水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料制备开题报告

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1. 研究目的与意义

在各类聚氨酯制品中，聚氨酯泡沫塑料是最重要的一部分，它的主要特征是具有多孔性，因而相对密度小，比强度高。

根据所用原料不同和配方变化，可制成软质、半硬质和硬质聚氨酯泡沫塑料等几种；若按所用多元醇品种分类可分为聚酯型、聚醚型和蓖麻油型聚氨酯泡沫塑料等；若按其发泡方法分类有块状、模塑和喷涂聚氨酯泡沫塑料等类型。

它不像聚乙烯、聚氯乙烯等聚合物那样，需先将单体聚合成粒后，才能加工成制品，聚氨酯直接从单体原料一次加工成聚合物制品，这就省去聚合、分离、精制、挤出、造粒等中间工序。

2. 国内外研究现状分析

自1937年德国i.g.farben公司合成聚氨酯以来，作为高分子材料的聚氨酯工业发展很快。

聚氨酯硬泡，其最大的优点是质轻、隔热保温性能好、吸音缓冲抗震性优良，具有较高的压缩强度和较好的尺寸稳定性；同时合成聚氨酯塑料的原料聚酯或聚醚多元醇结构多变，使其性能变化范围广，而且加工方式灵活，成型施工方便，既可以自由发泡，又可以模塑成型，还可以以现场喷涂，固化速度快。

由于聚氨酯泡沫体具有极低的传热系数、低密度和高比强度值,并具有良好的粘接性能，这些优点首先受到对绝热性能要求严格的制冷设备和建筑业的欢迎,需求量急骤增加,应用领域不断扩大。

3. 研究的基本内容与计划

生产硬质聚氨酯泡沫塑料的原料主要有聚醚多元醇、异氰酸酯、发泡剂、泡沫稳定剂及催化剂等。

制备硬质聚氨酯泡沫塑料时，发生的反应主要是异氰酸酯与羟基和水的反应，前者生成聚氨基甲酸酯，后者生成co2气体用以形成泡孔。

① 典型配方主要原料包括：聚醚多元醇，羟值(koh)为(45020)mg/g，25℃时黏度为2500～3500mpas；泡沫稳定剂；复合催化剂；多亚甲基多苯基多异氰酸酯(papi)，牌号为44v20，异氰酸根(nco)质量分数为31.5%。

4. 研究创新点

在制备硬泡聚氨酯的配方中，选择发泡剂的种类及用量是获取比较理想的聚氨酯硬泡关键。

水是环境效益非常好的化学发泡剂，odp值为零、gwp值极低。

因此，水发泡替代技术在硬质聚氨酯泡沫的某些生产领域仍然具有良好的应用前景。