如何确定聚氨酯的厚度
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发布时间:2022-05-01 05:47
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时间:2022-06-25 04:57
聚氨酯计算公式中有关术语及计算方法
1. 官能度
官能度是指有机化合物结构中反映出特殊性质(即反应活性)的原子团数目。对聚醚或聚酯多元醇来说,官能度为起始剂含活泼氢的原子数。
2. 羟值
在聚酯或聚醚多元醇的产品规格中,通常会提供产品的羟值数据。
从分析角度来说,羟值的定义为:一克样品中的羟值所相当的氢氧化钾的毫克数。在我们进行化学计算时,一定要注意,计算公式中的羟值系指校正羟值,即
羟值校正 = 羟值分析测得数据 + 酸值羟值校正 = 羟值分析测得数据 - 碱值
对聚醚来说,因酸值通常很小,故羟值是否校正对化学计算没有什么影响。
但对聚酯多元醇则影响较大,因聚酯多元醇一般酸值较高,在计算时,务必采用校正羟值。严格来说,计算聚酯羟值时,连聚酯中的水份也应考虑在内。
例,聚酯多元醇测得羟值为 224.0,水份含量 0.01%,酸值 12,求聚酯羟值羟值校正 = 224.0 + 1.0 + 12.0 = 257.0
3. 羟基含量的重量百分率
在配方计算时,有时不提供羟值,只给定羟基含量的重量百分率,以OH%表示。羟值 = 羟基含量的重量百分率×33
例,聚酯多元醇的OH%为 5,求羟值羟值 = OH% × 33 = 5 × 33 = 165
4. 分子量
分子量是指单质或化合物分子的相对重量,它等于分子中各原子的原子量总和。
分子量 = 56.1´官能度´1000
羟值
(56.1 为氢氧化钾的分子量)
例,聚氧化丙烯甘油醚羟值为 50,求其分子量。
分子量 = 56.1´ 3 ´1000 = 3366
50
对简单化合物来说,分子量为分子中各原子量总和。
如二乙醇胺,其结构式如下:
CH2CH2OH
HN <
CH2CH2OH
分子式中,N 原子量为 14,C 原子量为 12,O 原子量为 16,H 原子量为 1,则二乙醇胺分子量为:14+4×12+2×16+11×1=105
5. 异氰酸基百分含量
异氰酸基百分含量通常以NCO%表示,对纯TDI、MDI 来说,可通过分子式算出。
TDI的NCO% = 42 ´ 2 = 48%
174
MDI的NCO% = 42 ´ 2 = 33.6%
250
式中 42 为 NCO 的分子量
对预聚体及各种改性TDI、MDI,则是通过化学分析方法测得。
有时异氰酸基含量也用胺当量表示,胺当量的定义为:在生成相应的脲时,1 克分子胺消耗的异氰酸酯的克数。
胺当量和异氰酸酯百分含量的关系是:
胺当量 =
4200
NCO%
6. 当量值和当量数
当量值是指每一个化合物分子中单位官能度所相应的分子量。
当量值 = 数均分子量
官能度
如聚氧化丙烯甘油醚的数均分子量为 3000,则其当量值
聚醚三元醇当量值 = 3000 = 1000
3
在聚醚或聚酯产品规格中,羟值是厂方提供的指标,因此,以羟值的数据直接计算当量值比较方便。
当量值 = 56100
羟值
当量值 = 56100
羟值
TDI当量 = 分子量 = 174 = 87
官能度 2
当量 = 42.02 ´100
NCO%
7. 异氰酸酯指数
异氰酸酯指数表示聚氨酯配方中异氰酸酯过量的程度,通常用字母R 表示。
W异
异氰酸酯指数(R)= 异氰酸酯当量数 =
多元醇当量数
E异
W醇 + W水
式中:W 异为异氰酸酯用量
W 醇为多元醇用量
E 异为异氰酸酯当量
E 醇为多元醇当量
例,根据下列配方,计算异氰酸酯指数R。
E醇 9
聚酯三元醇(分子量 3000)
400 份
水
11 份
匀泡剂
4 份
二甲基乙醇胺
4 份
TDI
150 份
TDI当量 = 174 = 87
2
聚酯当量 = 3000 = 1000
3
水当量为 9
150
R = 87 = 1.07
400
1000
+ 11
9
聚氨酯泡沫塑料计算公式及其应用
1. 聚氨酯泡沫收率计算方法
聚氨酯泡沫塑料制造时物料变动情况可按下式表示:
上式 4 个方程式中左边为使用的原料,右边为产物。
⑷式中:
A:为催化剂,稳定剂,泡沫稳定剂等物料中不挥发物质。
B:为催化剂,稳定剂,泡沫稳定剂等物料中挥发物质。
从以上方程式看出,聚氨酯化合物是最终产品,CO2 与 CCL3F 在发泡过程中损失,其他助剂要看是属于挥发组份还是非挥发组份。
聚氨酯泡沫塑料的收率的计算:
(聚氨酯化合物)+(A)
´10(0 重量%)
(多元醇)+(多异氰酸酯)+(水)+(CCL3F)+(A)+(B)
在实际计算中要分析损失物料:
⑴式中实际无损失,⑵式中 CO2 逸出,⑶式中 CCL3F 汽化,⑷式中 B 物质的挥发部分损失 。于⑵式中 1 公斤克分子的水将损失 1 公斤克分子的CO2 ,其损失量为W 公斤。
W = 水的用量´ 44 18
即
⑶式中损失的为F 公斤。
则 F = 发泡剂CCL3F 的全量
⑷式中损失的组份为B 公斤。则总损失量:W+F+B
以上收率用百分率表示:
使用原料的总计 -(W + F + B)´100%
使用原料的总计
例 以普通软泡制备过程为代表做的收率计算。当发泡配方为:
聚醚(酯)多元醇
100 公斤
多异氰酸酯
50 公斤
水
4.0 公斤
发泡剂CCL3F
5.0 公斤
催化剂+泡沫稳定剂
2.0 公斤
计算:
按W = 4.0 ´ 44
18
F=5.0 B=0
收率 = 100 + 50 + 4.0 + 5.0 + 2.0 -(9.8 + 5.0 + 0)´100% = 90.5%
100 + 50 + 4.0 + 5.0 + 2.0
从计算说明,按以上配方发泡,当使用原料一百公斤时则制得泡沫塑料为 90.5 公斤。
2. 异氰酸酯用量的计算
在聚氨酯泡沫配方中,异氰酸酯用量是根据配方中多元醇的质量指标、水的用量来计算的。
⑴聚氨酯硬泡配方异氰酸酯用量的计算异氰酸酯用量计算方法
每 100 克多元醇所需的异氰酸酯用量如下: