют как мягкие кислоты Льюиса, ускоряя образование полиуретана-39.
В качестве оснований традиционные аминовые катализаторы включают триэтилендиамин (TEDA, также называемый DABCO, 1,4-диазабицикло[2.2.2]октан), диметилциклогексиламин (DMCHA), диметилэтаноламин (DMEA) и бис-(2-диметиламиноэтил)эфир, вспенивающий катализатор также называется А-99.
Типичным кислотным катализатором Льюиса является дилаурат дибутилолова.
Этот процесс очень чувствителен к природе катализатора и также известен как автокаталитический.
Факторы, влияющие на выбор катализатора, включают уравновешивание трех реакций: образование уретана (полиол+изоцианат или гель), образование мочевины (вода+изоцианат или «выдувание») или реакцию тримеризации изоцианата (например, с использованием ацетата калия для образования изоциануратных колец). ).
Разработано множество специализированных катализаторов.
ПАВ:
Поверхностно-активные вещества используются для модификации характеристик как вспененных, так и непенных полимеров полиуретана-39.
Они имеют форму блок-сополимеров полидиметилсилоксана и полиоксиалкилена, силиконовых масел, этоксилатов нонилфенола и других органических соединений.
В пенопластах они используются для эмульгирования жидких компонентов, регулирования размера ячеек и стабилизации структуры ячеек для предотвращения коллапса и образования подповерхностных пустот.
В непенных применениях они используются в качестве деаэраторов и противовспенивателей, в качестве смачивающих агентов и используются для устранения поверхностных дефектов, таких как точечные отверстия, апельсиновая корка и утяжины.
ПРОИЗВОДСТВО ПОЛИУРЕТАНА-39:
Полиуретаны получают путем смешивания двух или более жидких потоков.
Поток полиолов содержит катализаторы, поверхностно-активные вещества, пенообразователи (при изготовлении пенополиуретана-39) и т.д.
Два компонента называются системой POLYURETHANE -39 или просто системой.
Изоцианат обычно называют в Северной Америке «стороной А» или просто «изо».
Смесь полиолов и других добавок обычно называют «стороной В» или «поли».
Эту смесь также можно назвать «смола» или «смесь смолы».
В Европе значения «сторона А» и «сторона Б» поменялись местами.
Добавки к смоляным смесям могут включать удлинители цепи, сшивающие агенты, поверхностно-активные вещества, антипирены, пенообразователи, пигменты и наполнители.
POLYURETHANE -39 может быть изготовлен с различной плотностью и твердостью путем изменения изоцианата, полиола или добавок.
Здоровье и безопасность:
Полностью прореагировавший полимер POLYURETHANE -39 химически инертен.
В США OSHA (Управление по безопасности и гигиене труда) или ACGIH (Американская конференция государственных специалистов по промышленной гигиене) не установили пределов воздействия.
Канцерогенность не регулируется OSHA.
Полиуретаны горючи.
При разложении в результате пожара могут образовываться значительные количества угарного газа и цианистого водорода, а также оксиды азота, изоцианаты и другие токсичные продукты.
Из-за горючести материала его приходится обрабатывать антипиренами (по крайней мере, в случае с мебелью), почти все из которых считаются вредными.
Позже Калифорния выпустила Технический бюллетень 117 2013, который позволил большинству пенополиуретанов-39 пройти испытания на воспламеняемость без использования антипиренов.
Институт политики зеленой науки заявляет: «Хотя новый стандарт может быть соблюден без антипиренов, он НЕ запрещает их использование.
Потребители, которые хотят уменьшить воздействие антипиренов на дом, могут искать на мебели бирку TB117-2013 и уточнять у розничных продавцов, что продукты не содержат антипирены».
Смеси жидких смол и изоцианаты могут содержать опасные или регулируемые компоненты.
Изоцианаты являются известными кожными и респираторными сенсибилизаторами.
Кроме того, амины, гликоли и фосфаты, присутствующие в пенополиуритановых пенополиуретанах-39, представляют опасность.
Воздействие химических веществ, которые могут выделяться во время или после нанесения пенополиуретана-39 (таких как изоцианаты), вредно для здоровья человека, поэтому во время и после этого процесса требуются особые меры предосторожности.
В Соединенных Штатах дополнительную информацию о здоровье и безопасности можно найти в таких организациях, как Ассоциация производителей полиуретанов (PMA) и Центр полиуретановой промышленности (CPI), а также у производителей систем полиуретана-39 и сырья.
Нормативная информация содержится в разделе 21 Свода федеральных правил (пищевые продукты и лекарства) и разделе 40 (защита окружающей среды).
В Европе информацию о здоровье и безопасности можно получить в ISOPA, Европейской ассоциации производителей диизоцианатов и полиолов.
Производство:
Методы производства готовых изделий из полиуретана-39 варьируются от небольших операций по отливке деталей вручную до крупных линий по производству бумажных и картонных изделий большого объема.
Независимо от конечного продукта принцип производства одинаков: отмерить жидкую смесь изоцианата и смолы в заданном стехиометрическом соотношении, смешать их вместе до получения однородной смеси, налить реагирующую жидкость в форму или на поверхность. , подождите, пока он затвердеет, затем извлеките готовую деталь.
Дозирующее оборудование:
Несмотря на то, что капитальные затраты могут быть высокими, желательно использовать смешивающее или дозирующее устройство даже для небольших производственных операций, требующих стабильного выпуска готовых деталей.
Дозирующее оборудование состоит из материалоемких (дневных) резервуаров, насосов-дозаторов, смесительной головки и блока управления.
Часто для контроля температуры материала добавляют блок кондиционирования или нагреватель-охладитель, чтобы повысить эффективность смеси, скорость отверждения и уменьшить изменчивость процесса.
Выбор компонентов дозирующего оборудования зависит от размера впрыска, пропускной способности, характеристик материала, таких как вязкость и содержание наполнителя, а также управления технологическим процессом.
Дневные резервуары для материала могут иметь размер от одного до сотен галлонов и могут поставляться непосредственно из бочек, IBC (промежуточных контейнеров для массовых грузов, таких как контейнеры) или резервуаров для хранения наливных грузов.
Они могут включать датчики уровня, кожухи кондиционирования и смесители.
Насосы могут иметь размеры от одного грамма в секунду до сотен фунтов в минуту.
Они могут быть ротационными, шестеренчатыми или поршневыми насосами или могут представлять собой фурменные насосы специальной закалки для дозирования жидкостей, содержащих высокоабразивные наполнители, такие как рубленое или молотковое стекловолокно и волластонит.
Насосы могут управлять системами дозирования низкого (от 10 до 30 бар, от 1 до 3 МПа) или высокого давления (от 125 до 250 бар, от 12,5 до 25,0 МПа).
Смесительные головки могут быть простыми статическими смесительными трубками, смесителями с вращающимся элементом, динамическими смесителями низкого давления или смесителями высокого давления с гидравлическим приводом прямого ударного действия.
Блоки управления могут иметь базовые переключатели включения/выключения и выдачи/остановки, а также аналоговые датчики давления и температуры, или могут управляться компьютером с расходомерами для электронной калибровки соотношения компонентов, цифровыми датчиками температуры и уровня и полным набором статистического контроля процесса. програмное обеспечение.
Дополнения к дозирующему оборудованию включают блоки зародышеобразования или ввода газа, а также возможность третьего или четвертого потока для добавления пигментов или дозирования дополнительных пакетов добавок.
Инструменты:
В отличие от заливки на месте, производства булочек и картона, а также нанесения покрытий, производство штучных деталей требует инструментов для удержания и формирования реагирующей жидкости.
Выбор материала для изготовления форм зависит от ожидаемого количества использований до конца срока службы (EOL), давления формования, гибкости и характеристик теплопередачи.
Силикон RTV используется для инструментов, у которых EOL составляет тысячи деталей.
Обычно он используется для формования деталей из жесткого пенопласта, где требуется способность растягивать и отделять форму вокруг поднутрений.
Характеристики теплопередачи инструментов из силикона RTV плохие.
Для этого также используются высокоэффективные гибкие эластомеры POLYURETHANE -39.
Эпоксидная смола, эпоксидная смола с металлическим наполнителем и эпоксидная смола с металлическим покрытием используются для изготовления инструментов, срок службы которых составляет десятки тысяч деталей.
Он обычно используется для формования гибких пенопластовых подушек и сидений, интегральной обшивки и набивки из микроячеистого пеноматериала, а также лицевых панелей RIM с малой тягой.
Характеристики теплопередачи инструментов из эпоксидной смолы удовлетворительные; Характеристики теплопередачи эпоксидной смолы с металлическим наполнителем и с металлическим покрытием хорошие.
Медная трубка может быть встроена в корпус инструмента, позволяя горячей воде циркулировать и нагревать поверхность формы.
Алюминий используется для изготовления инструментов, срок службы которых исчисляется сотнями тысяч деталей.
Обычно он используется для формования прокладок из микропористой пены и литых деталей из эластомера, а также для придания ему формы путем фрезерования или экструзии.
Зеркальная нержавеющая сталь используется для изготовления инструментов, придающих глянцевый вид готовой детали. Характеристики теплопередачи металлических инструментов превосходны.
Наконец, формованный или фрезерованный полипропилен используется для создания мелкосерийной оснастки для формованных прокладок.
Вместо многих дорогих металлических форм недорогие пластиковые инструменты могут быть изготовлены из одной металлической заготовки, что также обеспечивает большую гибкость конструкции.
Характеристики теплопередачи инструментов из полипропилена плохие, что необходимо учитывать в процессе рецептуры.
Приложения:
В 2007 г. мировое потребление сырья для производства полиуретана-39 превысило 12 млн метрических тонн, а среднегодовой темп роста составил около 5%.
Ожидается, что к 2022 году выручка от полиуретана на мировом рынке вырастет примерно до 75 миллиардов долларов США.
Деградация и экологическая судьба:
Эффекты видимого света:
POLYURETHANE -39, изготовленный из ароматического изоцианата, подвергшегося воздействию УФ-излучения.
Сразу бросается в глаза обесцвечивание, которое происходит со временем.
В Викиновостях есть новости по теме:
Заменитель пластика POLYURETHANE -39 может биоразлагаться в морской воде, считают ученые
Полиуретаны, особенно изготовленные с использованием ароматических изоцианатов, содержат хромофоры, взаимодействующие со светом.
Это представляет особый интерес в области покрытий из полиуретана-39, где светостойкость является критическим фактором и основной причиной использования алифатических изоцианатов при изготовлении покрытий из полиуретана-39. Когда пенополиуретан, изготовленный с использованием ароматических изоцианатов, подвергается воздействию видимого света, он обесцвечивается, меняя цвет с грязно-белого на желтый и красновато-коричневый.
Общепризнано, что кроме пожелтения видимый свет мало влияет на свойства пены.[48][49] Это особенно верно, если пожелтение происходит на внешних частях большого пеноматериала, поскольку ухудшение свойств на внешнем участке мало влияет на общие объемные свойства самого пенопласта.
Сообщалось, что воздействие видимого света может повлиять на изменчивость результатов испытаний некоторых физических свойств.
Высокоэнергетическое УФ-излучение способствует химическим реакциям в пене, некоторые из которых наносят ущерб структуре пены.
Гидролиз и биоразложение:
Полиуретаны могут разлагаться из-за гидролиза.
Это распространенная проблема с обувью, оставленной в шкафу и вступающей в реакцию с влагой в воздухе.
Считается, что микробная деградация полиуретана-39 обусловлена действием ферментов эстеразы, уретаназы, гидролазы и протеазы.
Процесс идет медленно, так как большинству микробов трудно выйти за пределы поверхности полимера. Восприимчивость к грибкам лучше благодаря высвобождению ими внеклеточных ферментов, которые в большей степени способны проникать в полимерный матрикс.
Два вида эквадорского грибка Pestalotiopsis способны биоразлагать POLYURETHANE -39 в аэробных и анаэробных условиях, например, на дне свалок.
Сообщалось о деградации предметов из полиуретана-39 в музеях.
Полиуретаны-39 полиэфирного типа легче разлагаются грибками, чем полиэфирные.
ИНФОРМАЦИЯ О БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛИУРЕТАНА-39:
Меры первой помощи:
Описание мер первой помощи:
Общий совет:
Проконсультируйтесь с врачом.
Покажите этот паспорт безопасности лечащему врачу.
Выйти из опасной зоны:
При вдыхании:
При вдыхании вывести пострадавшего на свежий воздух.
Если нет дыхания проведите искусственную вентиляцию легких.
Проконсультируйтесь с врачом.
При попадании на кожу:
Немедленно снять загрязненную одежду и обувь.
Смыть большим количеством воды с мылом.
Проконсультируйтесь с врачом.
При попадании в глаза:
Тщательно промойте большим количеством воды в течение не менее 15 минут и обратитесь к врачу.
Продолжайте промывать глаза во время транспортировки в больницу.
При проглатывании:
Не вызывает рвоту.
Никогда не давайте ничего в рот человеку, находящемуся без сознания.
Прополоскать рот водой.
Проконсультируйтесь с врачом.
Противопожарные меры:
Средства пожаротушения:
Подходящие средства пожаротушения:
Используйте водяной спрей, спиртостойкую пену, сухой химикат или двуокись углерода.
Особые опасности, исходящие от вещества или смеси
Оксиды углерода, Оксиды азота (NOx), Газообразный хлористый водород
Совет пожарным:
При необходимости наденьте автономный дыхательный аппарат для тушения пожара.
Меры по случайному выбросу:
Индивидуальные меры предосторожности, защитное снаряжение и порядок действий в чрезвычайных ситуациях
Используйте средства индивидуальной защиты.
Избегайте вдыхания паров, тумана или газа.
Эвакуируйте персонал в безопасные зоны.
Меры предосторожности в отношени�� окружающей среды:
Предотвратите дальнейшую утечку или разлив, если это безопасно.
Не допускайте попадания продукта в канализацию.
Следует избегать выброса в окружающую среду.
Методы и материалы для локализации и очистки:
Впитать инертным абсорбирующим материалом и утилизировать как опасные отходы.
Хранить в подходящих закрытых контейнерах для утилизации.
Обращение и хранение:
Меры предосторожности для безопасного обращения:
Избегайте вдыхания паров или тумана.
Условия для безопасного хранения, включая любые несовместимости:
Хранить контейнер плотно закрытым в сухом и хорошо проветриваемом месте.
Контейнеры, которые открываются, должны быть тщательно запечатаны и храниться в вертикальном положении, чтобы предотвратить утечку.
Класс хранения (TRGS 510): 8A: Горючие, коррозионно-опасные материалы
Контроль воздействия / личная защита:
Параметры управления:
Компоненты с параметрами контроля рабочего места
Не содержит веществ с ПДК на рабочем месте.
Средства контроля воздействия:
Соответствующие инженерные средства контроля:
Обращайтесь в соответствии с правилами промышленной гигиены и техники безопасности.
Мойте руки перед перерывами и в конце рабочего дня.
Средства индивидуальной защиты:
Защита глаз/лица:
Плотно прилегающие защитные очки.
Маска для лица (минимум 8 дюймов).
Используйте средства защиты глаз, проверенные и одобренные в соответствии с соответствующими государственными стандартами, такими как NIOSH (США) или EN 166 (ЕС).
Защита кожи:
Обращайтесь в перчатках.
Перчатки должны быть проверены перед использованием.
Используйте подходящую перчатку
метод удаления (не касаясь внешней поверхности перчатки), чтобы избежать контакта с кожей с этим продуктом.
Утилизируйте загрязненные перчатки после использования в соответствии с применимыми законами и передовой лабораторной практикой.
Вымойте и высушите руки.
Полный контакт:
Материал: Нитриловый каучук
Минимальная толщина слоя: 0,11 мм
Время прорыва: 480 мин.
Испытанный материал: Дерматрил (KCL 740 / Aldrich Z677272, размер M)
Заставка контакта
Материал: Нитриловый каучук
Минимальная толщина слоя: 0,11 мм
Время прорыва: 480 мин.
Испытанный материал: Дерматрил (KCL 740 / Aldrich Z677272, размер M)
Его не следует рассматривать как предложение одобрения для какого-либо конкретного сценария использования.
Защита тела:
Полный костюм, защищающий от химических веществ. Тип средств защиты необходимо выбирать в зависимости от концентрации и количества опасного вещества на конкретном рабочем месте.
Защита органов дыхания:
Там, где оценка риска показывает, что воздухоочистительные респираторы уместны, используйте полнолицевые респираторы с многоцелевыми комбинированными (США) или респираторными картриджами типа ABEK (EN 14387) в качестве резерва средств технического контроля.
Если респиратор является единственным средством защиты, используйте полнолицевой респиратор с подачей воздуха.
Используйте респираторы и компоненты, проверенные и одобренные в соответствии с соответствующими государственными стандартами, такими как NIOSH (США) или CEN (ЕС).
Контроль воздействия окружающей среды
Предотвратите дальнейшую утечку или разлив, если это безопасно.
Не допускайте попадания продукта в канализацию.
Следует избегать выброса в окружающую среду.
Стабильность и химическая активность:
Химическая стабильность:
Стабилен при соблюдении рекомендуемых условий хранения.
Несовместимые материалы:
Сильные окислители:
Опасные продукты разложения:
Опасные продукты разложения, образующиеся в условиях пожара.
Оксиды углерода, Оксиды азота (NOx), Газообразный хлористый водород.
Утилизация отходов:
Методы обработки отходов:
Продукт:
Предложите излишки и неперерабатываемые решения лицензированной компании по утилизации.
Обратитесь в лицензированную профессиональную службу по утилизации отходов, чтобы утилизировать этот материал.
Загрязненная упаковка:
Утилизируйте как неиспользованный продукт.
