1. Índice de hidroxila: 1 grama de polímero poliol continha uma quantidade de hidroxila (-OH) equivalente ao número de miligramas de KOH, em mgKOH/g.
2. Equivalente: o peso molecular médio de um grupo funcional.
3. Teor de isocianato: o teor de isocianato na molécula.
4. Índice de isocianato: indica o grau de excesso de isocianato na fórmula do poliuretano, geralmente representado pela letra R.
5. Extensor de cadeia: Refere-se a álcoois e aminas de baixo peso molecular que podem estender, expandir ou formar ligações cruzadas em redes espaciais de cadeias moleculares.
6. Segmento rígido: O segmento da cadeia formado pela reação do isocianato, extensor de cadeia e agente de reticulação na cadeia principal das moléculas de poliuretano; esses grupos possuem maior energia de coesão, maior volume espacial e maior rigidez.
7. Segmento flexível: cadeia principal de carbono-carbono, polímero poliol, boa flexibilidade, na cadeia principal do poliuretano para o segmento de cadeia flexível.
8. Método de uma etapa: refere-se ao método de moldagem por cura em uma etapa que consiste na mistura simultânea de oligômero poliol, diisocianato, extensor de cadeia e catalisador, após injeção direta no molde.
9. Método do pré-polímero: Primeiro, ocorre a reação de pré-polimerização do oligômero poliol e do diisocianato para gerar um pré-polímero de poliuretano com base em NCO terminal. Em seguida, o pré-polímero é vertido e reage com um extensor de cadeia, resultando na preparação do elastômero de poliuretano. Este método é denominado método do pré-polímero.
10. Método semi-pré-polímero: a diferença entre o método semi-pré-polímero e o método pré-polímero é que parte do poliéster poliol ou poliéter poliol é adicionada ao pré-polímero na forma de uma mistura com extensor de cadeia, catalisador, etc.
11. Moldagem por injeção reativa: Também conhecida como Moldagem por Injeção Reativa (RIM), essa técnica consiste na mistura instantânea de oligômeros de baixo peso molecular em estado líquido, que são injetados no molde. A rápida reação na cavidade do molde aumenta o peso molecular do material. É um processo que permite a geração de polímeros totalmente novos com estruturas de grupos características inéditas em altíssima velocidade.
12. Índice de espuma: ou seja, o número de partes de água utilizadas em 100 partes de poliéter é definido como índice de espuma (IF).
13. Reação de formação de espuma: geralmente se refere à reação da água com o isocianato para produzir ureia substituída e liberar CO2.
14. Reação em gel: geralmente se refere à formação de uma reação de carbamato.
15. Tempo de gelificação: sob certas condições, o material líquido requer um certo tempo para formar gel.
16. Período leitoso: ao final da zona I, o fenômeno leitoso aparece na mistura de poliuretano na fase líquida. Esse período é chamado de período de cremosidade na geração da espuma de poliuretano.
17. Coeficiente de expansão da cadeia: refere-se à razão entre a quantidade de grupos amino e hidroxila (unidade: mo1) nos componentes extensores de cadeia (incluindo o extensor de cadeia misto) e a quantidade de NCO no pré-polímero, ou seja, a razão entre o número de moles (número equivalente) do grupo hidrogênio ativo e o NCO.
18. Poliéter com baixo teor de insaturação: principalmente para o desenvolvimento de PTMG, preço PPG, insaturação reduzida para 0,05 mol/kg, próximo ao desempenho do PTMG, usando catalisador DMC, principal variedade de produtos da série Bayer Acclaim.
19. Solvente de grau éster de amônio: na produção de poliuretano, deve-se considerar a força de dissolução e a taxa de volatilização do solvente. No entanto, ao utilizar solventes para poliuretano, deve-se levar em conta a alta concentração de grupos NCO presentes no material. Solventes como álcoois e éter-álcoois, que reagem com os grupos NCO, não devem ser selecionados. O solvente não pode conter impurezas como água e álcool, nem substâncias alcalinas, que deterioram o poliuretano.
O solvente éster não pode conter água e não deve conter ácidos ou álcoois livres, que reagem com os grupos NCO. O solvente éster usado em poliuretano deve ser um solvente de "éster de amônia" de alta pureza. Ou seja, o solvente reage com excesso de isocianato e, em seguida, a quantidade de isocianato não reagido é determinada com dibutilamina para verificar se é adequado para uso. O princípio é que o consumo de isocianato não é aplicável, pois demonstra que a água presente no éster, o álcool e o ácido consomem o valor total do isocianato. Se expressarmos o número de gramas de solvente necessário para consumir o grupo NCO, o valor indica boa estabilidade.
O equivalente de isocianato inferior a 2500 não é utilizado como solvente de poliuretano.
A polaridade do solvente tem grande influência na reação de formação da resina. Quanto maior a polaridade, mais lenta a reação. Por exemplo, a diferença de polaridade entre o tolueno e a metil etil cetona é de 24 vezes. A alta polaridade da molécula desse solvente permite a formação de ligações de hidrogênio com o grupo hidroxila do álcool, tornando a reação mais lenta.
Os solventes de éster policlorado são preferíveis aos solventes aromáticos, pois sua velocidade de reação é mais rápida do que a de ésteres e cetonas, como o xileno. O uso de solventes de éster e cetona pode prolongar a vida útil do poliuretano de cadeia dupla durante a fabricação. Na produção de revestimentos, a seleção de um solvente com grau de amônia, como mencionado anteriormente, é benéfica para os estabilizantes armazenados.
Os solventes ésteres possuem alta solubilidade, taxa de volatilização moderada, baixa toxicidade e são mais utilizados; a cicloexanona também é bastante usada. Já os solventes hidrocarbonetos têm baixa capacidade de dissolução em estado sólido, sendo menos utilizados isoladamente e mais frequentemente combinados com outros solventes.
20. Agente expansor físico: o agente expansor físico é aquele que forma poros de espuma através da mudança da forma física de uma substância, ou seja, através da expansão de gás comprimido, da volatilização de líquido ou da dissolução de sólido.
21. Agentes expansores químicos: os agentes expansores químicos são aqueles que podem liberar gases como dióxido de carbono e nitrogênio após decomposição por aquecimento, formando poros finos na composição polimérica do composto.
22. Reticulação física: existem algumas cadeias rígidas na cadeia flexível do polímero, e a cadeia rígida possui as mesmas propriedades físicas da borracha vulcanizada após reticulação química em temperatura abaixo do ponto de amolecimento ou ponto de fusão.
23. Reticulação química: refere-se ao processo de ligação de grandes cadeias moleculares por meio de ligações químicas sob a ação de luz, calor, radiação de alta energia, força mecânica, ultrassom e agentes de reticulação para formar uma rede ou estrutura polimérica.
24. Índice de espuma: o número de partes de água equivalentes a 100 partes de poliéter é definido como índice de espuma (IF).
25. Quais os tipos de isocianatos mais comumente usados em termos de estrutura?
A: Alifático: HDI, alicíclico: IPDI,HTDI,HMDI, Aromático: TDI,MDI,PAPI,PPDI,NDI.
26. Quais tipos de isocianatos são comumente usados? Escreva a fórmula estrutural.
A: Diisocianato de tolueno (TDI), difenilmetano-4,4'-diisocianato (MDI), poliisocianato de polifenilmetano (PAPI), MDI liquefeito, hexametileno-diisocianato (HDI).
27. Qual o significado de TDI-100 e TDI-80?
A: O TDI-100 é composto de diisocianato de tolueno com estrutura 2,4; o TDI-80 refere-se a uma mistura constituída por 80% de diisocianato de tolueno com estrutura 2,4 e 20% com estrutura 2,6.
28. Quais são as características do TDI e do MDI na síntese de materiais de poliuretano?
A: Reatividade do 2,4-TDI e do 2,6-TDI. A reatividade do 2,4-TDI é várias vezes maior que a do 2,6-TDI, porque o grupo NCO na posição 4 do 2,4-TDI está muito distante do grupo NCO na posição 2 e do grupo metil, não havendo praticamente impedimento estérico, enquanto o grupo NCO do 2,6-TDI é afetado pelo impedimento estérico do grupo orto-metil.
Os dois grupos NCO do MDI estão muito distantes um do outro e não há substituintes ao redor, portanto a atividade dos dois NCO é relativamente alta. Mesmo que apenas um NCO participe da reação, a atividade do NCO restante diminui, mas, em geral, a atividade ainda permanece relativamente alta. Portanto, a reatividade do pré-polímero de poliuretano MDI é maior do que a do pré-polímero TDI.
29. HDI, IPDI, MDI, TDI, NDI: qual deles oferece melhor resistência ao amarelamento?
A: HDI (pertence ao diisocianato alifático amarelo invariável), IPDI (feito de resina de poliuretano com boa estabilidade óptica e resistência química, geralmente usado para fabricar resina de poliuretano de alta qualidade que não descolora).
30. Objetivo da modificação do MDI e métodos comuns de modificação
A: MDI liquefeito: Finalidade modificada: o MDI puro liquefeito é um MDI modificado e liquefeito, que supera alguns defeitos do MDI puro (sólido à temperatura ambiente, derretimento durante o uso, aquecimento repetido afeta o desempenho), e também fornece a base para uma ampla gama de modificações para o aprimoramento e melhoria do desempenho de materiais de poliuretano à base de MDI.
Métodos:
① MDI liquefeito modificado com uretano.
② Inalador de dose medida liquefeito modificado com carbodiimida e uretonimina.
31. Quais os tipos de polióis poliméricos comumente utilizados?
A: Poliol de poliéster, poliéter poliol
32. Quantos métodos de produção industrial existem para poliésteres polióis?
A: Método de fusão a vácuo; B: Método de fusão com gás de arraste; C: Método de destilação azeotrópica.
33. Quais são as estruturas especiais na cadeia molecular dos poliésteres e poliéteres polióis?
A: Poliéster poliol: Um composto alcoólico macromolecular que contém um grupo éster na cadeia principal da molécula e um grupo hidroxila (-OH) na extremidade. Poliéter polióis: Polímeros ou oligômeros que contêm ligações éter (-O-) e grupos terminais (-OH) ou grupos amina (-NH2) na estrutura da cadeia principal da molécula.
34. Quais são os tipos de poliéteres polióis de acordo com suas características?
A: Polióis de poliéter altamente ativos, polióis de poliéter enxertados, polióis de poliéter retardantes de chama, polióis de poliéter modificados com heterociclos, polióis de politetraidrofurano.
35. Quantos tipos de poliéteres comuns existem de acordo com o agente inicial?
A: Polióxido de propilenoglicol, polióxido de propilenotriol, poliéter poliol de bolhas rígidas, poliéter poliol de baixa insaturação.
36. Qual é a diferença entre poliéteres com terminação hidroxila e poliéteres com terminação amina?
Os poliéteres aminoterminados são éteres alílicos de polióxido nos quais a extremidade hidroxila é substituída por um grupo amina.
37. Quais são os tipos de catalisadores de poliuretano comumente usados? Quais são as variedades mais comuns?
A: Os catalisadores de amina terciária, cujas variedades mais comuns são: trietilenodiamina, dimetiletanolamina, N-metilmorfolina e N,N-dimetilcicloexamina.
Os compostos alquílicos metálicos, cujas variedades mais comuns são os catalisadores organoestânicos, podem ser divididos em octoato de estanho, oleato de estanho e dilaurato de dibutilestanho.
38. Quais são os extensores de cadeia ou agentes de reticulação de poliuretano mais comumente usados?
A: Polióis (1,4-butanodiol), álcoois alicíclicos, álcoois aromáticos, diaminas, álcoolaminas (etanolamina, dietanolamina)
39. Mecanismo de reação dos isocianatos
A: A reação dos isocianatos com compostos de hidrogênio ativo é causada pelo centro nucleofílico da molécula do composto de hidrogênio ativo atacando o átomo de carbono do grupo NCO. O mecanismo da reação é o seguinte:
40. De que forma a estrutura do isocianato afeta a reatividade dos grupos NCO?
A: Eletronegatividade do grupo AR: se o grupo R for um grupo absorvedor de elétrons, a densidade da nuvem eletrônica do átomo de carbono no grupo -NCO será menor, tornando-o mais vulnerável ao ataque de nucleófilos, ou seja, facilitando a realização de reações nucleofílicas com álcoois, aminas e outros compostos. Se R for um grupo doador de elétrons e transferir elétrons através da nuvem eletrônica, a densidade da nuvem eletrônica do átomo de carbono no grupo -NCO aumentará, tornando-o menos vulnerável ao ataque de nucleófilos e diminuindo sua capacidade de reação com compostos de hidrogênio ativo. B. Efeito indutivo: Como o diisocianato aromático contém dois grupos NCO, quando o primeiro grupo -NCO participa da reação, devido ao efeito de conjugação do anel aromático, o grupo -NCO que não participa da reação atuará como um grupo absorvedor de elétrons, aumentando assim a atividade de reação do primeiro grupo NCO, o que é o efeito indutivo. C. Efeito estérico: Em moléculas de diisocianato aromático, se dois grupos -NCO estiverem presentes em um mesmo anel aromático, a influência de um grupo NCO sobre a reatividade do outro costuma ser mais significativa. No entanto, quando dois grupos NCO estão localizados em anéis aromáticos diferentes na mesma molécula, ou separados por cadeias de hidrocarbonetos ou anéis aromáticos, a interação entre eles é pequena e diminui com o aumento do comprimento da cadeia de hidrocarbonetos ou do número de anéis aromáticos.
41. Tipos de compostos de hidrogênio ativo e reatividade de NCO
A: NH2 alifático > Grupo aromático > OH > Água > OH secundário > OH fenólico > Grupo carboxílico > Ureia substituída > Amido > Carbamato. (Quanto maior a densidade da nuvem eletrônica do centro nucleofílico, maior a eletronegatividade, e maior a reatividade com o isocianato e a velocidade da reação; caso contrário, a reatividade é baixa.)
42. Influência de compostos hidroxilados em sua reatividade com isocianatos
A: A reatividade dos compostos de hidrogênio ativo (ROH ou RNH2) está relacionada às propriedades de R. Quando R é um grupo retirador de elétrons (baixa eletronegatividade), a transferência de átomos de hidrogênio torna-se difícil, dificultando a reação entre os compostos de hidrogênio ativo e o NCO. Por outro lado, se R for um substituinte doador de elétrons, a reatividade dos compostos de hidrogênio ativo com o NCO pode ser melhorada.
43. Qual a utilidade da reação do isocianato com a água?
A: É uma das reações básicas na preparação da espuma de poliuretano. A reação entre eles produz inicialmente um ácido carbâmico instável, que então se decompõe em CO2 e aminas, e se o isocianato estiver em excesso, a amina resultante reage com o isocianato para formar uma ureia.
44. Na preparação de elastômeros de poliuretano, o teor de água dos polióis poliméricos deve ser rigorosamente controlado.
A: Não são necessárias bolhas em elastômeros, revestimentos e fibras, portanto o teor de água nas matérias-primas deve ser rigorosamente controlado, geralmente inferior a 0,05%.
45. Diferenças nos efeitos catalíticos de catalisadores de amina e estanho em reações de isocianato
A: Os catalisadores de amina terciária apresentam alta eficiência catalítica para a reação do isocianato com a água, enquanto os catalisadores de estanho apresentam alta eficiência catalítica para a reação do isocianato com o grupo hidroxila.
46. Por que a resina de poliuretano pode ser considerada um polímero em bloco e quais são as características da estrutura da cadeia?
Resposta: Como a cadeia da resina de poliuretano é composta por segmentos rígidos e flexíveis, o segmento rígido refere-se ao segmento formado pela reação do isocianato, do extensor de cadeia e do agente de reticulação na cadeia principal das moléculas de poliuretano. Esses grupos possuem maior energia de coesão, maior volume espacial e maior rigidez. O segmento flexível refere-se ao poliol, um polímero de cadeia principal carbono-carbono, que possui boa flexibilidade e constitui o segmento flexível na cadeia principal do poliuretano.
47. Quais são os fatores que afetam as propriedades dos materiais de poliuretano?
A: Energia de coesão do grupo, ligação de hidrogênio, cristalinidade, grau de reticulação, peso molecular, segmento rígido, segmento flexível.
48. Quais são as matérias-primas dos segmentos rígidos e flexíveis da cadeia principal dos materiais de poliuretano?
A: O segmento flexível é composto por polióis oligoméricos (poliéster, poliéter dióis, etc.), e o segmento rígido é composto por poliisocianatos ou sua combinação com extensores de cadeia de pequenas moléculas.
49. Como os segmentos flexíveis e os segmentos rígidos afetam as propriedades dos materiais de poliuretano?
A: Segmento flexível: (1) Peso molecular do segmento flexível: assumindo que o peso molecular do poliuretano seja o mesmo, se o segmento flexível for poliéster, a resistência do poliuretano aumentará com o aumento do peso molecular do diol de poliéster; se o segmento flexível for poliéter, a resistência do poliuretano diminuirá com o aumento do peso molecular do diol de poliéter, mas o alongamento aumentará. (2) Cristalinidade do segmento flexível: tem uma contribuição maior para a cristalinidade do segmento da cadeia linear do poliuretano. Em geral, a cristalização é benéfica para melhorar o desempenho dos produtos de poliuretano, mas às vezes a cristalização reduz a flexibilidade do material em baixas temperaturas, e o polímero cristalino geralmente é opaco.
Segmento rígido: O segmento de cadeia rígida geralmente afeta o ponto de amolecimento, a temperatura de fusão e as propriedades em altas temperaturas do polímero. Os poliuretanos preparados com isocianatos aromáticos contêm anéis aromáticos rígidos, portanto, a resistência do polímero no segmento rígido aumenta, e a resistência do material é geralmente maior do que a dos poliuretanos de isocianato alifático, porém a resistência à degradação ultravioleta é baixa e eles amarelam com facilidade. Os poliuretanos alifáticos não amarelam.
50. Classificação da espuma de poliuretano
A: (1) espuma rígida e espuma macia, (2) espuma de alta densidade e baixa densidade, (3) espuma do tipo poliéster, espuma do tipo poliéter, (4) espuma do tipo TDI, espuma do tipo MDI, (5) espuma de poliuretano e espuma de poliisocianurato, (6) produção por método de uma etapa e método de pré-polimerização, método contínuo e produção intermitente, (8) espuma em bloco e espuma moldada.
51. Reações básicas na preparação de espuma
A: Refere-se à reação de -NCO com -OH, -NH2 e H2O, e quando reage com polióis, a "reação de gelificação" no processo de formação de espuma geralmente se refere à reação de formação de carbamato. Como a matéria-prima da espuma utiliza materiais multifuncionais, obtém-se uma rede reticulada, o que permite que o sistema de espumação gelifique rapidamente.
A reação de formação de espuma ocorre no sistema espumante na presença de água. A chamada "reação de formação de espuma" geralmente se refere à reação da água com o isocianato para produzir ureia substituída e liberar CO2.
52. Mecanismo de nucleação de bolhas
A matéria-prima reage em estado líquido ou, dependendo da temperatura produzida pela reação, produz uma substância gasosa e volatiliza o gás. Com o progresso da reação e a geração de uma grande quantidade de calor reacional, a quantidade de substâncias gasosas e a volatilização aumentam continuamente. Quando a concentração de gás ultrapassa a concentração de saturação, uma bolha sustentada começa a se formar na fase líquida e sobe.
53. O papel do estabilizador de espuma na preparação da espuma de poliuretano.
A: Possui efeito emulsificante, aumentando a solubilidade mútua entre os componentes do material da espuma; após a adição do surfactante de silicone, como este reduz significativamente a tensão superficial γ do líquido, a energia livre necessária para a dispersão do gás é reduzida, fazendo com que o ar disperso na matéria-prima tenha maior probabilidade de nucleação durante o processo de mistura, o que contribui para a produção de pequenas bolhas e melhora a estabilidade da espuma.
54. Mecanismo de estabilidade da espuma
A: A adição de surfactantes apropriados favorece a formação de uma dispersão de bolhas finas.
55. Mecanismo de formação de espuma de células abertas e espuma de células fechadas
A: Mecanismo de formação da espuma de células abertas: Na maioria dos casos, quando há uma grande pressão na bolha, a resistência da parede da bolha formada pela reação do gel não é alta, e a película da parede não consegue suportar o estiramento causado pelo aumento da pressão do gás. A película da parede da bolha é puxada e o gás escapa pela ruptura, formando a espuma de células abertas.
Mecanismo de formação de espuma de células fechadas: No sistema de bolhas rígidas, devido à reação de poliéteres polióis multifuncionais e de baixo peso molecular com poliisocianato, a velocidade de gelificação é relativamente rápida e o gás dentro da bolha não consegue romper a parede da bolha, formando assim a espuma de células fechadas.
56. Mecanismo de formação de espuma de agentes espumantes físicos e agentes espumantes químicos
A: Agente expansor físico: O agente expansor físico é aquele que forma os poros da espuma através da mudança na forma física de uma determinada substância, ou seja, através da expansão de um gás comprimido, da volatilização de um líquido ou da dissolução de um sólido.
Agentes expansores químicos: Os agentes expansores químicos são compostos que, quando decompostos pelo calor, liberam gases como dióxido de carbono e nitrogênio e formam poros finos na composição do polímero.
57. Método de preparação de espuma de poliuretano macia
A: Método de uma etapa e método de pré-polímero
Método do pré-polímero: consiste na reação do poliéter poliol com excesso de TDI para produzir um pré-polímero contendo grupos NCO livres, que é então misturado com água, catalisador, estabilizante, etc., para formar a espuma. Método de etapa única: diversas matérias-primas são misturadas diretamente no cabeçote de mistura por meio de cálculos, e a espuma é formada em uma única etapa, podendo ser classificada como contínua ou intermitente.
58. Características da formação de espuma horizontal e da formação de espuma vertical
Método da placa de pressão balanceada: caracterizado pelo uso de papel superior e placa de cobertura superior. Método da ranhura de transbordamento: caracterizado pelo uso de ranhura de transbordamento e placa de aterrissagem da correia transportadora.
Características da espumação vertical: é possível obter blocos de espuma com grande área de seção transversal utilizando um fluxo pequeno, enquanto que, para obter a mesma seção transversal em uma máquina de espumação horizontal, o fluxo é de 3 a 5 vezes maior. Devido à grande seção transversal do bloco de espuma, não há camadas superior e inferior, e a camada da borda também é fina, reduzindo significativamente as perdas no corte. O equipamento ocupa uma área pequena, com altura de instalação de aproximadamente 12 a 13 metros, e o custo de investimento em instalações e equipamentos é menor do que o do processo de espumação horizontal. É fácil substituir a tremonha e o molde para produzir corpos de espuma cilíndricos ou retangulares, especialmente tarugos de espuma redondos para corte rotativo.
59. Pontos básicos para a seleção de matérias-primas na preparação de espuma macia
A: Poliol: o poliéter poliol para espuma de bloco comum tem peso molecular geralmente entre 3000 e 4000, principalmente poliéter triol. Poliéter triol com peso molecular entre 4500 e 6000 é usado para espuma de alta resiliência. Com o aumento do peso molecular, a resistência à tração, o alongamento e a resiliência da espuma aumentam. A reatividade de poliéteres semelhantes diminui. Com o aumento do grau de funcionalização do poliéter, a reação é relativamente acelerada, o grau de reticulação do poliuretano aumenta, a dureza da espuma aumenta e o alongamento diminui. Isocianato: a matéria-prima isocianato para espuma de bloco macia de poliuretano é principalmente o diisocianato de tolueno (TDI-80). O TDI-65, com atividade relativamente baixa, é usado apenas para espuma de poliuretano poliéster ou espuma de poliéter especial. Catalisador: Os benefícios catalíticos da formação de espuma em blocos de poliuretano podem ser divididos em duas categorias principais: compostos organometálicos, sendo o caprilato de estanho o mais utilizado; e aminas terciárias, comumente usadas como éteres de dimetilaminoetila. Estabilizador de espuma: Em espumas de poliuretano poliéster, são utilizados principalmente surfactantes não siliconados, enquanto em espumas de poliéter, o copolímero de organossilicato-olefina oxidada é o mais utilizado. Agente espumante: De modo geral, apenas água é utilizada como agente espumante quando a densidade das bolhas de poliuretano é superior a 21 kg por metro cúbico; compostos de baixo ponto de ebulição, como o cloreto de metileno (MC), são utilizados como agentes espumantes auxiliares apenas em formulações de baixa densidade.
60. Influência das condições ambientais nas propriedades físicas de espumas em bloco
A: Efeito da temperatura: a reação de formação de espuma do poliuretano acelera com o aumento da temperatura do material, o que pode causar risco de queima do núcleo e incêndio em formulações sensíveis. Influência da umidade do ar: com o aumento da umidade, devido à reação do grupo isocianato na espuma com a água do ar, a dureza da espuma diminui e o alongamento aumenta. A resistência à tração da espuma aumenta com o aumento do grupo ureia. Efeito da pressão atmosférica: para a mesma fórmula, ao formar espuma em altitudes elevadas, a densidade é significativamente reduzida.
61. A principal diferença entre o sistema de matéria-prima utilizado para espuma moldada a frio e espuma moldada a quente.
A: As matérias-primas utilizadas na moldagem por cura a frio possuem alta reatividade e não necessitam de aquecimento externo durante a cura. A reação de cura, baseada no calor gerado pelo próprio sistema, completa-se em pouco tempo, permitindo a remoção do molde poucos minutos após a injeção da matéria-prima. Já na espuma moldada por cura a quente, a reatividade da matéria-prima é baixa, e a mistura reacional precisa ser aquecida juntamente com o molde após a formação da espuma. O produto espumado só pode ser removido após atingir a maturação completa no canal de secagem.
62. Quais são as características da espuma macia moldada a frio em comparação com a espuma moldada a quente?
A: ① O processo de produção não requer calor externo, o que permite economizar bastante energia; ② Alto coeficiente de deformação (taxa de colapso), proporcionando bom conforto; ③ Alta taxa de recuperação; ④ A espuma sem retardante de chamas também possui certas propriedades retardantes de chamas; ⑤ Ciclo de produção curto, o que permite economizar moldes e reduzir custos.
63. Características e usos de bolhas macias e bolhas duras, respectivamente
A: Características das bolhas macias: A estrutura celular das bolhas macias de poliuretano é predominantemente aberta. Geralmente, apresenta baixa densidade, boa recuperação elástica, absorção sonora, permeabilidade ao ar, isolamento térmico e outras propriedades. Usos: Utilizada principalmente em móveis, materiais para almofadas, estofamento de assentos de veículos, diversos materiais compostos laminados para acolchoamento macio, espuma macia industrial e civil também é usada como material filtrante, isolante acústico, amortecedor, material decorativo, material de embalagem e isolante térmico.
Características da espuma rígida: a espuma de poliuretano é leve, possui alta resistência específica e boa estabilidade dimensional; o desempenho de isolamento térmico da espuma rígida de poliuretano é superior; forte força de adesão; bom desempenho de envelhecimento, longa vida útil adiabática; a mistura de reação tem boa fluidez e pode preencher cavidades ou espaços de formato complexo de forma uniforme. A matéria-prima para a produção de espuma rígida de poliuretano possui alta reatividade, permite cura rápida e possibilita alta eficiência e produção em massa na fábrica.
Usos: Utilizado como material isolante para refrigeradores, congeladores, contêineres refrigerados, armazenamento a frio, isolamento de oleodutos e tubulações de água quente, isolamento de paredes e telhados de edifícios, painéis sanduíche isolantes, etc.
64. Pontos-chave do design da fórmula de bolhas duras
A: Polióis: os polióis de poliéter usados em formulações de espuma rígida são geralmente polióis de óxido de polipropileno de alta energia e alto índice de hidroxila (baixo peso molecular); Isocianato: atualmente, o isocianato usado em espuma rígida é principalmente o poliisocianato de polimetileno polifenil (geralmente conhecido como PAPI), ou seja, MDI bruto e MDI polimerizado; Agentes de expansão: (1) Agente de expansão CFC (2) Agente de expansão HCFC e HFC (3) Agente de expansão pentano (4) Água; Estabilizador de espuma: o estabilizador de espuma usado em formulações de espuma rígida de poliuretano é geralmente um polímero em bloco de polidimetilsiloxano e polioxolefina. Atualmente, a maioria dos estabilizadores de espuma são do tipo Si-C; Catalisador: o catalisador para formulação de espuma rígida é principalmente amina terciária, e catalisadores organoestânicos podem ser usados em casos especiais; Outros aditivos: De acordo com os requisitos e necessidades de diferentes usos de produtos de espuma rígida de poliuretano, retardantes de chama, agentes de abertura, inibidores de fumaça, agentes antienvelhecimento, agentes antimofo, agentes de endurecimento e outros aditivos podem ser adicionados à fórmula.
65. Princípio de preparação da espuma para moldagem de pele inteira
A: A espuma de pele integral (ISF, do inglês Integral Skin Foam), também conhecida como espuma auto-revestida (ou espuma auto-revestida), é uma espuma plástica que produz sua própria camada densa no momento da fabricação.
66. Características e aplicações de elastômeros microporosos de poliuretano
A: Características: o elastômero de poliuretano é um polímero em bloco, geralmente composto por um segmento flexível de cadeia longa de poliol oligomérico, diisocianato e extensor de cadeia para formar um segmento rígido. Os segmentos rígidos e flexíveis se alternam, formando uma unidade estrutural repetitiva. Além de conter grupos éster de amônio, o poliuretano pode formar ligações de hidrogênio dentro e entre as moléculas, e os segmentos rígidos e flexíveis podem formar regiões de microfase e produzir separação de microfases.
67. Quais são as principais características de desempenho dos elastômeros de poliuretano?
A: Características de desempenho: 1. Alta resistência e elasticidade, podendo apresentar alta elasticidade em uma ampla faixa de dureza (Shaw A10 ~ Shaw D75); geralmente, a baixa dureza necessária pode ser alcançada sem plastificante, eliminando problemas causados pela migração do mesmo; 2. Maior capacidade de carga do que outros elastômeros para a mesma dureza; 3. Excelente resistência ao desgaste, de 2 a 10 vezes superior à da borracha natural; 4. Excelente resistência a óleos e produtos químicos; poliuretano aromático resistente à radiação; excelente resistência ao oxigênio e ao ozônio; 5. Alta resistência ao impacto, boa resistência à fadiga e ao choque, adequado para aplicações de flexão de alta frequência; 6. Boa flexibilidade em baixas temperaturas; 7. O poliuretano comum não pode ser usado acima de 100 °C, mas o uso de fórmula especial permite suportar altas temperaturas de até 140 °C; 8. Custos de moldagem e processamento relativamente baixos.
68. Os elastômeros de poliuretano são classificados de acordo com os polióis, isocianatos, processos de fabricação, etc.
A: 1. De acordo com a matéria-prima do poliol oligomérico, os elastômeros de poliuretano podem ser divididos em tipo poliéster, tipo poliéter, tipo poliolefina, tipo policarbonato, etc. O tipo poliéter pode ser dividido em tipo politetrahidrofurano e tipo óxido de polipropileno, de acordo com as variedades específicas; 2. De acordo com a diferença no diisocianato, podem ser divididos em elastômeros alifáticos e aromáticos, e subdivididos em tipo TDI, tipo MDI, tipo IPDI, tipo NDI e outros tipos; Em relação ao processo de fabricação, os elastômeros de poliuretano são tradicionalmente divididos em três categorias: tipo moldado (CPU), termoplástico (TPU) e tipo misturado (MPU).
69. Quais são os fatores que afetam as propriedades dos elastômeros de poliuretano do ponto de vista da estrutura molecular?
A: Do ponto de vista da estrutura molecular, o elastômero de poliuretano é um polímero em bloco, geralmente composto por segmentos flexíveis de cadeia longa de polióis oligoméricos, diisocianato e extensores de cadeia que formam um segmento rígido. Os segmentos rígidos e flexíveis se alternam, formando uma unidade estrutural repetitiva. Além de conter grupos éster de amônio, o poliuretano pode formar ligações de hidrogênio dentro e entre as moléculas, e os segmentos rígidos e flexíveis podem formar regiões de microfase e produzir separação de microfases. Essas características estruturais conferem aos elastômeros de poliuretano excelente resistência ao desgaste e tenacidade, sendo conhecidos como "borracha resistente ao desgaste".
70. Diferença de desempenho entre elastômeros de poliéster comum e elastômeros de politetrahidrofurano éter.
A: As moléculas de poliéster contêm mais grupos éster polares (-COO-), que podem formar fortes ligações de hidrogênio intramoleculares, por isso o poliuretano de poliéster tem alta resistência, resistência ao desgaste e resistência a óleos.
O elastômero preparado a partir de poliéteres polióis apresenta boa estabilidade à hidrólise, resistência às intempéries, flexibilidade em baixas temperaturas e resistência ao mofo. Fonte do artigo/Polymer Learning Research
Data da publicação: 17 de janeiro de 2024