新一代海綿硬化劑
在聚氨酯塊狀海綿的生產(chǎn)中，調(diào)節(jié)海綿的硬度一直是一個(gè)難題。可以通過不同的方法來調(diào)節(jié)海綿的硬度。一般來說，降低海綿的硬度，也就是軟化海綿，并不會(huì)對(duì)海綿的其他性能產(chǎn)生太大的改變，但是要想提高海綿的硬度而不對(duì)海綿的其他性能產(chǎn)生不利影響，則是不可能的。
增加海綿硬度的方法有很多，首先想到的是通過增加海綿密度來提高海綿硬度，海綿密度每增加1kg/m3，硬度可增加約1.0kPa（cld 40%），但這會(huì)增加成本；使用填充材料（caco3和baso4）也可以增加硬度，但這種方法不是永久性的，會(huì)降低海綿的物理性能；還有一種常用的方法是添加聚合物多元醇，這種方法可以提高硬度，但海綿的成本會(huì)大大增加；一種方法是強(qiáng)化海綿的三維結(jié)構(gòu)，即增加交聯(lián)數(shù)目，這可以通過提高tdi指數(shù)來實(shí)現(xiàn)，但這種方法會(huì)改變海綿的泡孔結(jié)構(gòu)，降低透氣性，增加閉孔數(shù)量。此外，隨著反應(yīng)溫度的升高，塊體發(fā)黃甚至著火的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)增加；另一種方法是加速凝膠化反應(yīng)，即增加錫催化劑的用量。這種方法還會(huì)改變海綿的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，降低滲透性。
根據(jù)行業(yè)需求，新典化工對(duì)海綿的硬度機(jī)理進(jìn)行了長期研究，新開發(fā)的海綿專用硬化劑系列產(chǎn)品滿足了客戶的需求。下表為新典化工產(chǎn)品列表：
nt h12 nt h15 nt h18
類型 胺反應(yīng)型固化劑 聚酯固化劑 聚醚固化劑
優(yōu)缺點(diǎn)產(chǎn)品本身無氨味，能參與反應(yīng)，無voc排放，與復(fù)合材料體系相溶，無需配方調(diào)整，添加量少。能參與反應(yīng)，與復(fù)合材料體系相溶性差?？山档蛅di指標(biāo)節(jié)省成本，價(jià)格便宜。能參與反應(yīng)，能與復(fù)合材料體系相溶，可降低tdi指標(biāo)節(jié)省成本，添加量大，綜合性價(jià)比高。
以nt h18為例，通過具體的實(shí)驗(yàn)來展示其性能和效果。
與市場上其他硬化添加劑不同，NT H18 可以顯著提高硬度，而不會(huì)影響泡沫細(xì)胞結(jié)構(gòu)。當(dāng)將 NT H18 添加到配方中時(shí)，無需改變 TDI 或錫的用量來維持開孔結(jié)構(gòu)。使用量為 1 至 5 pphp，具體取決于所需的硬度增加。根據(jù)泡沫密度、配方和生產(chǎn)參數(shù)，硬度可提高 35%，而不會(huì)顯著改變孔結(jié)構(gòu)。
表1：泡沫密度為16kg/m3的實(shí)驗(yàn)箱泡沫的通用配方如下：
多元醇 ohn 48 (pphp) 100-x
總水量（pphp）5.2
nt cat a-33 (pphp) 0.15
nt cat t-9（pphp）0.25
tegostab b8160 (pphp) 1.3
二氯甲烷（pphp）7.5
nt h18 (pphp) x
TDI指數(shù)110
如圖1所示，在參考配方實(shí)驗(yàn)室條件下，密度為16kg/m3的海綿中添加3pphp和5pphp的nt h18，其硬度分別提高了25%和35%。
圖1：NT H18海綿添加3pphp和5pphp后的硬度變化曲線
使用NT H18不僅能提高硬度，還能在保持海綿硬度的前提下，降低配方中TDI、聚合多元醇或錫的含量，因此，必要時(shí)可采用其來降低成本，改善工藝條件（反應(yīng)溫度）。如表2所示，在參考配方實(shí)驗(yàn)室條件下，在21kg/m3海綿中添加3pphp的NT H18，可使TDI指數(shù)從105降低至100，硬度幾乎保持不變，且海綿黃變問題可得到明顯改善，如圖2所示。
表2：實(shí)驗(yàn)箱中密度為21kg/m3的海綿的通用配方如下：
多元醇 ohn 48 (pphp) 100 97
總水量（pphp） 4.8 4.8
nt cat a-33 (pphp) 0.20 0.20
nt cat t-9 (pphp) 0.22 0.22
tegostab b8232 (pphp) 1.0 1.0
tdcpp（pphp）10 10
nt h18（pphp）0 3
TDI指數(shù) 110 105
圖2：實(shí)驗(yàn)所得海綿黃變結(jié)果對(duì)比
總結(jié)：綜合以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出NT H18在不影響海綿本身其他物理性能的情況下，能夠明顯提高海綿的硬度，并且能夠在一定程度上改善海綿的黃變問題。
