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软质聚氨酯泡沫塑料分类和生成工艺

按制品的软硬程度,分为超柔软泡沫、普通泡沫、高回弹泡沫、聚氨酯软泡高承载型软泡等。按软硬程度即耐负荷性能的不同,聚氨酯软泡可分为普通软泡、超柔软泡沫、高承载型软泡、高回弹泡沫等。高回弹泡沫、高承载软泡一般用于制造座垫、床垫。 [1] 
聚氨酯软泡按生产工艺可分为块状泡沫及模塑软泡,前者是通过连续法工艺生产的大体积泡沫再切割成所需形状的泡沫制品,而模塑软泡一般为间隙法生产,原料直接在模具中发泡成型,即制成所需形状的泡沫制品。模塑泡沫按熟化方式分,可分为热熟化软泡和冷熟化软泡。
以采用的多元醇原料分类,可分为聚酯型软泡和聚醚型软泡。最早的软质聚氨酯泡沫塑料是用聚酯多元醇和TDI-65/35通过箱式发泡工艺生产的。现在,聚酯型软泡产量已很小,它已被弹性更好的聚醚型软泡所代替。单应用于某些特殊场合的聚酯型聚氨酯软泡仍有生产。例如,用低支化度聚酯多元醇和TDI-65或TDI-80制造的高伸长率软泡主要用于防止拼的夹层中。聚酯型软泡拉伸强度和撕裂强度较好,也比较坚挺。单回弹性较差,这种泡沫有良好的耐候性和耐溶剂性能,用于纺织和服装复合衬里等领域。但因聚酯本身的耐水解性能不好,泡沫在湿热条件下使用寿命不长。
具有较高硬度的弹性聚氨酯泡沫,可称之为聚氨酯半硬泡,有人把它归于软泡,但其配方与功能一般与一般软泡有一定区别。

生产工艺

主要原料及添加剂
(1)多异氰酸酯(如TDI、MDI、PAPI等)一一主要原料; [1] 
(2)聚醚、聚酯或其它多元醇一一主要原料;
(3)胺类或有机锡类催化剂一一加快发气和凝胶反应;
(4)泡沫稳定剂一一稳定泡沫并控制泡孔孔径;
(5)扩链剂一一提高制品的力学性能,如弹性等; [1] 
(6)物理发泡剂一一汽化后作为气泡来源,同时吸收反应热量,防止泡沫 “焦烧”,
(7)水一一链增长剂,同时产生CO2气体;
(8)阻燃剂一一赋予材料阻燃性;
(9)颜料一一提供各种色泽;
(10)脱模剂。
制备过程
在制备聚氨酯泡沫塑料时有三个显著特点:反应速度快,2-4分钟内基本完成;放出大量的热,体系的反应温度迅速上升到70-150℃不等;体积变化大,迅速膨胀20-50倍。虽然整个发泡过程只需短短几分钟,但是仍然可以分为四个基本过程:气泡成核(bubble nucleation)、气泡生长(bubble growth)、微相分离(microphase separation)和化学凝胶(polymerization)。其中前两个阶段决定了聚氨酯泡沫制品的泡孔数目和孔径大小;微相分离决定了聚氨酯泡沫制品的开孔率;而化学凝胶决定了高聚物的网络结构,它和微相分离共同决定了制品的结构,并最终制约了泡沫制品的各种力学性能。
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