CONCENTROL对用于硬质聚氨酯泡沫配方的15种新型表面活性剂进行了研究,以分析表面活性剂的反应性对其性能的影响。 CONCENTROL进行这项研究的目的是为生产聚氨酯泡沫提供最佳性能和最低成本的表面活性剂。
这项研究是在CONCENTROL的实验室中进行的,由化学科学博士,聚氨酯添加剂技术总监Josep Nadal先生领导。
硬质聚氨酯泡沫在工业,建筑和家用领域具有不同的应用:冰箱,冰柜,冷藏室,墙壁覆盖物和屋顶……这些应用中的聚氨酯必须满足特定的性能,才能在隔热,稠度,可燃性和附着力方面获得良好的结果。有机硅表面活性剂是生产聚氨酯泡沫的必要组分,因为它们可以稳定泡沫,同时还可以改善其他性能。
从化学角度看,有机硅表面活性剂由聚醚和聚硅氧烷形成。 CONCENTROL进行的研究集中于合成不同组的表面活性剂,唯一的区别是聚醚的末端基团,从而改变了其反应性。
凭借其合成能力,CONCENTROL可以生产具有不同端基的反应性和非反应性表面活性剂,从而在硬质聚氨酯泡沫中获得特定的性能,例如提高附着力或生产单组分泡沫(用于喷枪)。在这项研究中,分析了三种改变反应性的情况:
–不封顶(-OH)
–甲氧基封端(-OCH3)
–乙氧基封端(-OCOCH3)
取决于所需聚氨酯的类型,3种类型的表面活性剂都有不同的应用。聚氨酯板材制备过程中,最经常使用这3种类型表面活性剂之一。因此,为了在3种表面活性剂之间获得可比的结果,CONCENTROL将本研究的重点放在分析PUR / PIR配方中反应性的影响上。
本研究分为两个部分。首先,合成了15种使用不同类型的聚硅氧烷(基于分子量和分枝)和不同类型的聚醚(基于分子量和环氧乙烷EO的百分比)的新型实验性表面活性剂样品,唯一的区别是反应性。研究的这一部分使用不同的技术分析了这些表面活性剂的合成和表征:
–极性(浊点分析)
–红外光谱
–分子量
第二部分包括对用研究第一部分得到的表面活性剂制备的泡沫进行物理分析,以便将化学结构与得到的物理参数联系起来。为此,考虑了以下特征:
– Lambda值(导热率)
–易燃性
–尺寸稳定性的测量
– 总体外观
不同分析提供的结果表明,在所选的聚氨酯板材配方中,泡沫最重要的变化来自表面活性剂化学成分(EO,PO,有机硅%)的不同组合,同时改变了聚氨酯的反应活性。有机硅表面活性剂的端基对聚氨酯板材泡沫的质量和性能没有影响。
因此,我们可以得出结论,在CONCENTROL实验室为这项研究开发的3种有机硅表面活性剂合成技术中(未封端的-OH,-OCH3封端和-OCOCH3封端),未发现其性能(导热性,可燃性,尺寸稳定性)有负面影响和整体外观)。
限制表面活性剂的反应性是使所得产物更昂贵的合成方法。这项研究表明,此过程对于改善所研究的PUR / PIR面板的不同配方的性能不是必需的。
为了继续进行这项研究,我们计划通过分析参数(例如泡沫在面板金属侧的附着力以及对泡沫流动性的影响)来评估不同表面活性剂对所得泡沫的影响。
这项研究于2016年4月在每两年举行一次的CONCENTROL UTECH北美活动期间,由约瑟夫·纳达尔(Josep Nadal)先生向公众介绍。