1, ערך הידרוקסיל: גרם אחד של פולימר פולימר מכיל הידרוקסיל (-OH) בכמות השווה למספר מיליגרם של KOH, היחידה mgKOH/g.
2, שווה ערך: המשקל המולקולרי הממוצע של קבוצה פונקציונלית.
3, תכולת איזוציאנט: תכולת האיזוציאנט במולקולה
4, מדד איזוציאנט: מציין את מידת עודף האיזוציאנט בנוסחת הפוליאוריטן, המיוצגת בדרך כלל על ידי האות R.
5. מאריך שרשרת: מתייחס לאלכוהולים ואמינים בעלי משקל מולקולרי נמוך שיכולים להאריך, להרחיב או ליצור קשרי צולבות מרחביים של שרשראות מולקולריות.
6. מקטע קשה: מקטע השרשרת שנוצר על ידי תגובת איזוציאנט, מאריך שרשרת וחומר צולב על השרשרת הראשית של מולקולות פוליאוריטן, ולקבוצות אלו אנרגיית קוהזיציה גדולה יותר, נפח חלל גדול יותר וקשיחות רבה יותר.
7, קטע רך: פולימר פוליאול, גמישות טובה, וגמישות בשרשרת הראשית של פוליאוריטן משמשת כקטע שרשרת גמיש.
8, שיטה חד-שלבית: מתייחסת לשיטת תערובת בו זמנית של אוליגומר פוליאול, דיאיזוציאנט, מאריך שרשרת וזרז לאחר הזרקה ישירה לתוך התבנית, ושיטת ריפוי בטמפרטורה מסוימת.
9, שיטת פרה-פולימר: ראשית, תגובת פרה-פולימריזציה של אוליגומר פוליאול ודיאיזוציאנט, ליצירת פרה-פולימר פוליאוריטן מבוסס NCO סופי, לאחר שפיכה ולאחר מכן תגובת פרה-פולימר עם מאריך שרשרת, הכנת אלסטומר פוליאוריטן, הנקראת שיטת פרה-פולימר.
10, שיטת חצי-פרי-פולימר: ההבדל בין שיטת חצי-פרי-פולימר לשיטת הפרה-פולימר הוא שחלק מהפוליאסטר-פוליאול או הפוליאתר-פוליאול מתווסף לפרה-פולימר בצורת תערובת עם מאריך שרשרת, זרז וכו'.
11, הזרקת ריאקציה: ידוע גם בשם הזרקת ריאקציה RIM (Reaction Injection Moulding), הוא תהליך נמדד על ידי אוליגומרים בעלי משקל מולקולרי נמוך בצורה נוזלית, המעורבבים באופן מיידי ומוזרקים לתבנית בו זמנית, ובתגובה מהירה בחלל התבנית, המשקל המולקולרי של החומר עולה במהירות. תהליך לייצור פולימרים חדשים לחלוטין עם מבני קבוצה אופייניים חדשים במהירויות גבוהות במיוחד.
12, מדד הקצפה: כלומר, מספר חלקי המים המשמשים ב-100 חלקים של פוליאתר מוגדר כמדד הקצפה (IF).
13, תגובת הקצפה: מתייחסת בדרך כלל לתגובה של מים ואיזוציאנט לייצור אוריאה חלופית ושחרור CO2.
14, תגובת ג'ל: מתייחסת בדרך כלל לתגובת קרבמט להיווצרות.
15, זמן ג'ל: בתנאים מסוימים, החומר הנוזלי דורש זמן ליצירת ג'ל.
16, זמן חלבי: בסוף אזור I, מופיעה תופעת חלב בתערובת הפוליאוריטן בפאזה הנוזלית. זמן זה נקרא זמן קרם ביצירת קצף פוליאוריטן.
17, מקדם התפשטות שרשרת: מתייחס ליחס בין כמות קבוצות האמינו וההידרוקסיל (יחידה: mo1) ברכיבי מאריך השרשרת (כולל מאריך השרשרת המעורב) לכמות ה-NCO בפרה-פולימר, כלומר, יחס מספר המולים (מספר שווה ערך) של קבוצת המימן הפעיל ל-NCO.
18, פוליאתר בעל חוסר רוויה נמוך: בעיקר לפיתוח PTMG, מחיר PPG, חוסר רוויה מופחת ל-0.05 מול/ק"ג, קרוב לביצועים של PTMG, באמצעות זרז DMC, המגוון העיקרי של מוצרי סדרת Bayer Acclaim.
19, ממס בדרגת אסטר אמוניה: בייצור ממס פוליאוריטן יש לקחת בחשבון את כוח ההמסה וקצב ההתנדפות, אך בייצור פוליאוריטן המשמש כממס יש להתמקד ב-NC0 הכבד בפוליאוריטן. לא ניתן לבחור ממסים כמו אלכוהולים ואתר אלכוהולים המגיבים עם קבוצות NCO. הממס לא יכול להכיל זיהומים כמו מים ואלכוהול, ולא יכול להכיל חומרים אלקליים, אשר יגרום לפוליאוריטן להתדרדר.
אסור שהממס האסטר יכיל מים, ואסור שיכיל חומצות ואלכוהולים חופשיים, אשר יגיבו עם קבוצות NCO. ממס האסטר המשמש בפוליאוריטן צריך להיות "ממס בדרגת אסטר אמוניה" בעל טוהר גבוה. כלומר, הממס מגיב עם עודף איזוציאנט, ולאחר מכן קובעים את כמות האיזוציאנט שלא הגיב באמצעות דיבוטילאמין כדי לבדוק אם הוא מתאים לשימוש. העיקרון הוא שצריכת האיזוציאנט אינה רלוונטית, מכיוון שהיא מראה שהמים באסטר, אלכוהול וחומצה שלוש יצרכו את הערך הכולל של איזוציאנט, אם מבוטאים במספר הגרמים של הממס הנדרש לצריכת קבוצת NCO, הערך יציב.
שווה ערך איזוציאנט פחות מ-2500 אינו משמש כממס פוליאוריטן.
לקוטביות של הממס יש השפעה רבה על תגובת היווצרות השרף. ככל שהקוטביות גדולה יותר, כך התגובה איטית יותר, כמו למשל ההבדל בין טולואן למתיל אתיל קטון של פי 24, קוטביות מולקולת הממס גדולה יותר, יכולה ליצור קשר מימן עם קבוצת ההידרוקסיל של האלכוהול ולהאט את התגובה.
עדיף לבחור בממס ארומטי כממס אסטר פוליכלורי, מהירות התגובה שלהם מהירה יותר מאסטרים וקטונים כמו קסילן. השימוש בממסים אסטרים וקטונים יכול להאריך את חיי השירות של פוליאוריטן דו-מסועף במהלך הבנייה. בייצור ציפויים, הבחירה ב"ממס בדרגת אמוניה" שהוזכר קודם לכן מועילה למייצבים המאוחסנים.
לממסים אסטריים יש מסיסות חזקה, קצב נדיפות בינוני, רעילות נמוכה והם נמצאים בשימוש רב יותר, ציקלוהקסנון נמצא גם בשימוש רב יותר, לממסים פחמימניים יש יכולת המסה מוצקה נמוכה, פחות שימוש לבד, ויותר שימוש עם ממסים אחרים.
20, חומר ניפוח פיזיקלי: חומר ניפוח פיזיקלי הוא נקבוביות קצף הנוצרות באמצעות שינוי הצורה הפיזיקלית של חומר, כלומר, באמצעות התפשטות גז דחוס, התנדפות נוזל או המסה של מוצק.
21, חומרי ניפוח כימיים: חומרי ניפוח כימיים הם כאלה שיכולים לשחרר גזים כמו פחמן דו-חמצני וחנקן לאחר פירוק חימום, וליצור נקבוביות עדינות בהרכב הפולימר של התרכובת.
22, קישור צולב פיזי: ישנן כמה שרשראות קשות בשרשרת הפולימר הרכה, ולשרשרת הקשה יש את אותן תכונות פיזיקליות כמו גומי מגופר לאחר קישור צולב כימי בטמפרטורה מתחת לנקודת הריכוך או נקודת ההיתוך.
23, קישור צולב כימי: מתייחס לתהליך של קישור שרשראות מולקולריות גדולות באמצעות קשרים כימיים תחת פעולת אור, חום, קרינה בעלת אנרגיה גבוהה, כוח מכני, אולטרסאונד וחומרי קישור צולב ליצירת פולימר בעל רשת או מבנה צורה.
24, מדד הקצפה: מספר חלקי המים השקול ל-100 חלקים של פוליאתר מוגדר כמדד הקצפה (IF).
25. אילו סוגי איזוציאנטים נפוצים מבחינת מבנה?
ת: אליפטי: HDI, אליציקלי: IPDI,HTDI,HMDI, ארומטי: TDI,MDI,PAPI,PPDI,NDI.
26. אילו סוגי איזוציאנטים נפוצים בשימוש? כתבו את נוסחת המבנה
א: טולואן דיאיזוציאנט (TDI), דיפנילמתאן-4,4'-דיאיזוציאנט (MDI), פוליפנילמתאן פוליאיזוציאנט (PAPI), MDI נוזלי, הקסמתילן-דיאיזוציאנט (HDI).
27. משמעותם של TDI-100 ו-TDI-80?
א: TDI-100 מורכב מטולואן דיאיזוציאנט בעל מבנה 2,4; TDI-80 מתייחס לתערובת המורכבת מ-80% טולואן דיאיזוציאנט בעל מבנה 2,4 ו-20% בעל מבנה 2,6.
28. מהם המאפיינים של TDI ו-MDI בסינתזה של חומרי פוליאוריטן?
א: תגובתיות עבור 2,4-TDI ו-2,6-TDI. תגובתיות של 2,4-TDI גבוהה פי כמה מזו של 2,6-TDI, מכיוון ש-NCO במצב 4 ב-2,4-TDI רחוק מ-NCO במצב 2 ומקבוצת המתיל, וכמעט ואין עמידות סטרית, בעוד ש-NCO של 2,6-TDI מושפע מהאפקט הסטרי של קבוצת אורתו-מתיל.
שתי קבוצות ה-NCO של MDI רחוקות זו מזו ואין תחליפים מסביב, כך שהפעילות של שני ה-NCO גדולה יחסית. גם אם NCO אחד משתתף בתגובה, הפעילות של ה-NCO הנותר יורדת, והפעילות עדיין גדולה יחסית באופן כללי. לכן, הריאקטיביות של פרה-פולימר פוליאוריטן MDI גדולה מזו של פרה-פולימר TDI.
29. HDI, IPDI, MDI, TDI, NDI איזו מהעמידות להצהבה טובה יותר?
א: HDI (שייך לדיאיזוציאנט אליפטי צהוב בלתי משתנה), IPDI (עשוי משרף פוליאוריטן בעל יציבות אופטית טובה ועמידות כימית, משמש בדרך כלל לייצור שרף פוליאוריטן באיכות גבוהה שאינו משחיר צבע).
30. מטרת שינוי MDI ושיטות שינוי נפוצות
א: MDI נוזלי: מטרה שונה: MDI טהור נוזלי הוא MDI נוזלי שעבר שינוי, אשר מתגבר על כמה פגמים של MDI טהור (מוצק בטמפרטורת החדר, נמס בעת השימוש, חימום מרובה משפיע על הביצועים), וגם מספק את הבסיס למגוון רחב של שינויים לשיפור ושיפור הביצועים של חומרי פוליאוריטן מבוססי MDI.
שיטות:
① MDI נוזלי שעבר שינוי באוריטן.
② MDI נוזלי שעבר שינוי קרבודימיד ואורטונימין.
31. אילו סוגי פוליאולים פולימריים נפוצים בשימוש?
א: פוליאסטר פוליאול, פוליאתר פוליאול
32. כמה שיטות ייצור תעשייתיות קיימות לפוליאולים מפוליאסטר?
א: שיטת התכה בוואקום ב, שיטת התכה בגז נשא ב, שיטת זיקוק אזיאוטרופי ב
33. מהם המבנים המיוחדים על גבי השדרה המולקולרית של פוליאולים מפוליאסטר ופוליאתר?
א: פוליאול פוליאסטר: תרכובת אלכוהול מקרומולקולרית המכילה קבוצת אסטר על עמוד השדרה המולקולרי וקבוצת הידרוקסיל (-OH) על קבוצת הקצה. פוליאולים פוליאתריים: פולימרים או אוליגומרים המכילים קשרי אתר (-O-) ורצועות קצה (-Oh) או קבוצות אמין (-NH2) במבנה עמוד השדרה של המולקולה.
34. מהם סוגי הפוליאתר פוליאול לפי מאפייניהם?
א: פוליאתר פוליאטר פעיל מאוד, פוליאתר פוליאטר מורכב, פוליאתר פוליאטר מעכב בעירה, פוליאתר פוליאטר שעבר שינוי הטרוציקלי, פוליאתר פוליטטרהידרופוראן.
35. כמה סוגים של פוליאתרים רגילים קיימים לפי חומר המוצא?
א: פוליאוקסיד פרופילן גליקול, פוליאוקסיד פרופילן טריול, פוליאתר פוליאטר בועות קשות, פוליאתר פוליאטר בעל רמת אי-רוויה נמוכה.
36. מה ההבדל בין פוליאתרים בעלי סיומת הידרוקסית לפוליאתרים בעלי סיומת אמין?
פוליאתרים בעלי קצה אמינומי הם אתרי אליל פוליאוקסיד שבהם הקצה ההידרוקסיל מוחלף בקבוצת אמין.
37. אילו סוגי זרזים פוליאוריטן נפוצים? אילו זנים נפוצים כלולים?
א: זרזים של אמין שלישווני, זנים נפוצים הם: טריאתילן-דיאמין, דימתיל-אתנולמין, n-מתילמורפולין, N, n-דימתילציקלוהקסאמין
תרכובות אלקיל מתכתיות, הזנים הנפוצים ביותר הם: זרזים אורגנו-טין, ניתן לחלק לאוקטואט סטנוס, אולאט סטנוס ודיבוטיל-טין דילאוראט.
38. מהם מאריכי שרשרת או מקשרים צולבים של פוליאוריטן הנפוצים?
א: פוליאולים (1, 4-בוטנדיול), אלכוהולים אליציקליים, אלכוהולים ארומטיים, דיאמינים, אמינים של אלכוהול (אתנולמין, דיאתנולמין)
39. מנגנון תגובה של איזוציאנטים
א: התגובה של איזוציאנטים עם תרכובות מימן פעיל נגרמת על ידי המרכז הנוקלאופילי של מולקולת תרכובת המימן הפעיל שתוקף את אטום הפחמן מבוסס NCO. מנגנון התגובה הוא כדלקמן:
40. כיצד משפיע מבנה האיזוציאנט על הריאקטיביות של קבוצות NCO?
א: האלקטרוניטיביות של קבוצת AR: אם קבוצת R היא קבוצה סופגת אלקטרונים, צפיפות ענן האלקטרונים של אטום C בקבוצת -NCO נמוכה יותר, והיא פגיעה יותר להתקפת נוקלאופילים, כלומר, קל יותר לבצע תגובות נוקלאופיליות עם אלכוהולים, אמינים ותרכובות אחרות. אם R היא קבוצת תורמת אלקטרונים ומועברת דרך ענן האלקטרונים, צפיפות ענן האלקטרונים של אטום C בקבוצת -NCO תגדל, מה שהופך אותו לפחות פגיע להתקפת נוקלאופילים, ויכולת התגובה שלו עם תרכובות מימן פעיל תפחת. ב. אפקט אינדוקציה: מכיוון שהדיאיזוציאנט הארומטי מכיל שתי קבוצות NCO, כאשר הגן -NCO הראשון משתתף בתגובה, עקב האפקט המצומד של הטבעת הארומטית, קבוצת -NCO שאינה משתתפת בתגובה תמלא את תפקיד הקבוצה סופגת אלקטרונים, כך שפעילות התגובה של קבוצת ה-NCO הראשונה תשתפר, שהיא אפקט האינדוקציה. ג. אפקט סטרי: במולקולות דיאיזוציאנט ארומטיות, אם שתי קבוצות NCO- נמצאות בו זמנית בטבעת ארומטית, אזי ההשפעה של קבוצת NCO אחת על הריאקטיביות של קבוצת ה-NCO השנייה לרוב משמעותית יותר. עם זאת, כאשר שתי קבוצות NCO ממוקמות בטבעות ארומטיות שונות באותה מולקולה, או שהן מופרדות על ידי שרשראות פחמימנים או טבעות ארומטיות, האינטראקציה ביניהן קטנה, והיא פוחתת עם העלייה באורך שרשרת הפחמימנים או עם העלייה במספר הטבעות הארומטיות.
41. סוגי תרכובות מימן פעיל וריאקטיביות NCO
א: אליפטי NH2 > קבוצה ארומטית > מים > OH משני > פנול OH > קבוצת קרבוקסיל > אוריאה מוחלף > אמיד > קרבמט. (אם צפיפות ענן האלקטרונים של המרכז הנוקלאופילי גבוהה יותר, האלקטרוניטיביות חזקה יותר, ופעילות התגובה עם איזוציאנט גבוהה יותר ומהירות התגובה מהירה יותר; אחרת, הפעילות נמוכה.)
42. השפעת תרכובות הידרוקסיל על תגובתיותן עם איזוציאנטים
א: הריאקטיביות של תרכובות מימן פעיל (ROH או RNH2) קשורה לתכונות של R, כאשר R היא קבוצה סוחפת אלקטרונים (אלקטרו-שליליות נמוכה), קשה להעביר אטומי מימן, והתגובה בין תרכובות מימן פעיל ל-NCO קשה יותר; אם R הוא תחליף תורם אלקטרונים, ניתן לשפר את הריאקטיביות של תרכובות מימן פעיל עם NCO.
43. מה השימוש בתגובת איזוציאנט עם מים
א: זוהי אחת התגובות הבסיסיות בהכנת קצף פוליאוריטן. התגובה ביניהן מייצרת תחילה חומצה קרבמית לא יציבה, אשר מתפרקת לאחר מכן ל-CO2 ואמינים, ואם יש עודף איזוציאנט, האמין המתקבל מגיב עם האיזוציאנט ליצירת אוריאה.
44. בהכנת אלסטומרים של פוליאוריטן, יש לשלוט בקפדנות בתכולת המים של פולימרים פולימריים.
א: אין צורך בבועות באלסטומרים, ציפויים וסיבים, לכן יש לשלוט בקפדנות בתכולת המים בחומרי הגלם, בדרך כלל פחות מ-0.05%.
45. הבדלים בהשפעות הקטליטיות של זרזים של אמין ובדיל על תגובות איזוציאנט
א: לזרזים של אמין שלישופי יעילות קטליטית גבוהה לתגובה של איזוציאנט עם מים, בעוד שלזרזים של בדיל יעילות קטליטית גבוהה לתגובה של איזוציאנט עם קבוצת הידרוקסיל.
46. מדוע ניתן להתייחס לשרף פוליאוריטן כאל פולימר בלוק, ומהם המאפיינים של מבנה השרשרת?
תשובה: מכיוון שמקטע השרשרת של שרף פוליאוריטן מורכב ממקטעים קשים ורכים, המקטע הקשה מתייחס למקטע השרשרת שנוצר על ידי תגובת איזוציאנט, מאריך שרשרת וחומר צולב על השרשרת הראשית של מולקולות פוליאוריטן, ולקבוצות אלו אנרגיית קוהזיציה גדולה יותר, נפח חלל גדול יותר וקשיחות רבה יותר. המקטע הרך מתייחס לפולימר פולימר פחמן-פחמן בשרשרת הראשית, בעל גמישות טובה ומהווה מקטע גמיש בשרשרת הראשית של פוליאוריטן.
47. מהם הגורמים המשפיעים על תכונותיהם של חומרי פוליאוריטן?
א: אנרגיית לכידות קבוצתית, קשר מימן, גבישיות, דרגת קישור צולב, משקל מולקולרי, מקטע קשה, מקטע רך.
48. מהם חומרי הגלם של הקטעים הרכים והקשים בשרשרת הראשית של חומרי פוליאוריטן?
א: הקטע הרך מורכב מפוליאולים אוליגומרים (פוליאסטר, דיאולים פוליאתריים וכו'), והקטע הקשה מורכב מפוליאיזוציאנטים או משילובם עם מאריכי שרשרת בעלי מולקולות קטנות.
49. כיצד משפיעים מקטעים רכים ומקטעים קשים על תכונותיהם של חומרי פוליאוריטן?
א: מקטע רך: (1) המשקל המולקולרי של המקטע הרך: בהנחה שהמשקל המולקולרי של הפוליאוריטן זהה, אם המקטע הרך הוא פוליאסטר, חוזק הפוליאוריטן יגדל עם העלייה במשקל המולקולרי של דיול הפוליאסטר; אם המקטע הרך הוא פוליאתר, חוזק הפוליאוריטן יורד עם העלייה במשקל המולקולרי של דיול הפוליאתר, אך ההתארכות עולה. (2) גבישיות המקטע הרך: יש לו תרומה גדולה יותר לגבישיות של מקטע שרשרת הפוליאוריטן הליניארי. באופן כללי, גיבוש מועיל לשיפור הביצועים של מוצרי פוליאוריטן, אך לעיתים גיבוש מפחית את גמישות החומר בטמפרטורה נמוכה, והפולימר הגבישי לרוב אטום.
מקטע קשה: מקטע השרשרת הקשה משפיע בדרך כלל על טמפרטורת הריכוך וההיתוך ועל תכונות הטמפרטורה הגבוהה של הפולימר. פוליאוריטן המוכן על ידי איזוציאנטים ארומטיים מכיל טבעות ארומטיות נוקשות, כך שחוזק הפולימר במקטע הקשה עולה, וחוזק החומר בדרך כלל גדול יותר מזה של פוליאוריטן איזוציאנט אליפטי, אך עמידותו בפני פירוק אולטרה סגול ירודה, והוא מצהיב בקלות. פוליאוריטן אליפטי אינו מצהיב.
50. סיווג קצף פוליאוריטן
א: (1) קצף קשיח וקצף רך, (2) קצף בצפיפות גבוהה וקצף בצפיפות נמוכה, (3) קצף מסוג פוליאסטר, קצף מסוג פוליאתר, (4) קצף מסוג TDI וקצף מסוג MDI, (5) קצף פוליאוריטן וקצף פוליאיזוציאנורט, (6) ייצור בשיטת שלב אחד ושיטת קדם-פולימריזציה, ייצור רציף וייצור לסירוגין, (8) קצף בלוקים וקצף יצוק.
51. תגובות בסיסיות בהכנת קצף
א: זה מתייחס לתגובה של -NCO עם -OH, -NH2 ו-H2O, וכאשר מגיבים עם פוליאולים, "תגובת הג'ל" בתהליך ההקצפה מתייחסת בדרך כלל לתגובת היווצרות של קרבמט. מכיוון שחומר הגלם של הקצף משתמש בחומרי גלם רב-תכליתיים, מתקבלת רשת צולבת, המאפשרת למערכת ההקצפה להיווצר בג'ל במהירות.
תגובת ההקצפה מתרחשת במערכת ההקצפה בנוכחות מים. מה שנקרא "תגובת ההקצפה" מתייחס בדרך כלל לתגובה של מים ואיזוציאנט לייצור אוריאה חלופית ולשחרור CO2.
52. מנגנון התגרענות של בועות
חומר הגלם מגיב בנוזל או תלוי בטמפרטורה הנוצרת בתגובה כדי לייצר חומר גזי ולנדוף את הגז. עם התקדמות התגובה וייצור כמות גדולה של חום תגובה, כמות החומרים הגזיים והנדיפות גדלים בהתמדה. כאשר ריכוז הגז עולה מעבר לריכוז הרוויה, בועה מתמשכת מתחילה להיווצר בשלב התמיסה ועולה.
53. תפקידו של מייצב הקצף בהכנת קצף פוליאוריטן
א: יש לו אפקט אמולסיה, כך שהמסיסות ההדדית בין מרכיבי חומר הקצף משופרת; לאחר הוספת חומר פעיל שטח סיליקון, מכיוון שהוא מפחית מאוד את מתח הפנים γ של הנוזל, האנרגיה החופשית המוגברת הנדרשת לפיזור גז מצטמצמת, כך שהאוויר המפוזר בחומר הגלם נוטה יותר להתגרען במהלך תהליך הערבוב, מה שתורם לייצור בועות קטנות ומשפר את יציבות הקצף.
54. מנגנון יציבות של קצף
א: הוספת חומרים פעילי שטח מתאימים תורמת להיווצרות פיזור בועות עדין.
55. מנגנון היווצרות של קצף תאים פתוחים וקצף תאים סגורים
א: מנגנון היווצרות קצף תאים פתוחים: ברוב המקרים, כאשר יש לחץ גדול בבועה, חוזק דופן הבועה שנוצרת על ידי תגובת הג'ל אינו גבוה, וסרט הדופן אינו יכול לעמוד במתיחה הנגרמת על ידי עליית לחץ הגז, סרט דופן הבועה נמשך, והגז בורח מהקרע, ויוצר את הקצף התאים הפתוחים.
מנגנון היווצרות קצף בעל תאים סגורים: עבור מערכת בועות קשות, עקב תגובת פוליאתר פוליאטר בעל משקל מולקולרי נמוך ורב-תכליתי עם פוליאיזוציאנט, מהירות הג'ל מהירה יחסית, והגז בבועה אינו יכול לשבור את דופן הבועה, ובכך ליצור קצף בעל תאים סגורים.
56. מנגנון הקצפה של חומר הקצפה פיזי וחומר הקצפה כימי
א: חומר ניפוח פיזיקלי: חומר הניפוח הפיזי הוא נקבוביות הקצף שנוצרות באמצעות שינוי הצורה הפיזיקלית של חומר מסוים, כלומר באמצעות התפשטות גז דחוס, התנדפות נוזל או המסה של מוצק.
חומרי ניפוח כימיים: חומרי ניפוח כימיים הם תרכובות אשר, כאשר הן מתפרקות בחום, משחררות גזים כגון פחמן דו-חמצני וחנקן ויוצרות נקבוביות עדינות בהרכב הפולימר.
57. שיטת הכנה של קצף פוליאוריטן רך
א: שיטה חד-שלבית ושיטת פרה-פולימר
שיטת פרה-פולימר: כלומר, הפוליאתר פוליאול ועודף TDI בתגובה הופכים לפרה-פולימר המכיל קבוצת NCO חופשית, ולאחר מכן מעורבבים עם מים, זרז, מייצב וכו', ליצירת קצף. שיטה חד-שלבית: מגוון חומרי גלם מעורבבים ישירות לתוך ראש הערבוב באמצעות חישוב, ומכינים קצף בשלב אחד, שניתן לחלק אותו לרציף ולסירוגין.
58. מאפייני הקצפה אופקית והקצפה אנכית
שיטת לוחית לחץ מאוזנת: מאופיינת בשימוש בנייר עליון ובלוחית כיסוי עליונה. שיטת חריץ הצפה: מאופיינת בשימוש בחריץ הצפה ובלוחית נחיתה של מסוע.
מאפייני הקצפה אנכית: ניתן להשתמש בזרימה קטנה כדי לקבל שטח חתך גדול של בלוקי קצף, ובדרך כלל משתמשים במכונת הקצפה אופקית כדי לקבל את אותו חתך של הבלוק, רמת הזרימה גדולה פי 3 עד 5 מהקצף האנכי; בגלל החתך הגדול של בלוק הקצף, אין שכבה עליונה ותחתונה, וגם שכבת הקצה דקה, כך שאובדן החיתוך מצטמצם מאוד. הציוד מכסה שטח קטן, גובה המפעל הוא כ-12 ~ 13 מטר, ועלות ההשקעה של המפעל והציוד נמוכה מזו של תהליך הקצפה האופקי; קל להחליף את המשפך והמודל כדי לייצר גופי קצף גליליים או מלבניים, במיוחד בילטים עגולים של קצף לחיתוך סיבובי.
59. נקודות בסיסיות בבחירת חומרי גלם להכנת קצף רך
א: פוליאול: פוליאתר פוליאול לקצף בלוקים רגיל, משקל מולקולרי הוא בדרך כלל 3000 ~ 4000, בעיקר פוליאתר טריול. פוליאתר טריול עם משקל מולקולרי של 4500 ~ 6000 משמש לקצף בעל עמידות גבוהה. עם העלייה במשקל המולקולרי, חוזק המתיחה, ההתארכות והעמידות של הקצף עולים. הריאקטיביות של פוליאתרים דומים יורדת. עם העלייה ברמת הפונקציונליות של פוליאתר, התגובה מואצת יחסית, דרגת הקישור הצולב של הפוליאוריטן עולה, קשיות הקצף עולה וההתארכות יורדת. איזוציאנט: חומר הגלם האיזוציאנטי של קצף בלוקים רך מפוליאוריטן הוא בעיקר טולואן דיאיזוציאנט (TDI-80). הפעילות הנמוכה יחסית של TDI-65 משמשת רק לקצף פוליאוריטן מפוליאסטר או קצף פוליאתר מיוחד. זרז: היתרונות הקטליטיים של הקצפה בקצף רך בתפזורת ניתנים לחלוקה גסה לשתי קטגוריות: האחת היא תרכובות אורגנו-מתכתיות, קפרילט סטנוס הוא הנפוץ ביותר; סוג נוסף הוא אמינים שלישוניים, המשמשים בדרך כלל כאתרים דימתיל-אמינו-אתיליים. מייצב קצף: בקצף פוליאוריטן פוליאסטר בתפזורת, משתמשים בעיקר בחומרים פעילי שטח שאינם סיליקון, ובקצף פוליאתר בתפזורת, משתמשים בעיקר בקופולימר אולפיני מחומצן אורגנוסיליקה. חומר מקציף: באופן כללי, משתמשים רק במים כחומר מקציף כאשר צפיפות בועות הבלוק הרך של פוליאוריטן גדולה מ-21 ק"ג למטר מעוקב; תרכובות בעלות נקודת רתיחה נמוכה כמו מתילן כלוריד (MC) משמשות כחומרי ניפוח עזר רק בניסוחים בצפיפות נמוכה.
60. השפעת תנאי הסביבה על התכונות הפיזיקליות של קצף בלוקים
א: השפעת הטמפרטורה: תגובת ההקצפה של פוליאוריטן מואצת ככל שטמפרטורת החומר עולה, מה שיגרום לסיכון של שריפת ליבה ואש בניסוחים רגישים. השפעת לחות האוויר: עם עליית הלחות, עקב תגובת קבוצת האיזוציאנט בקצף עם מים באוויר, קשיות הקצף פוחתת וההתארכות עולה. חוזק המתיחה של הקצף עולה עם העלייה בקבוצת האוריאה. השפעת לחץ אטמוספרי: עבור אותה נוסחה, כאשר נוצר הקצפה בגובה רב יותר, הצפיפות מצטמצמת משמעותית.
61. ההבדל העיקרי בין מערכת חומרי הגלם המשמשת לקצף רך יצוק קר לקצף יצוק חם
א: לחומרי הגלם המשמשים ביציקה בריפוי קר יש תגובתיות גבוהה, ואין צורך בחימום חיצוני במהלך הריפוי. בהסתמך על החום שנוצר על ידי המערכת, תגובת הריפוי יכולה להסתיים למעשה תוך זמן קצר, והתבנית יכולה להשתחרר תוך מספר דקות לאחר הזרקת חומרי הגלם. תגובתיות חומר הגלם של קצף יציקה בריפוי חם נמוכה, ויש לחמם את תערובת התגובה יחד עם התבנית לאחר היווצרות הקצפה בתבנית, וניתן לשחרר את תוצר הקצף לאחר שהוא מתבגר לחלוטין בתעלת האפייה.
62. מהם המאפיינים של קצף רך יצוק בקור בהשוואה לקצף יצוק בחום
א: ① תהליך הייצור אינו דורש חום חיצוני, יכול לחסוך הרבה חום; ② מקדם שקיעה גבוה (יחס קריסה), ביצועי נוחות טובים; ③ קצב ריבאונד גבוה; ④ לקצף ללא מעכב בעירה יש גם תכונות מעכבות בעירה מסוימות; ⑤ מחזור ייצור קצר, יכול לחסוך עובש ולחסוך בעלויות.
63. מאפיינים ושימושים של בועה רכה ובועה קשה בהתאמה
א: מאפייני בועות רכות: מבנה התא של בועות פוליאוריטן רכות הוא ברובו פתוח. באופן כללי, יש לו צפיפות נמוכה, גמישות טובה, ספיגת קול, חדירות אוויר, שימור חום ותכונות אחרות. שימושים: משמש בעיקר לרהיטים, חומרי כריות, חומרי כריות מושב לרכב, מגוון חומרי מרוכבים למינציה של ריפוד רך, קצף רך תעשייתי ואזרחי משמש גם כחומרי סינון, חומרי בידוד קול, חומרים עמידים בפני זעזועים, חומרים דקורטיביים, חומרי אריזה וחומרי בידוד תרמי.
מאפייני קצף קשיח: לקצף פוליאוריטן משקל קל, חוזק ספציפי גבוה ויציבות ממדית טובה; ביצועי הבידוד התרמי של קצף פוליאוריטן קשיח מעולים. כוח הדבקה חזק; ביצועי הזדקנות טובים, חיי שירות אדיאבטיים ארוכים; לתערובת התגובה נוזליות טובה ויכולה למלא בצורה חלקה חללים או צורות מורכבות. חומר הגלם לייצור קצף פוליאוריטן קשיח בעל תגובתיות גבוהה, יכול להשיג ריפוי מהיר, ויכול להשיג יעילות גבוהה וייצור המוני במפעל.
שימושים: משמש כחומר בידוד למקררים, מקפיאים, מיכלי קירור, אחסון קר, בידוד צינורות נפט ומים חמים, בידוד קירות וגגות מבנים, בידוד לוחות סנדוויץ' ועוד.
64. נקודות מפתח בעיצוב נוסחת בועות קשות
א: פוליאולים: פוליאת'ר פוליאורים המשמשים לניסוחי קצף קשיח הם בדרך כלל פוליאולים פוליפרופילן אוקסיד בעלי אנרגיה גבוהה וערך הידרוקסיל גבוה (משקל מולקולרי נמוך); איזוציאנט: כיום, האיזוציאנט המשמש לניסוח בועות קשות הוא בעיקר פולימתילן פוליפניל פוליאיזוציאנט (הידוע בדרך כלל בשם PAPI), כלומר, MDI גולמי ו-MDI פולימרי; חומרי ניפוח: (1) חומר ניפוח CFC (2) חומר ניפוח HCFC ו-HFC (3) חומר ניפוח פנטאן (4) מים; מייצב קצף: מייצב הקצף המשמש לניסוח קצף קשיח פוליאוריטן הוא בדרך כלל פולימר בלוק של פולידימתיל סילוקסאן ופוליאוקסולפין. כיום, רוב מייצבי הקצף הם בעיקר מסוג Si-C; זרז: הזרז לניסוח בועות קשות הוא בעיקר אמין שלישוני, וניתן להשתמש בזרז אורגנו-בדיל באירועים מיוחדים; תוספים נוספים: בהתאם לדרישות ולצרכים של שימושים שונים של מוצרי קצף פוליאוריטן קשיח, ניתן להוסיף לנוסחה מעכבי בעירה, חומרי פתיחה, מעכבי עשן, חומרים נגד הזדקנות, חומרים נגד עובש, חומרי הקשחה ותוספים נוספים.
65. עקרון הכנת קצף לעיצוב עור מלא
א: קצף אינטגרלי לעור (ISF), המכונה גם קצף עצמי עורק (self skinning foam), הוא קצף פלסטיק המייצר את השכבה הצפופה שלו בזמן הייצור.
66. מאפיינים ושימושים של אלסטומרים מיקרופורוזיים מפוליאוריטן
א: מאפיינים: אלסטומר פוליאוריטן הוא פולימר בלוק, המורכב בדרך כלל מאוליגומר פוליאול, מקטע רך גמיש וארוך שרשרת, דיאיזוציאנט ומאריך שרשרת, ליצירת מקטע קשה, מקטע קשה ומקטע רך המסודר לסירוגין, ויוצר יחידה מבנית חוזרת. בנוסף להכיל קבוצות אסטר אמוניה, הפוליאוריטן יכול ליצור קשרי מימן בתוך ובין מולקולות, והמקטעים הרכים והקשים יכולים ליצור אזורי מיקרופאזה וליצור הפרדת מיקרופאזה.
67. מהם מאפייני הביצועים העיקריים של אלסטומרים מפוליאוריטן
א: מאפייני ביצועים: 1, חוזק וגמישות גבוהים, ניתן לשמור על גמישות גבוהה בטווח קשיות רחב (Shaw A10 ~ Shaw D75); באופן כללי, ניתן להשיג את הקשיות הנמוכה הנדרשת ללא פלסטייזר, כך שאין בעיה הנגרמת מנדידת פלסטייזר; 2, תחת אותה קשיות, כושר נשיאה גבוה יותר מאלסטומרים אחרים; 3, עמידות מעולה בפני שחיקה, עמידות הבלאי שלו גדולה פי 2 עד 10 מזו של גומי טבעי; 4. עמידות מצוינת לשמן ולכימיקלים; עמידות בפני קרינה של פוליאוריטן ארומטי; עמידות מצוינת לחמצן ולאוזון; 5, עמידות גבוהה בפני פגיעות, עמידות טובה לעייפות וזעזועים, מתאים ליישומי כיפוף בתדירות גבוהה; 6, גמישות טובה בטמפרטורה נמוכה; 7, פוליאוריטן רגיל אינו יכול לשמש מעל 100 ℃, אך שימוש בנוסחה מיוחדת יכול לעמוד בטמפרטורה גבוהה של 140 ℃; 8, עלויות היציקה והעיבוד נמוכות יחסית.
68. אלסטומרים מפוליאוריתן מסווגים לפי פוליאולים, איזוציאנטים, תהליכי ייצור וכו'.
א: 1. לפי חומר הגלם של אוליגומר פוליאול, אלסטומרים של פוליאוריטן ניתן לחלק לסוג פוליאסטר, סוג פוליאתר, סוג פוליאולפין, סוג פוליקרבונט וכו'. סוג פוליאתר ניתן לחלק לסוג פוליטטרהידרופורן וסוג פוליפרופילן אוקסיד לפי זנים ספציפיים; 2. לפי ההבדל בין דיאיזוציאנט, ניתן לחלק אותו לאלסטומרים אליפטיים וארומטיים, ולחלק אותם לסוגים אחרים: סוג TDI, סוג MDI, סוג IPDI, סוג NDI; מתהליך הייצור, אלסטומרים של פוליאוריטן מחולקים באופן מסורתי לשלוש קטגוריות: סוג יציקה (CPU), סוג תרמופלסטיות (TPU) וסוג ערבוב (MPU).
69. מהם הגורמים המשפיעים על תכונותיהם של אלסטומרים של פוליאוריטן מנקודת מבט של מבנה מולקולרי?
א: מנקודת מבט של מבנה מולקולרי, אלסטומר פוליאוריטן הוא פולימר בלוק, המורכב בדרך כלל מאוליגומרים של פוליאולים, קטעים רגועים וגמישים, דיאיזוציאנט ומאריכי שרשרת, ליצירת קטע קשיח, קטעים קשים ורכים לסירוגין, ויוצרים יחידה מבנית חוזרת. בנוסף להכיל קבוצות אסטר אמוניה, הפוליאוריטן יכול ליצור קשרי מימן בתוך המולקולות וביניהן, והמקטעים הרכים והקשים יכולים ליצור אזורי מיקרופאזה וליצור הפרדת מיקרופאזה. מאפיינים מבניים אלה הופכים את אלסטומרי הפוליאוריטן לעמידים וקשיחות מצוינים, המכונים "גומי עמיד בפני שחיקה".
70. הבדל ביצועים בין אלסטומרים מסוג פוליאסטר רגיל לבין אלסטומרים מסוג פוליאטטרהידרופוראן אתר
א: מולקולות פוליאסטר מכילות יותר קבוצות אסטר פולריות (-COO-), שיכולות ליצור קשרי מימן תוך-מולקולריים חזקים, כך שלפוליאוריטן פוליאסטר יש חוזק גבוה, עמידות בפני שחיקה ועמידות בפני שמן.
לאלסטומר המוכן מפוליאתר פוליאטר יש יציבות טובה בהידרוליזה, עמידות בפני מזג אוויר, גמישות בטמפרטורה נמוכה ועמידות בפני עובש. מקור המאמר/Polymer learning Research
זמן פרסום: 17 בינואר 2024