Може ли аминът за PU пяна да се използва в PU пяни с отворени клетки?

Ако някога сте се занимавали с производство на PU пяна, знаете колко критични са аминовите катализатори за получаване на правилната текстура, време на нарастване и цялостна производителност – независимо дали правите мебелни възглавници, опаковъчна пяна или дори акустична изолация. Но един въпрос, който получавам през цялото време както от нови, така и от опитни производители на пяна, е: „Мога ли да използвам същия амин за PU пяна, на който разчитам за пяна със затворени клетки в моите проекти с отворени клетки?“

Кратък отговор? Да, но има някои големи разлики в начина, по който трябва да коригирате нещата, и няколко ключови причини, поради които това не е просто обикновен суап. Като доставчик на полиуретанови пенообразуващи амини, виждал съм твърде много производители да се насочват към пяна с отворени клетки със смеси от амини със затворени клетки и в крайна сметка получават пяна, която се срутва, има неравномерна клетъчна структура или отнема твърде много време за втвърдяване. Нека разбием това, за да не правите същите грешки, които съм виждал да правят други.

Първо, нека накратко да обобщим какво правят амините в PU разпенването, за да поставим началото. PU пяната идва от реакция между полиоли, изоцианати, вода и куп добавки, които настройват процеса. Амините са катализаторите, които стартират две основни реакции: реакцията на гел (която свързва полиоли и изоцианати, за да изгради полимерната основа, която придава здравината на пяната) и реакцията на разпенване (при която водата реагира с изоцианат, за да направи CO₂, което създава мехурчетата, които образуват клетъчната структура на пяната).

PU пяната със затворени клетки е твърдият, плътен вид, който виждате в изолационни плоскости или опаковки, който блокира влагата. Клетките му са малки, запечатани и не пропускат въздуха. За това обикновено използвате амини, които ускоряват реакцията на гел малко по-рано - имате нужда от здрава, стабилна полимерна матрица, която да задържи тези малки, затворени мехурчета от счупване по време на разпенване. Пяната с отворени клетки, от друга страна, е това, което използвате за възглавници на дивани, горни части за матраци или акустични панели. Клетките му са предимно отворени, свързани помежду си, така че въздухът може да тече през тях. Това означава, че балансът на реакциите е напълно различен тук.

Чакай, защо типът на амина има толкова голямо значение конкретно за отворените клетки? Нека навлезем в дребното. Пяната с отворени клетки разчита на реакцията на издухване, която е синхронизирана точно с реакцията на гел. Ако издухването се случи твърде бързо и гелът е твърде бавен, мехурчетата стават твърде големи и пукат, преди полимерът да е достатъчно силен, за да ги задържи. Ако гелът е твърде бърз в началото, ще получите дебела, твърда кожа върху повърхността на пяната, преди вътрешността да има шанс да се разшири, което води до свита сърцевина или неравномерна плътност.

Повечето стандартни аминови смеси за пени със затворени клетки са формулирани така, че първо да благоприятстват реакцията на гел - те се нуждаят от тази здрава матрица, за да запазят малките затворени клетки непокътнати. Когато използвате същия амин в пяна с отворени клетки, често се оказвате с обвивка, която се образува твърде бързо, улавяйки газ вътре и причинявайки разкъсване на мехурчета, докато пяната се разширява, или сърцевина, която не се желира достатъчно бързо, за да поддържа отворената клетъчна структура, която искате.

Но това не означава, че не можете да настроите съставите на амини, за да работят за пяна с отворени клетки. Ключът е регулирането на съотношението на първичните спрямо третичните амини и съчетаването им с други катализатори, за да се балансират скоростите на продухване и желиране. Например третичните амини като триетилендиамин (TEDA) са силни гел катализатори, докато базираните на имидазол амини са по-добри за насърчаване на реакцията на продухване. За отворените клетки искате да се насочите повече към специфичните за продухване амини, но не толкова, че гелът да изостава.

Имал съм клиенти, които са идвали при мен и са казвали, че са опитали техния амин със затворени клетки за гъвкава пяна с отворени клетки и са получили плътен, гумен блок вместо мека, ефирна пяна. Те използваха същото съотношение на амин, както преди, без да осъзнават, че формулировките с отворени клетки използват повече вода, за да създадат повече CO₂ (разпенващият агент тук), така че имате нужда от амин, за да поддържате тази по-бърза скорост на раздуване, без да забавяте гела.

Ето защо, когато работим с клиенти, които преминават към отворена клетка, ние първо питаме и за другите им суровини, защото това не е само аминът. Ако сте нов в PU разпенването, може да не знаете, че полиолите играят огромна роля и тук. За пяна с отворени клетки обикновено използвате полиоли с по-високо молекулно тегло, които създават по-гъвкава полимерна матрица. Ако сдвоите вашия амин с грешен полиол, дори персонализирана смес от амини няма да ви даде правилния резултат. Разгледайте нашия полиетер полиол за PU разпенване, ако работите по проекти с отворени клетки - имаме опции, пригодени за различни видове пяна. Ние също така работим с много производители, които съчетават нашите аминови катализатори с нашия съполимерен полиол, което добавя допълнителна издръжливост на мебелната пяна.

Друга голяма добавка за пяна с отворени клетки е силиконовото масло. Силиконът действа като повърхностно активно вещество, стабилизирайки клетъчната структура, така че мехурчетата да не изскачат или да се сливат по време на разширяване. За отворена клетка се нуждаете от силикон с различно молекулно тегло от това, което бихте използвали за затворена клетка - той също трябва да помогне при отварянето на клетката, а не само за стабилизиране. Използването на грешен силикон може да доведе или до свити клетки, или до затворени клетки, когато искате отворени. Имаме силиконово масло за PU разпенване, проектирано специално за гъвкава пяна с отворени клетки, така че ако съставяте формула, това е задължителна добавка.

Чакай, ами пигментните пасти? Знам, че това е закъсняла мисъл за някои, но ако правите цветна пяна с отворени клетки (като декоративни акустични панели или персонализирани възглавници), пигментната паста също може да повлияе на клетъчната структура. Някои пигментни пасти имат носители, които могат да попречат на активността на катализатора на амина, ако не съответстват на вашата система от пяна. Ние доставяме пигментна паста, която е тествана да работи с нашите аминови катализатори и всички други наши PU пенообразуващи добавки, така че не е нужно да гадаете със съвместимостта.

Нека поговорим за често срещана грешка, която хората правят, когато преминават към отворена клетка: недостатъчно тестване на сместа от амини преди пълното производство. Дори ако сте използвали амин за затворена клетка в продължение на години, вашата формула с отворена клетка ще се нуждае от 20-50% различни нива на амин, в зависимост от плътността и мекотата на пяната, които искате. Например, възглавница с отворени клетки с висока плътност ще се нуждае от по-високо съотношение на гел амин, докато акустична пяна с ниска плътност ще се нуждае от повече разпенващ амин. Винаги препоръчваме тестове за разпенване в малък мащаб - първо смесете партида от 1 кг, изсипете я в малка кутия и проследете времето на нарастване, времето на втвърдяване и клетъчната структура, преди да увеличите мащаба. По този начин не губите материал за лоша партида.

Има ли случай, в който не трябва да използвате стандартен PU пенлив амин за отворена клетка? Само ако правите супер специализирана пяна с отворени клетки, като устойчива на висока температура. Някои амини се разграждат при по-високи температури, така че за това ще ви трябва топлостабилен катализатор. Но за по-голямата част от приложенията с отворени клетки - възглавници, матраци, акустични панели, амортизация на опаковката - регулирането на вашата аминова смес е напълно изпълнимо.

Виждал съм клиенти да идват при нас с груба идея какво искат и ние работим с тях, за да коригираме техния съществуващ амин или да създадем персонализирана смес. Например производител на матраци се обърна миналата година, заявявайки, че тяхната пяна с отворени клетки е твърде бучка, защото техният амин причинява неравномерен растеж на клетките. Разменихме техния гел-тежък амин със смес 60/40 от разпенващи и гелообразни амини, сдвоихме го с препоръчаните от нас силикон и полиол и те намалиха степента на отказ на партидите си със 70% през този месец.

Нека приключим това, за да е ясно: Аминът за PU разпенване може абсолютно да се използва в PU пяна с отворени клетки, но това не е универсално решение. Ключът е балансирането на съотношенията на амините, за да съответстват на реакциите на раздуване и гел, съчетаването му с правилните полиоли, силикон и дори пигментна паста и тестване на малки партиди преди мащабиране. Ако не сте запознати с пяната с отворени клетки или се борите с текущата си формула, свържете се с доставчик, който познава системите както със затворени, така и с отворени клетки, ще ви спести много време и загуба на материали.

Ако работите върху проект за PU пяна с отворени клетки и се нуждаете от помощ при избора на правилния амин или искате да научите повече за това как нашите катализатори се съчетават с другите ни PU пенещи се материали (като изоцианат за PU пяна, полиетер полиол или силиконово масло), ние сме тук, за да ви помогнем. Просто се свържете с нашия екип, за да разговаряме за вашите нужди - без натиск, само истински съвет въз основа на това, което работи за действителни производители на пяна като вас.

Контакт с отдел продажби
Тел / WhatsApp:
Г-жа Сали: 008615160289964
Г-жа Лили: 008615306060616
Имейл: ptdmjx@ptdmjx.com
Уебсайт: www.demingmachinery.com

препратки:

1. Oertel, G. (Ed.). (1993). Ръководство за полиуретани: химия, суровини, обработка, приложение, свойства. Публикации на Hanser Gardner.
2. Ашида, К. (2006). Полиуретанови пени: химия и технология. CRC Press.
3. Szycher, M. (1999). Наръчник на Szycher за полиуретани. CRC Press.
4. Водопроводчик, Д. и Фриш, К.К. (1991). Ръководство за полимерни пенопласти и технология за пенопласти. Публикации на Hanser Gardner.
5. Уудс, Г. (1990). Книгата ICI Polyurethanes (2-ро издание). Джон Уайли и синове.