1. Hidroksil değeri: 1 gram polimer poliolün içerdiği hidroksil (-OH) miktarı, miligram cinsinden KOH miktarına eşdeğerdir ve birimi mgKOH/g'dir.
2. Eşdeğer: Bir fonksiyonel grubun ortalama moleküler ağırlığı.
3. İzosiyanat içeriği: Moleküldeki izosiyanat miktarı.
4. İzosiyanat indeksi: Poliüretan formülündeki izosiyanat fazlalığının derecesini gösterir ve genellikle R harfiyle temsil edilir.
5. Zincir uzatıcı: Moleküler zincirleri uzatabilen, genişletebilen veya uzamsal ağ çapraz bağları oluşturabilen düşük molekül ağırlıklı alkoller ve aminleri ifade eder.
6. Sert segment: Poliüretan moleküllerinin ana zinciri üzerinde izosiyanat, zincir uzatıcı ve çapraz bağlayıcının reaksiyonuyla oluşan zincir segmentidir ve bu gruplar daha büyük kohezyon enerjisine, daha büyük hacimsel alana ve daha yüksek sertliğe sahiptir.
7. Yumuşak segment: Karbon-karbon ana zincirli polimer poliol, esnekliği iyidir; poliüretan ana zincirinde esnek zincir segmenti bulunur.
8. Tek aşamalı yöntem: Oligomer poliol, diizosiyanat, zincir uzatıcı ve katalizörün aynı anda karıştırıldıktan sonra doğrudan kalıba enjekte edilmesi ve belirli bir sıcaklıkta kürleme yöntemiyle kalıplanması anlamına gelir.
9. Prepolimer yöntemi: İlk olarak oligomer poliol ve diizosiyanat prepolimerizasyon reaksiyonu ile son NCO bazlı poliüretan prepolimer oluşturulur, ardından prepolimer zincir uzatıcı ile reaksiyona sokulur ve poliüretan elastomer hazırlama yöntemi olarak prepolimer yöntemi denir.
10. Yarı-prepolimer yöntemi: Yarı-prepolimer yöntemi ile prepolimer yöntemi arasındaki fark, polyester poliol veya polieter poliolün bir kısmının zincir uzatıcı, katalizör vb. ile karıştırılarak prepolimere eklenmesidir.
11. Reaksiyon Enjeksiyon Kalıplama: Reaksiyon Enjeksiyon Kalıplama (RIM) olarak da bilinen bu yöntemde, düşük molekül ağırlıklı oligomerler sıvı haldeyken anında karıştırılır ve aynı anda kalıba enjekte edilir. Kalıp boşluğunda gerçekleşen hızlı reaksiyon sonucunda malzemenin molekül ağırlığı hızla artar. Bu işlem, son derece yüksek hızlarda yeni karakteristik grup yapılarına sahip tamamen yeni polimerler üretmeyi sağlar.
12. Köpürme indeksi: Yani, 100 kısım polieterde kullanılan su miktarı, köpürme indeksi (IF) olarak tanımlanır.
13. Köpürme reaksiyonu: Genellikle su ve izosiyanatın reaksiyona girerek sübstitüe üre üretmesi ve CO2 açığa çıkarması anlamına gelir.
14. Jel reaksiyonu: Genellikle karbamat reaksiyonunun oluşumunu ifade eder.
15. Jel oluşturma süresi: Belirli koşullar altında, sıvı malzemenin jel oluşturması için gereken süre.
16. Sütlü Zaman: Bölge I'in sonunda, sıvı fazdaki poliüretan karışımında sütlü bir olgu ortaya çıkar. Bu zamana poliüretan köpüğünün oluşumunda krema zamanı denir.
17. Zincir genişleme katsayısı: Zincir uzatıcı bileşenlerindeki (karışık zincir uzatıcı dahil) amino ve hidroksil gruplarının miktarının (birim: mo1) prepolimerdeki NCO miktarına oranını, yani aktif hidrojen grubunun NCO'ya olan mol sayısı (eşdeğer sayı) oranını ifade eder.
18. Düşük doymamışlık oranlı polieter: Esas olarak PTMG geliştirme, PPG fiyatı, doymamışlık oranının 0,05 mol/kg'a düşürülmesi, PTMG'nin performansına yakınlık, DMC katalizörü kullanımı, Bayer Acclaim serisi ürünlerinin ana çeşidi.
19. Amonyak ester sınıfı çözücü: Poliüretan üretiminde çözücü olarak çözünme kuvveti ve buharlaşma hızı dikkate alınmalıdır, ancak poliüretan üretiminde kullanılan çözücüde, poliüretandaki ağır NCO grupları da hesaba katılmalıdır. NCO gruplarıyla reaksiyona giren alkoller ve eter alkoller gibi çözücüler seçilemez. Çözücü, su ve alkol gibi safsızlıklar içermemeli ve poliüretanın bozulmasına neden olacak alkali maddeler içermemelidir.
Ester çözücüsünün su içermesine izin verilmez ve NCO gruplarıyla reaksiyona girecek serbest asitler ve alkoller içermemelidir. Poliüretanda kullanılan ester çözücüsü, yüksek saflıkta "amonyak ester sınıfı çözücü" olmalıdır. Yani, çözücü fazla izosiyanat ile reaksiyona girer ve daha sonra reaksiyona girmemiş izosiyanat miktarı dibutilamin ile belirlenerek kullanıma uygun olup olmadığı test edilir. Prensip, izosiyanat tüketiminin geçerli olmamasıdır, çünkü esterdeki su, alkol ve asit üçünün toplam izosiyanat değerini tüketeceği gösterilmiştir; eğer leqNCO grubu tüketmek için gereken çözücü gram sayısı ifade edilirse, değer iyi bir istikrara sahiptir.
İzosiyanat eşdeğeri 2500'den az olan maddeler poliüretan çözücü olarak kullanılmaz.
Çözücünün polaritesi, reçine oluşum reaksiyonunu büyük ölçüde etkiler. Polarite ne kadar yüksekse, reaksiyon o kadar yavaş olur; örneğin, toluen ve metil etil ketonun polaritesi 24 kat daha fazladır. Bu çözücü molekülünün polaritesi yüksek olduğundan, alkolün hidroksil grubuyla hidrojen bağı oluşturabilir ve reaksiyonu yavaşlatabilir.
Poliklorlu ester çözücü yerine aromatik çözücü seçmek daha iyidir; reaksiyon hızları ester ve keton gibi ksilene göre daha hızlıdır. Ester ve keton çözücülerin kullanımı, çift dallı poliüretanın inşaat sırasında kullanım ömrünü uzatabilir. Kaplama üretiminde, daha önce bahsedilen "amonyak sınıfı çözücü"nün seçimi, depolanan stabilizatörler için faydalıdır.
Ester çözücüler yüksek çözünürlüğe, orta derecede buharlaşma oranına, düşük toksisiteye sahiptir ve daha çok kullanılır; siklohekzanon da daha çok kullanılır; hidrokarbon çözücüler ise düşük katı çözme yeteneğine sahiptir, tek başına daha az kullanılır ve diğer çözücülerle birlikte daha çok kullanılır.
20. Fiziksel şişirme ajanı: Fiziksel şişirme ajanı, bir maddenin fiziksel şeklinin değişmesiyle, yani sıkıştırılmış gazın genleşmesi, sıvının buharlaşması veya katının çözünmesi yoluyla köpük gözeneklerinin oluşmasıdır.
21. Kimyasal şişirme ajanları: Kimyasal şişirme ajanları, ısıtma sonucu bozunma yoluyla karbondioksit ve azot gibi gazlar açığa çıkarabilen ve bileşiğin polimer bileşiminde ince gözenekler oluşturan maddelerdir.
22. Fiziksel çapraz bağlama: Polimerin yumuşak zincirinde bazı sert zincirler bulunur ve bu sert zincir, yumuşama noktasının veya erime noktasının altındaki sıcaklıkta kimyasal çapraz bağlamadan sonra vulkanize kauçukla aynı fiziksel özelliklere sahiptir.
23. Kimyasal çapraz bağlama: Işık, ısı, yüksek enerjili radyasyon, mekanik kuvvet, ultrason ve çapraz bağlama ajanlarının etkisi altında büyük moleküler zincirlerin kimyasal bağlar yoluyla bağlanarak ağ veya şekil yapılı bir polimer oluşturma sürecini ifade eder.
24. Köpürme indeksi: 100 kısım polietere eşdeğer su kısım sayısı, köpürme indeksi (IF) olarak tanımlanır.
25. Yapısal olarak en yaygın kullanılan izosiyanat türleri nelerdir?
A: Alifatik: HDI, alisiklik: IPDI,HTDI,HMDI, Aromatik: TDI,MDI,PAPI,PPDI,NDI.
26. Yaygın olarak kullanılan izosiyanat türleri nelerdir? Yapısal formüllerini yazınız.
A: Toluen diizosiyanat (TDI), difenilmetan-4,4'-diizosiyanat (MDI), polifenilmetan poliizosiyanat (PAPI), sıvılaştırılmış MDI, heksametilen-diizosiyanat (HDI).
27. TDI-100 ve TDI-80'in anlamı nedir?
A: TDI-100, 2,4 yapısına sahip toluen diizosiyanattan oluşur; TDI-80 ise %80 oranında 2,4 yapısına sahip toluen diizosiyanat ve %20 oranında 2,6 yapısına sahip toluen diizosiyanattan oluşan bir karışımı ifade eder.
28. Poliüretan malzemelerin sentezinde TDI ve MDI'nin özellikleri nelerdir?
A: 2,4-TDI ve 2,6-TDI'nin reaktivitesi. 2,4-TDI'nin reaktivitesi, 2,6-TDI'ye göre birkaç kat daha yüksektir, çünkü 2,4-TDI'deki 4. pozisyondaki NCO, 2. pozisyondaki NCO ve metil grubundan oldukça uzaktadır ve neredeyse hiç sterik direnç yoktur; oysa 2,6-TDI'deki NCO, orto-metil grubunun sterik etkisinden etkilenir.
MDI'nin iki NCO grubu birbirinden uzaktır ve çevresinde herhangi bir ikame edici bulunmamaktadır, bu nedenle iki NCO'nun aktivitesi nispeten büyüktür. Bir NCO reaksiyona katılsa bile, kalan NCO'nun aktivitesi azalır ve genel olarak aktivite yine de nispeten büyüktür. Bu nedenle, MDI poliüretan prepolimerinin reaktivitesi TDI prepolimerininkinden daha büyüktür.
29. HDI, IPDI, MDI, TDI, NDI'dan hangisi sararmaya karşı daha dayanıklıdır?
A: HDI (değişmez sarı alifatik diizosiyanat grubuna aittir), IPDI (iyi optik stabiliteye ve kimyasal dirence sahip poliüretan reçineden üretilmiştir, genellikle yüksek kaliteli, renk değiştirmeyen poliüretan reçine üretiminde kullanılır).
30. MDI modifikasyonunun amacı ve yaygın modifikasyon yöntemleri
A: Sıvılaştırılmış MDI: Modifiye edilmiş amaç: Sıvılaştırılmış saf MDI, saf MDI'nin bazı dezavantajlarını (oda sıcaklığında katı olması, kullanım sırasında erimesi, çoklu ısıtmanın performansı etkilemesi) gideren ve ayrıca MDI bazlı poliüretan malzemelerin performansının iyileştirilmesi ve geliştirilmesi için geniş bir yelpazede modifikasyonlara temel oluşturan, sıvılaştırılmış modifiye bir MDI'dir.
Yöntemler:
① Üretan modifiye sıvılaştırılmış MDI.
② Karbodiimid ve üretonimin modifiye edilmiş sıvılaştırılmış MDI.
31. Yaygın olarak kullanılan polimer poliol türleri nelerdir?
A: Polyester poliol, polieter poliol
32. Polyester poliollerin kaç tane endüstriyel üretim yöntemi vardır?
A: Vakumlu eritme yöntemi B, taşıyıcı gazlı eritme yöntemi C, azeotropik damıtma yöntemi
33. Polyester ve polieter poliollerin moleküler omurgasındaki özel yapılar nelerdir?
A: Polyester poliol: Moleküler omurgasında ester grubu ve uç grubunda hidroksil grubu (-OH) içeren makromoleküler bir alkol bileşiği. Polieter polioller: Molekülün omurga yapısında eter bağları (-O-) ve uç bantları (-OH) veya amin grupları (-NH2) içeren polimerler veya oligomerler.
34. Polieter polioller, özelliklerine göre hangi türlere ayrılır?
A: Yüksek aktiviteli polieter polioller, aşılanmış polieter polioller, alev geciktirici polieter polioller, heterosiklik modifiye polieter polioller, politetrahidrofuran polioller.
35. Başlangıç maddesine göre kaç çeşit sıradan polieter vardır?
A: Polioksit propilen glikol, polioksit propilen triol, sert kabarcıklı polieter poliol, düşük doymamışlıklı polieter poliol.
36. Hidroksi uçlu polieterler ile amin uçlu polieterler arasındaki fark nedir?
Amino uçlu polieterler, hidroksil ucunun bir amin grubu ile değiştirildiği polioksit allil eterlerdir.
37. Yaygın olarak kullanılan poliüretan katalizör çeşitleri nelerdir? Yaygın olarak kullanılan çeşitlerden hangileri yer almaktadır?
A: Üçüncül amin katalizörleri, yaygın olarak kullanılan çeşitleri şunlardır: trietilendiamin, dimetiletanolamin, n-metilmorfolin, N,n-dimetilsikloheksamin
Metalik alkil bileşikler, yaygın olarak kullanılan çeşitleri şunlardır: organotin katalizörleri, kalay oktoat, kalay oleat, dibutiltin dilaurat olarak sınıflandırılabilir.
38. Yaygın olarak kullanılan poliüretan zincir uzatıcıları veya çapraz bağlayıcıları nelerdir?
A: Polioller (1,4-bütandiol), alifatik alkoller, aromatik alkoller, diaminler, alkol aminler (etanolamin, dietanolamin)
39. İzosiyanatların reaksiyon mekanizması
A: İzosiyanatların aktif hidrojen bileşikleriyle reaksiyonu, aktif hidrojen bileşiği molekülünün nükleofilik merkezinin NCO bazlı karbon atomuna saldırmasıyla gerçekleşir. Reaksiyon mekanizması aşağıdaki gibidir:
40. İzosiyanatın yapısı NCO gruplarının reaktivitesini nasıl etkiler?
A: AR grubunun elektronegatifliği: Eğer R grubu elektron emici bir grup ise, -NCO grubundaki C atomunun elektron bulutu yoğunluğu daha düşük olur ve nükleofillerin saldırısına karşı daha savunmasız hale gelir, yani alkoller, aminler ve diğer bileşiklerle nükleofilik reaksiyonları gerçekleştirmek daha kolaydır. Eğer R elektron verici bir grup ise ve elektron bulutu yoluyla aktarılırsa, -NCO grubundaki C atomunun elektron bulutu yoğunluğu artar, bu da onu nükleofillerin saldırısına karşı daha az savunmasız hale getirir ve aktif hidrojen bileşikleriyle reaksiyon yeteneği azalır. B. İndüksiyon etkisi: Aromatik diizosiyanat iki NCO grubu içerdiğinden, birinci -NCO grubu reaksiyona katıldığında, aromatik halkanın konjuge etkisi nedeniyle, reaksiyona katılmayan -NCO grubu elektron emici grup rolünü oynar, böylece birinci NCO grubunun reaksiyon aktivitesi artar, bu da indüksiyon etkisidir. C. Sterik etki: Aromatik diizosiyanat moleküllerinde, aynı anda iki -NCO grubu aromatik bir halkada bulunuyorsa, bir NCO grubunun diğer NCO grubunun reaktivitesi üzerindeki etkisi genellikle daha belirgindir. Bununla birlikte, iki NCO grubu aynı molekülde farklı aromatik halkalarda yer aldığında veya hidrokarbon zincirleri veya aromatik halkalarla ayrıldığında, aralarındaki etkileşim küçüktür ve hidrokarbon zincirinin uzunluğunun artması veya aromatik halka sayısının artmasıyla azalır.
41. Aktif hidrojen bileşiklerinin türleri ve NCO reaktivitesi
A: Alifatik NH2 > Aromatik grup Bozui OH > Su > İkincil OH > Fenol OH > Karboksil grubu > Sübstitüe üre > Amido > Karbamat. (Nükleofilik merkezin elektron bulutu yoğunluğu ne kadar yüksekse, elektronegatiflik o kadar güçlüdür ve izosiyanat ile reaksiyon aktivitesi o kadar yüksek ve reaksiyon hızı o kadar hızlıdır; aksi takdirde aktivite düşüktür.)
42. Hidroksil bileşiklerinin izosiyanatlarla reaktiviteleri üzerindeki etkisi
A: Aktif hidrojen bileşiklerinin (ROH veya RNH2) reaktivitesi, R'nin özellikleriyle ilişkilidir; R elektron çekici bir grup (düşük elektronegatiflik) olduğunda, hidrojen atomlarının transferi zordur ve aktif hidrojen bileşikleri ile NCO arasındaki reaksiyon daha da zorlaşır; R elektron verici bir sübstitüent ise, aktif hidrojen bileşiklerinin NCO ile reaktivitesi artırılabilir.
43. İzosiyanatın su ile reaksiyonunun ne gibi bir faydası vardır?
A: Bu, poliüretan köpüğün hazırlanmasındaki temel reaksiyonlardan biridir. Aralarındaki reaksiyon önce kararsız bir karbamik asit üretir, bu daha sonra CO2 ve aminlere ayrışır ve eğer izosiyanat fazla miktarda ise, oluşan amin izosiyanat ile reaksiyona girerek üre oluşturur.
44. Poliüretan elastomerlerin hazırlanmasında, polimer poliollerin su içeriği kesinlikle kontrol edilmelidir.
A: Elastomerlerde, kaplamalarda ve liflerde kabarcıklara gerek duyulmadığından, hammaddelerdeki su içeriği sıkı bir şekilde kontrol edilmeli, genellikle %0,05'ten az olmalıdır.
45. Amin ve kalay katalizörlerinin izosiyanat reaksiyonlarındaki katalitik etkilerindeki farklılıklar
A: Tersiyer amin katalizörleri, izosiyanatın su ile reaksiyonunda yüksek katalitik verimliliğe sahipken, kalay katalizörleri izosiyanatın hidroksil grubu ile reaksiyonunda yüksek katalitik verimliliğe sahiptir.
46. Poliüretan reçinesi neden blok polimer olarak kabul edilebilir ve zincir yapısının özellikleri nelerdir?
Cevap: Poliüretan reçinenin zincir segmenti sert ve yumuşak segmentlerden oluştuğu için, sert segment, poliüretan moleküllerinin ana zincirinde izosiyanat, zincir uzatıcı ve çapraz bağlayıcının reaksiyonuyla oluşan zincir segmentini ifade eder ve bu gruplar daha büyük kohezyon enerjisine, daha büyük hacim alanına ve daha yüksek sertliğe sahiptir. Yumuşak segment ise, iyi esnekliğe sahip olan ve poliüretan ana zincirinde esnek bir segment olan karbon-karbon ana zincir polimer poliolünü ifade eder.
47. Poliüretan malzemelerin özelliklerini etkileyen faktörler nelerdir?
A: Grup kohezyon enerjisi, hidrojen bağı, kristalinite, çapraz bağlanma derecesi, moleküler ağırlık, sert segment, yumuşak segment.
48. Poliüretan malzemelerin ana zincirindeki yumuşak ve sert segmentlerin ham maddeleri nelerdir?
A: Yumuşak kısım oligomer poliollerden (polyester, polieter dioller vb.) oluşurken, sert kısım poliizosiyanatlardan veya bunların küçük molekül zincir uzatıcılarla kombinasyonundan oluşur.
49. Yumuşak ve sert kısımlar poliüretan malzemelerin özelliklerini nasıl etkiler?
A: Yumuşak segment: (1) Yumuşak segmentin moleküler ağırlığı: Poliüretanın moleküler ağırlığının aynı olduğunu varsayarsak, yumuşak segment polyester ise, poliüretanın mukavemeti polyester diolün moleküler ağırlığının artmasıyla artar; yumuşak segment polieter ise, poliüretanın mukavemeti polieter diolün moleküler ağırlığının artmasıyla azalır, ancak uzama artar. (2) Yumuşak segmentin kristalliği: Doğrusal poliüretan zincir segmentinin kristalliğine daha büyük katkı sağlar. Genel olarak, kristalleşme poliüretan ürünlerinin performansını iyileştirmek için faydalıdır, ancak bazen kristalleşme malzemenin düşük sıcaklık esnekliğini azaltır ve kristal polimer genellikle opaktır.
Sert segment: Sert zincir segmenti genellikle polimerin yumuşama ve erime sıcaklığını ve yüksek sıcaklık özelliklerini etkiler. Aromatik izosiyanatlarla hazırlanan poliüretanlar sert aromatik halkalar içerir, bu nedenle sert segmentteki polimer mukavemeti artar ve malzeme mukavemeti genellikle alifatik izosiyanat poliüretanlardan daha büyüktür, ancak ultraviyole bozunmasına karşı direnci zayıftır ve kolayca sararır. Alifatik poliüretanlar sararmaz.
50. Poliüretan köpük sınıflandırması
A: (1) sert köpük ve yumuşak köpük, (2) yüksek yoğunluklu ve düşük yoğunluklu köpük, (3) polyester tipi, polieter tipi köpük, (4) TDI tipi, MDI tipi köpük, (5) poliüretan köpük ve poliizosiyanürat köpük, (6) tek aşamalı yöntem ve ön polimerizasyon yöntemiyle üretim, sürekli yöntem ve aralıklı üretim, (8) blok köpük ve kalıplanmış köpük.
51. Köpük hazırlamada temel reaksiyonlar
A: Bu, -NCO'nun -OH, -NH2 ve H2O ile reaksiyonunu ifade eder ve poliollerle reaksiyona girdiğinde, köpükleme işlemindeki "jel reaksiyonu" genellikle karbamat oluşum reaksiyonunu ifade eder. Köpük hammaddesi çok işlevli hammaddeler kullandığı için, çapraz bağlı bir ağ elde edilir ve bu da köpükleme sisteminin hızla jel oluşturmasını sağlar.
Köpürme reaksiyonu, suyun bulunduğu köpürme sisteminde meydana gelir. "Köpürme reaksiyonu" olarak adlandırılan bu reaksiyon, genellikle su ve izosiyanatın reaksiyona girerek sübstitüe üre üretmesi ve CO2 açığa çıkarması anlamına gelir.
52. Kabarcıkların çekirdeklenme mekanizması
Ham madde, sıvı halde veya reaksiyon sonucu oluşan sıcaklığa bağlı olarak gaz halindeki bir madde üretmek ve gazı buharlaştırmak üzere reaksiyona girer. Reaksiyonun ilerlemesi ve büyük miktarda reaksiyon ısısının üretilmesiyle, gaz halindeki maddelerin ve buharlaşmanın miktarı sürekli olarak artar. Gaz konsantrasyonu doygunluk konsantrasyonunun üzerine çıktığında, çözelti fazında sürekli bir kabarcık oluşmaya başlar ve yükselir.
53. Poliüretan köpük üretiminde köpük stabilizatörünün rolü
A: Emülsifikasyon etkisi sayesinde köpük malzemenin bileşenleri arasındaki karşılıklı çözünürlük artar; silikon yüzey aktif madde ilavesinden sonra, sıvının yüzey gerilimi γ'yi büyük ölçüde azalttığı için, gaz dağılımı için gereken serbest enerji azalır, böylece ham maddede dağılmış havanın karıştırma işlemi sırasında çekirdeklenme olasılığı artar, bu da küçük kabarcıkların oluşmasına katkıda bulunur ve köpüğün stabilitesini artırır.
54. Köpüğün stabilite mekanizması
A: Uygun yüzey aktif maddelerin eklenmesi, ince kabarcık dağılımının oluşmasına katkıda bulunur.
55. Açık hücreli köpük ve kapalı hücreli köpüğün oluşum mekanizması
A: Açık hücreli köpüğün oluşum mekanizması: Çoğu durumda, kabarcıkta yüksek basınç olduğunda, jel reaksiyonuyla oluşan kabarcık duvarının dayanıklılığı yüksek değildir ve duvar filmi, yükselen gaz basıncının neden olduğu gerilmeye dayanamaz; kabarcık duvar filmi çekilir ve gaz yırtılmadan dışarı çıkarak açık hücreli köpük oluşturur.
Kapalı hücreli köpük oluşum mekanizması: Sert kabarcık sisteminde, çok işlevli ve düşük molekül ağırlıklı polieter poliollerin poliizosiyanat ile reaksiyonu nedeniyle jel hızı nispeten hızlıdır ve kabarcık içindeki gaz kabarcık duvarını kıramaz, böylece kapalı hücreli köpük oluşur.
56. Fiziksel köpürtücü madde ve kimyasal köpürtücü maddenin köpürme mekanizması
A: Fiziksel şişirme ajanı: Fiziksel şişirme ajanı, belirli bir maddenin fiziksel şeklinin değişmesiyle, yani sıkıştırılmış gazın genleşmesi, sıvının buharlaşması veya katının çözünmesi yoluyla köpük gözeneklerinin oluşmasıdır.
Kimyasal şişirme ajanları: Kimyasal şişirme ajanları, ısı ile ayrıştıklarında karbondioksit ve azot gibi gazlar açığa çıkaran ve polimer bileşiminde ince gözenekler oluşturan bileşiklerdir.
57. Yumuşak poliüretan köpüğün hazırlanma yöntemi
A: Tek aşamalı yöntem ve önpolimer yöntemi
Önpolimer yöntemi: Yani, polieter poliol ve fazla TDI reaksiyonu ile serbest NCO grubu içeren bir önpolimer oluşturulur ve daha sonra su, katalizör, stabilizatör vb. ile karıştırılarak köpük elde edilir. Tek adımlı yöntem: Çeşitli hammaddeler hesaplama yoluyla doğrudan karıştırma başlığına karıştırılır ve tek adımda köpük oluşturulur; bu yöntem sürekli ve aralıklı olarak ikiye ayrılabilir.
58. Yatay köpürme ve dikey köpürmenin özellikleri
Dengeli basınç plakası yöntemi: Üst kağıt ve üst kapak plakasının kullanılmasıyla karakterize edilir. Taşma oluğu yöntemi: Taşma oluğu ve konveyör bant iniş plakasının kullanılmasıyla karakterize edilir.
Dikey köpükleme özellikleri: Küçük bir akışla geniş kesit alanına sahip köpük blokları elde edebilirsiniz ve genellikle aynı kesit alanına sahip blokları elde etmek için yatay köpükleme makinesi kullanılır; akış seviyesi dikey köpüklemeye göre 3 ila 5 kat daha büyüktür; Köpük bloğunun geniş kesit alanı nedeniyle, üst ve alt yüzey tabakası yoktur ve kenar yüzey tabakası da incedir, bu nedenle kesim kaybı büyük ölçüde azalır. Ekipman küçük bir alanı kaplar, tesis yüksekliği yaklaşık 12-13 metredir ve tesis ve ekipman yatırım maliyeti yatay köpükleme işlemine göre daha düşüktür; Silindirik veya dikdörtgen köpük gövdeleri, özellikle döner kesim için yuvarlak köpük kütükleri üretmek için hazne ve modelin değiştirilmesi kolaydır.
59. Yumuşak köpük hazırlığı için hammadde seçiminin temel noktaları
A: Poliol: Sıradan blok köpük için kullanılan polieter poliolün molekül ağırlığı genellikle 3000 ~ 4000 arasındadır, esas olarak polieter trioldür. 4500 ~ 6000 molekül ağırlığına sahip polieter triol, yüksek esneklikli köpük için kullanılır. Molekül ağırlığının artmasıyla köpüğün çekme dayanımı, uzama ve esnekliği artar. Benzer polieterlerin reaktivitesi azalır. Polieterin fonksiyonel derecesinin artmasıyla reaksiyon nispeten hızlanır, poliüretanın çapraz bağlanma derecesi artar, köpük sertliği artar ve uzama azalır. İzosiinat: Poliüretan yumuşak blok köpüğün izosiinat hammaddesi esas olarak toluen diizosiyanattır (TDI-80). Nispeten düşük aktiviteye sahip TDI-65, yalnızca polyester poliüretan köpük veya özel polieter köpük için kullanılır. Katalizör: Yumuşak köpük üretiminde katalitik faydalar kabaca iki kategoriye ayrılabilir: Birincisi organometalik bileşiklerdir, en yaygın kullanılanı kalay kaprilattır; diğeri ise üçüncül aminlerdir, genellikle dimetilaminoetil eterler olarak kullanılır. Köpük stabilizatörü: Polyester poliüretan köpük üretiminde esas olarak silikon içermeyen yüzey aktif maddeler kullanılırken, polieter köpük üretiminde esas olarak organosilika-oksitlenmiş olefin kopolimeri kullanılır. Köpürtücü madde: Genel olarak, poliüretan yumuşak blok köpüklerin yoğunluğu metreküp başına 21 kg'dan fazla olduğunda köpürtücü madde olarak sadece su kullanılır; düşük yoğunluklu formülasyonlarda ise metilen klorür (MC) gibi düşük kaynama noktalı bileşikler yardımcı şişirme maddesi olarak kullanılır.
60. Çevresel koşulların blok köpüklerin fiziksel özelliklerine etkisi
A: Sıcaklığın etkisi: Poliüretanın köpürme reaksiyonu, malzeme sıcaklığı yükseldikçe hızlanır; bu da hassas formülasyonlarda çekirdek yanması ve yangın riskine yol açar. Hava neminin etkisi: Nem artışıyla birlikte, köpükteki izosiyanat grubunun havadaki su ile reaksiyonu nedeniyle köpüğün sertliği azalır ve uzama artar. Köpüğün çekme dayanımı, üre grubunun artmasıyla artar. Atmosfer basıncının etkisi: Aynı formül için, daha yüksek rakımda köpürtme yapıldığında yoğunluk önemli ölçüde azalır.
61. Soğuk kalıplama yöntemiyle üretilen yumuşak köpük ve sıcak kalıplama yöntemiyle üretilen köpük için kullanılan hammadde sistemleri arasındaki temel fark nedir?
A: Soğuk kürleme kalıplamada kullanılan ham maddeler yüksek reaktiviteye sahiptir ve kürleme sırasında harici ısıtmaya gerek yoktur; sistem tarafından üretilen ısıya bağlı olarak, kürleme reaksiyonu temel olarak kısa sürede tamamlanabilir ve ham madde enjeksiyonundan birkaç dakika sonra kalıptan çıkarılabilir. Sıcak kürleme kalıplama köpüğünün ham madde reaktivitesi düşüktür ve reaksiyon karışımının kalıpta köpürtme işleminden sonra kalıpla birlikte ısıtılması gerekir ve köpük ürün, fırınlama kanalında tamamen olgunlaştıktan sonra kalıptan çıkarılabilir.
62. Soğuk kalıplama yöntemiyle üretilen yumuşak köpüğün, sıcak kalıplama yöntemiyle üretilen köpüğe kıyasla özellikleri nelerdir?
A: ① Üretim süreci harici ısı gerektirmez, bu da büyük ölçüde ısı tasarrufu sağlar; ② Yüksek sarkma katsayısı (çökme oranı), iyi konfor performansı; ③ Yüksek geri tepme oranı; ④ Alev geciktirici içermeyen köpük de belirli alev geciktirici özelliklere sahiptir; ⑤ Kısa üretim döngüsü, kalıp tasarrufu ve maliyet tasarrufu sağlar.
63. Yumuşak baloncuk ve sert baloncukların özellikleri ve kullanım alanları
A: Yumuşak köpüklerin özellikleri: Poliüretan yumuşak köpüklerin hücre yapısı çoğunlukla açıktır. Genellikle düşük yoğunluklu, iyi elastik geri kazanımlı, ses emici, hava geçirgen, ısı yalıtımlı ve diğer özelliklere sahiptir. Kullanım alanları: Başlıca mobilya, minder malzemesi, araç koltuk minderi malzemesi, çeşitli yumuşak dolgu lamine kompozit malzemeler, endüstriyel ve sivil yumuşak köpükler; ayrıca filtre malzemesi, ses yalıtım malzemesi, darbe emici malzeme, dekoratif malzeme, ambalaj malzemesi ve ısı yalıtım malzemesi olarak da kullanılır.
Sert köpüğün özellikleri: Poliüretan köpük hafif, yüksek özgül mukavemete ve iyi boyutsal kararlılığa sahiptir; Poliüretan sert köpüğün ısı yalıtım performansı üstündür. Güçlü yapışma kuvveti; İyi yaşlanma performansı, uzun ısı yalıtım ömrü; Reaksiyon karışımı iyi akışkanlığa sahiptir ve karmaşık şekilli boşlukları veya alanları sorunsuz bir şekilde doldurabilir. Poliüretan sert köpük üretiminin hammaddesi yüksek reaktiviteye sahiptir, hızlı kürleşme sağlayabilir ve fabrikada yüksek verimlilik ve seri üretim elde edilebilir.
Kullanım Alanları: Buzdolapları, derin dondurucular, soğutmalı konteynerler, soğuk depolar, petrol boru hatları ve sıcak su boru hatları yalıtımı, bina duvar ve çatı yalıtımı, yalıtım sandviç levhası vb. için yalıtım malzemesi olarak kullanılır.
64. Sert baloncuk formülü tasarımının temel noktaları
A: Polioller: Sert köpük formülasyonlarında kullanılan polieter polioller genellikle yüksek enerjili, yüksek hidroksil değerine sahip (düşük molekül ağırlıklı) polipropilen oksit poliollerdir; İzosiyanat: Şu anda sert köpükler için kullanılan izosiyanat esas olarak polimetilen polifenil poliizosiyanattır (genellikle PAPI olarak bilinir), yani ham MDI ve polimerize MDI; Şişirme ajanları: (1) CFC şişirme ajanı (2) HCFC ve HFC şişirme ajanı (3) pentan şişirme ajanı (4) su; Köpük stabilizatörü: Poliüretan sert köpük formülasyonunda kullanılan köpük stabilizatörü genellikle polidimetilsiloksan ve polioksolefin blok polimeridir. Şu anda çoğu köpük stabilizatörü esas olarak Si-C tipindedir; Katalizör: Sert köpük formülasyonunun katalizörü esas olarak tersiyer amindir ve özel durumlarda organotin katalizörü kullanılabilir; Diğer katkı maddeleri: Poliüretan sert köpük ürünlerinin farklı kullanım alanlarının gereksinimlerine ve ihtiyaçlarına göre formüle alev geciktiriciler, açıcı maddeler, duman önleyiciler, yaşlanma karşıtı maddeler, küf önleyici maddeler, sertleştirici maddeler ve diğer katkı maddeleri eklenebilir.
65. Tüm cilt için kalıp köpüğü hazırlama prensibi
A: Entegre cilt köpüğü (ISF), diğer adıyla kendiliğinden ciltlenen köpük (self skinning foam), üretim sırasında kendi yoğun cildini oluşturan bir plastik köpüktür.
66. Poliüretan mikrogözenekli elastomerlerin özellikleri ve kullanım alanları
A: Özellikler: Poliüretan elastomer, genellikle oligomer poliol esnek uzun zincirli yumuşak segment, diizosiyanat ve zincir uzatıcıdan oluşan sert segment ve sert segment ile yumuşak segmentin dönüşümlü olarak düzenlenmesiyle oluşan, tekrarlayan bir yapısal birim oluşturan bir blok polimerdir. Amonyak ester grupları içermesinin yanı sıra, poliüretan moleküller içinde ve arasında hidrojen bağları oluşturabilir ve yumuşak ve sert segmentler mikro faz bölgeleri oluşturarak mikro faz ayrışmasına neden olabilir.
67. Poliüretan elastomerlerin başlıca performans özellikleri nelerdir?
A: Performans özellikleri: 1. Yüksek mukavemet ve elastikiyet, geniş bir sertlik aralığında (Shaw A10 ~ Shaw D75) yüksek elastikiyeti koruyabilir; Genellikle, gerekli düşük sertlik, plastikleştirici kullanılmadan elde edilebilir, bu nedenle plastikleştirici göçünden kaynaklanan sorun yoktur; 2. Aynı sertlikte, diğer elastomerlerden daha yüksek taşıma kapasitesi; 3. Mükemmel aşınma direnci, aşınma direnci doğal kauçuğun 2 ila 10 katıdır; 4. Mükemmel yağ ve kimyasal direnci; Aromatik poliüretan radyasyona dayanıklıdır; Mükemmel oksijen direnci ve ozon direnci; 5. Yüksek darbe dayanımı, iyi yorulma direnci ve şok direnci, yüksek frekanslı eğilme uygulamaları için uygundur; 6. Düşük sıcaklık esnekliği iyidir; 7. Sıradan poliüretan 100 ℃'nin üzerinde kullanılamaz, ancak özel formül kullanımı 140 ℃ yüksek sıcaklığa dayanabilir; 8. Kalıplama ve işleme maliyetleri nispeten düşüktür.
68. Poliüretan elastomerler, polioller, izosiyanatlar, üretim süreçleri vb. esas alınarak sınıflandırılır.
A: 1. Oligomer poliolün ham maddesine göre, poliüretan elastomerler polyester tipi, polieter tipi, poliolefin tipi, polikarbonat tipi vb. olarak ayrılabilir. Polieter tipi, spesifik çeşitlerine göre politetrahidrofuran tipi ve polipropilen oksit tipi olarak ayrılabilir; 2. Diizosiyanat farklılığına göre, alifatik ve aromatik elastomerler olarak ayrılabilir ve TDI tipi, MDI tipi, IPDI tipi, NDI tipi ve diğer tiplere alt bölümlere ayrılabilir; Üretim sürecine göre, poliüretan elastomerler geleneksel olarak üç kategoriye ayrılır: döküm tipi (CPU), termoplastik (TPU) ve karıştırma tipi (MPU).
69. Moleküler yapı açısından poliüretan elastomerlerin özelliklerini etkileyen faktörler nelerdir?
A: Moleküler yapı açısından bakıldığında, poliüretan elastomer, genellikle oligomer polioller, esnek uzun zincirli yumuşak segment, diizosiyanat ve zincir uzatıcıdan oluşan sert segment ve sert segment ile yumuşak segmentin dönüşümlü olarak düzenlenmesiyle oluşan, tekrarlayan bir yapısal birim oluşturan bir blok polimerdir. Amonyak ester grupları içermesinin yanı sıra, poliüretan moleküller içinde ve arasında hidrojen bağları oluşturabilir ve yumuşak ve sert segmentler mikro faz bölgeleri oluşturarak mikro faz ayrışmasına neden olabilir. Bu yapısal özellikler, poliüretan elastomerlere mükemmel aşınma direnci ve tokluk kazandırır ve "aşınmaya dayanıklı kauçuk" olarak bilinir.
70. Sıradan polyester tipi ve politetrahidrofuran eter tipi elastomerler arasındaki performans farkı
A: Polyester molekülleri, güçlü molekül içi hidrojen bağları oluşturabilen daha fazla polar ester grubu (-COO-) içerir; bu nedenle polyester poliüretan yüksek mukavemete, aşınma direncine ve yağ direncine sahiptir.
Polieter poliollerden hazırlanan elastomer, iyi hidroliz stabilitesine, hava koşullarına dayanıklılığa, düşük sıcaklık esnekliğine ve küf direncine sahiptir. (Makale kaynağı: Polymer learning Research)
Yayın tarihi: 17 Ocak 2024