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摘 要

本论文进行了均匀成孔的聚氨酯泡沫的合成以及对泡沫体孔隙率进行控制的研究。经过多次试验以及修改配方，得出了制得泡孔均匀的聚氨酯泡沫的配方以及条件。在不大幅度改变泡孔均匀程度的基础上，进行泡孔结构的控制，重点是孔隙率的控制。在控制孔隙率的实验研究中，讨论了催化剂体系、发泡剂、匀泡剂对孔隙率的影响。研究表明：A33用量的增加会使发泡反应的速率增加，Sn(Oct)₂的增加会使凝胶反应的速率增加，所以可以通过控制发泡反应和凝胶反应速率的匹配来控制孔隙率。141b的增加可以提供更多的气体，从而增大孔隙率。匀泡剂的用量则对开孔率的影响不大，但适当的匀泡剂可使泡孔均匀。

关键词：聚氨酯 泡沫 孔隙率

Polyurethane foam: control of porosity

Abstract

In this thesis, the synthesis of polyurethane foam with uniform pore formation and the control of the porosity of the foam were studied. Through many experiments and modification formula, the formula and condition of the polyurethane foam with uniform bubble hole were obtained. On the basis of the uniform degree of the cell, the structure of the cell is controlled, and the key is the control of the porosity. In the experimental study of controlled porosity, the effect of catalyst system, foaming agent and foaming agent on the porosity is discussed. Research shows that: the A33 dosage will increase the foaming reaction rate increased, Sn(Oct)₂ increase the gelation rate increases, so you can by controlling the foaming reaction and gel reaction rate matching to control the porosity. The increase of 141b can provide more gas, thus increasing the porosity. The dosage of the foam agent has little effect on the rate of opening, but the proper smoothing agent is uniform.

Keywords:Polyurethane foam porosity

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1聚氨酯简介 1

1.2聚氨酯发展史 1

1.3聚氨酯软泡的简介 1

1.4聚氨酯软泡发展前景 2

1.5聚氨酯泡沫塑料泡孔研究 2

1.5.1泡孔结构的基本特征 3

1.5.2 泡孔的结构参数 4

1.5.3 泡孔结构生成的过程 4

第二章 实验部分 5

2.1试剂与设备 5

2.1.1试剂 5

2.1.2设备 6

2.2实验过程 6

2.2.1实验整体流程 6

2.2.2发泡过程 7

2.3分析与表征 8

2.3.1 聚氨酯泡沫表观密度的测定 8

2.3.2聚氨酯泡沫开孔率的测定 8

2.3.3 孔径分布表征 8

第三章 结果与讨论 9

3.1实验中涉及的化学反应 9

3.1.1凝胶反应 9

3.1.2发泡反应 9

3.1.3脲基甲酸酯反应 9

3.1.4缩二脲反应 10

3.2 A33用量对成孔的影响 11

3.3 异辛酸锡用量对成孔的影响 13

3.4 141b用量对成孔的影响 15

3.5水对成孔的影响 16

3.6匀泡剂用量对成孔的影响 17

结论 19

参考文献 20

致谢 23

第一章 绪论

1.1聚氨酯简介

聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，只要在主链上重复出现-NHCOO-基团的高聚物都可以称为聚氨酯。聚氨酯泡沫的合成是基于聚合物多元醇、水和有机异氰酸酯的反应，所以根据多元醇的不同将聚氨酯塑料泡沫分为聚酯型和聚醚型两大类。由于聚酯多价格较高，工业生产上也较为困难，所以当价格便宜，性能相似的聚醚出现后，聚氨酯泡沫的发展取得了长足的进步。但到目前为止，聚酯多元醇在聚氨酯泡沫的少数领域仍有不可取代的应用。聚酯多元醇为聚氨酯产品提供了良好的抗张强度、耐磨性能，以及聚氨酯软泡所具有的耐溶剂型和耐火性能。如今在北美的结构用硬质聚氨酯中，聚醚已不再使用。随着世界人口的增长，天然皮革早已不能满足人类的需求了，于是人们使用聚氨酯研制出了人造皮革。人造革以其大规模量产的能力、便宜的价格、没有瑕疵的表面、并且不比天然皮革逊色多少的性能，很快便占领了巨大的市场，获得了消费者的青睐。

1.2聚氨酯发展史

1937年，一个名为Otto Bayer的德国教授偶然发现多异氰酸酯与多元醇进行加聚反应可制得聚氨酯，并将这个发现投入到工业化生产之中，第二次世界大战时,日本的星野、岩仓成功合成了聚六次甲基四次甲基氨基甲酸酯,与此同时拜耳公司制得了硬质聚氨酯泡沫塑料、涂料和粘合剂。1947年,杜邦公司和孟山都公司开始制造硬质聚氨酯泡沫塑料。1952年,拜耳公司研究成功聚酯型软质聚氨酯泡沫塑料。后来,随着廉价的氧化烯烃、蓖麻油等聚醚型多元醇取代聚酯成为软质聚氨酯泡沫塑料的主要原料,人们得以大量的实验来研发更多的新型聚氨酯，新品种、新工艺不断开发,新设备的不断创制,使聚氨酯泡沫塑料得到了全面发展。美国莫贝公司和联合碳化物公司在1958年使用了催化活性更高的三亚乙基二胺作为发泡催化剂,并结合硅表面活性剂,发明了直到今天我们仍然在使用“一步法”生产技术。聚氨酯因为其多变的制造配方和成品的适应性较广，以及优秀的物理机械性能、声学性能、电学性能和耐化学性能，因此应用十分普遍，可以说渗透到了经济的各个部门。

1.3聚氨酯软泡的简介

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