在采用一步法工藝生產(chǎn)聚氨酯軟質(zhì)泡沫塑料的過程中,還需要根據(jù)發(fā)泡工藝和泡沫體性能的不同要求,添加相應(yīng)的配合劑。
在發(fā)泡過程中,由高壓聚氨酯發(fā)泡機(jī)混合頭處可引入微量空氣作為泡沫的成核劑,有利于生產(chǎn)細(xì)密的泡沫結(jié)構(gòu),但用量不可過多,否則會(huì)造成泡孔結(jié)構(gòu)粗大,泡沫體表面容易產(chǎn)生針孔。
為提高泡沫體的商品價(jià)值,有時(shí)需要添加某些著色劑,以賦予制品美麗的色彩。常用的無機(jī)著色劑有二氧化鈦、氧化鐵、氧化鉻、燈黑、鋁酸鎂等。常用的有機(jī)顏料多為鈦菁類、偶氮類或重氮類化合物等。對(duì)于能溶于多元醇和水的顏料,由于它們顏料粒子容易從泡沫體中遷移釋出,一般很少使用。
為改善軟質(zhì)泡沫體的壓縮負(fù)荷能力,提高制品硬度,降低成本,在配方中可以適當(dāng)加入某些填料。雖然可供選擇的填料品種較多,但因某些填料或含有高結(jié)晶水和高吸水性,不易控制,或因它們?nèi)芩蟪尸F(xiàn)不必要的酸堿性,影響正常的反應(yīng)歷程,或因它們與多元醇聚合物親和性太差,不易分散等原因,可供聚氨酯軟質(zhì)泡沫塑料選用的填料多為硅石灰、碳酸鈣等。根據(jù)我國國情,目前主要填料是以碳酸鈣為主。
重質(zhì)碳酸鈣顆粒較粗,形狀不規(guī)則,比表面較小,不適宜用作泡沫體的填料。輕質(zhì)碳酸鈣是由化學(xué)反應(yīng)制得,后經(jīng)沉淀,烘干制取的,顆粒粒子較細(xì),多為紡錘狀結(jié)構(gòu)粒子,比表面較大,它們?cè)谂浞街谐识栊裕⒛苋糠稚⒃诰郯滨シ肿泳W(wǎng)絡(luò)的空隙中,使分了鏈節(jié)旋轉(zhuǎn)空間變小,從而使泡沫體的壓縮負(fù)荷值增大,但它們與聚合物鏈間無化學(xué)鍵相連,這種非緊密性的摻和,將會(huì)使泡沫體的機(jī)械強(qiáng)度等力學(xué)性能下降。因此,在必須添加這類填料的配方中,一般輕質(zhì)碳酸鈣的用量應(yīng)小于40份,重質(zhì)碳酸鈣的用量應(yīng)小于60份。同時(shí)需要指出的是,這類填料的使用僅局限于非專用機(jī)械,如簡單的箱式發(fā)泡裝備中。對(duì)使用機(jī)械化計(jì)量、混合的昂貴的專用發(fā)泡機(jī)械,不推薦使用這類填料,因?yàn)檫@些體質(zhì)填料將會(huì)對(duì)高精度的計(jì)量泵、混合頭及輸送管線造成較大磨損,縮短設(shè)備的使用壽命。同時(shí),這些填料的沉集容易造成調(diào)協(xié)管線、閥門等元件的堵塞,給生產(chǎn)操作和維修帶來極大不便。
另外,在使用這些填料時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
第一
固體顆粒對(duì)泡孔壁有強(qiáng)烈的開孔破壁作用,它會(huì)在發(fā)泡的過程中引起開裂、下沉、塌泡等問題。因此,在配方中必須相應(yīng)地增加泡沫穩(wěn)定劑的配合量,使泡沫穩(wěn)定劑與填料產(chǎn)生偶合吸附作用,減弱填料對(duì)泡沫的開孔破壁作用。常常1kg輕質(zhì)碳酸鈣應(yīng)相應(yīng)增加10ml泡沫穩(wěn)定劑。
第二
一般碳酸鈣的含水量為0.4%,但在貯運(yùn)過程中,常因它的吸水作用,使它的含水量增加,并極有可能達(dá)到0.5%~1.0%。因此,在計(jì)算水發(fā)泡劑用量時(shí),應(yīng)該對(duì)這部分少量水作為水發(fā)泡劑的一部分來考慮和計(jì)算。
第三
在配方中添加填料,可以提高軟質(zhì)泡沫體的壓縮負(fù)荷強(qiáng)度和整體密度,但抗張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度等力學(xué)性能下降,使用壽命縮短,在實(shí)際使用中應(yīng)慎重考慮。對(duì)于要求一定力學(xué)機(jī)械性能的應(yīng)用場(chǎng)所較少采用;除性能差的因素以外,由于填料的磨損等問題,一般正規(guī)泡沫生產(chǎn)廠多不采用這類填料。
為使聚氨酯泡沫體獲得某些特殊性能,可以在配方中添加抗靜電劑、防老劑、阻燃劑、防霉劑、紫外線吸收劑等,以極大限度地滿足不同用途對(duì)軟質(zhì)泡沫體的使用要求。