三种泡沫材料.doc

聚醚多元醇粘接性对比分析

北京航空材料研究院先进复合材料国防科技重点实验室 纪双英

摘要：本文主要是针对河北省无极县聚氨酯厂生产的三种聚醚多元醇和聚醚多元醇组合料进行的对比试验。结合文献资料初步找出了影响粘接性的因素。

1 外观分析
观察三种聚醚多元醇的颜色可以看出：4110的颜色明显发深且透明性差， 4110G和480的颜色相差不多。比较四种聚醚多元醇的粘度可以发现4110组合料的粘度最低，这是因为其中加入了发泡剂、硅油以及催化剂等低分子物质的原因；480粘度最高；4110和4110G粘度相差不多且均大于4110组合料的粘度小于480的粘度。（由于时间关系，具体粘度值还有待测定。）
480
4110G
4110
4110
组合料
图略
图1 四种原料外观比较
2 PH值测试
用PH试纸分别测试四种原料的PH值，发现四种原料均呈强碱性，且4110的碱性要大于4110G。这与聚醚多元醇生产过程中所用到的催化剂未被中和有关。实验其他厂家的聚醚多元醇，试纸放入几乎不变颜色，也就是说PH值呈中性。
图略
图2 四种原料的PH值测试

3 羟值测试
对三种聚醚多元醇分别进行羟值测定，发现4110的羟值过高。一般来说，羟值越高，官能度越大，粘接性越差。故4110组合料粘接性差与4110羟值过高有直接关系。
表1 三种聚醚多元醇的羟值
原材料
4110
4110G
480
羟值（mgKOH/g）
635

注：昨天加班很晚回家，报告忘记拿了。数据下周上班后再发给您吧。我记得4110的羟值好像是635。那天按您说的投料比我算的理论值为590-600。羟值 过高后分子量就变小，链段变短，柔性变差，所以会导致粘接性差。
4．4110组合料自由泡试验
黑料采用PAPI（下文中如无特殊说明，则黑料均采用PAPI），由于试验时羟值未测出来，故采用理论计算的600计算得到配料比例为A:B=75: 100。
实验在容积为200ml的一次性塑料杯中进行。实验中发现泡沫起发速度较快，出杯后有歪脑袋现象，泡沫全倒在一边，如图3所示。测定自由泡密度为34Kg/m3。
去掉塑料杯后，泡沫外表几乎可以去掉一层完整的薄皮，一撕就掉。底部也被杯子带走一些，如图4所示。实验结果如下图：
图略 图略
图3 4110组合料歪脑袋现象 图4 4110组合料掉底及脱皮现象
一般来说泡沫料出杯后应该如蘑菇状生长，而出现歪脑袋现象说明组合料配方不够合理，这也会在一定程度上影响粘接。
5．纪配4110组合料的发泡试验
为了验证组合料配方对粘接性的影响，本人自己做了一个配方进行试验。实验结果表明，泡沫出杯后生长均匀，掉底及脱皮现象也明显低于前面的4110组合料，见图5。
图略
图5 两种组合料所发泡沫的掉底及脱皮现象比较
另外，对于4110G的粘接性也进行了一系列试验，另外还将三种料进行了实际的粘接性试验，所用的钢模具尺寸为80*80*600，料已备好。准备切成剥离试样进行滚筒玻璃试验。但由于时间问题试验没能进行下去。
我们单位从8月4号到13号放的高温假，去您那里是高温假的第一天。回来以后加班做了一系列试验，上述的实验也是那几天做的。而自从上班后到现在，由于课题出了事情，集团领导和空军领导都很着急，半个月时间组织专家开了三次大型的故障分析会。所以这段时间天天忙着做大会小会的开、还要做试验、统计数据、分析原因、写报告…，所以您的事情一直也没顾得上。前几天（周二）忙里偷闲参加了一上午的培训，正好能上网，就在QQ上给您留了言，试图给您解释一下，可能您没看见。呵呵，太不好意思了，您一定以为遇到骗子了吧。本来昨天答应给您发邮件的，但昨天回来的太晚实在没有精神所以今天才粗略写了点东西。这两天还得忙领导布置得别的报告（下周还要开会，哎，没办法。），所以给您的东西也没能写的很全面。等过了这段时间我再好好整理一篇东西给您吧。您昨天说的测粘度的事情，我下周抽空给您做一下。
再就粘接性问题总结一下吧：
（1） 羟值过高、官能度过大都不利于粘接。您的4110粘接性不好与羟值过高有直接关系。
（2） 粘接性与泡沫的密度关系也很大，提高泡沫密度粘接性会大大提高。如果可以的话，您可以把粘接性不好的4110的密度提高一倍试试。
（3） 粘接性与面板的温度也有很大的关系，提高面板的温度也可以增加粘接性。
最后，谢谢您那天的盛情款待以及对我的信任。对于一个素不相识的人您能那样对待实在让我很感动，相信好人终有好报。有时间来北京一定记得联系我啊！