聚氨酯发泡原理

聚氨酯在人类生产生活方面都起着必不可少的作用，学习和了解聚氨酯制作原理有助于增强科学知识的理解，对规范操作聚氨酯形成品起着借鉴意义。首先了解它的组成，聚氨酯（PUR）是由异氰酸酯与多元醇反应而制成的一种具有氨基甲酸酯链段重复结构单元的聚合物。

将以上两种基本原料进行化学改性，这种改性的多元醇中间体，可制成具有特殊工艺和特殊物理性能的聚氨酯树脂。产品的性能取决于分子间的聚合程度，于是就产生了各种发泡聚氨酯、不发泡聚氨酯、软质聚氨酯、硬质聚氨酯，从而增加聚氨酯品种与应用领域。

聚氨酯原料除上述外，聚氨酯产品广泛采用催化剂、交联剂、扩链剂、发泡剂等助剂，以通过生产工艺、降低成本，延长使用寿命，增加品种等来调解控制反应的过程与速度。

在聚氨酯弹性体的合成中，催化剂的作用功不可没，为了加快主反应的速度，往往需要加入催化剂。

催化剂分为两种：氨催化剂和锡催化剂，分别调节前后期的反应。通过催化剂使化学原料迅速反应，形成高分子量的聚合物材料；聚氨酯泡沫体的合成中，促进反应速度，使之快速反应产生大量二氧化碳气体，加速材料的凝胶速度；调节反应平衡，减缓或抑制副反应的发生和进行，借助催化剂的功能，获得最佳分子结构的设计目的。要使混合液发泡，就必须对表面张力严加控制。

阻燃剂：作为一种有机原料，具有易燃特点，为了提高泡的阻燃性有必要加入燃剂。当异氰酸酯与水反应后，就会释放出二氧化碳。混合反应后，发出的热使其沸腾，于是发起泡来。

由于真正发生化学反应的原材料只是异氰酸酯与聚醚多元醇，所以大多数的原料供应商都把全部的原材料概分为两种。

第一种就是异氰酸酯，俗称黑料，异氰酸酯沾上手后会形成黑斑，几日不散。第二种就是把其他的原料，如聚醚多元醇、催化剂、硅油、架链剂、阻燃剂、发泡剂照比例预混好后，称为组合聚醚多元醇，或称白料。

黑料——粗MDI的俗称，也叫聚合MDI，化学名称是“多亚甲基苯基多异氰酸酯”，颜色一般是黑色，故称黑料。

白料——聚醚多元醇的俗称，也称组合料。颜色为白色，故称白料。
聚氨酯硬泡是由黑料+白料化学反应而成。

规范化操作：首先检测项目，包括反应速度（起发时间、拉丝时间、不粘时间）和自由泡密度及料温、配比、原料牌号、混合条件等。其次准备料温恒定装置。

1.预热。用一次性杯按需量分别取白料和黑料，设定恒温装置温度为要求温度。

2.取料。将一次性杯放在天平上，清零；倒入白料清零，按配比系数加入黑料。

3.搅拌。原料倒入木箱中，任其自由发泡。

4.标记检查。浸没于量杯水中，并读出天平读数。

5.记录数据。得出泡沫块密度进行试验判断得出结果。