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细说矿用聚氨酯筛网材质反应模式

发布时间:2022-07-17人气:56

        从事矿用聚氨酯筛网工作久了就想探寻内在规律。探寻方法大至两种。一种是通过聚氨酯配方的质量份数来摸索,比如某配方当百份矿用聚氨酯筛网中TDI加或减1公斤时,T-9大约减或加7克。比如多少密度的聚氨酯硅油用多少、颜色数量加多少,还能导出密度与硅油用量的简单的经验公式(近似成反比)。再比如TDI的最小用量,又是一个有矿用聚氨酯筛网与湿度存在的经验公式等等。另一种是“ 掐头去尾 ”,一个连续的化学反应,中间变化不去管它,只在意初始反应浓度(配方)和反应结束时状态的两个片段。可以这么说,大多数推导出来的经得住生产检验的简单的经验公式都是建立在此基础之上的,聚氨酯筛网成品质量是其要点。如果我们把反应过程分解成几十到几百个反应场景去认识去计算那就有趣了。如何去界定这些反应场景呢?我们还真找到了一个物质:催化剂(触媒)。教科书上说催化剂反应的模式是:催化剂反应~催化剂析出~催化剂再反应,如此一个循环我们可以界定为一个局部反应。比如啊:矿用聚氨酯筛网的TDI用量是60千克,触媒的用量是0.2千克,那么这配方某种反应有多少个循环呢有多少个反应场景?我们来算算:

       60x1000/174=344.83

       0.2x1000x2/340=1.1765

      (344.83-1.1765)/1.1765=292.1

       有292个循环,有292个反应场景。如果一个一个去细算,没有几个小时算不利索。

       随着矿用聚氨酯筛网到了一定年限比如半年以上,发现自己之前建立在质量层次认识(即聚氨酯筛网使用周期也可以说是寿命)反应规律的效果近乎为零。即便自己手中有一千多个成熟的生产配方还是不能从这些变动的数字中寻找出我们想象当中的规律,还是有种云里雾里的感觉。从养家糊口的角度看不想去像搞科研样钻这些反应变化,但是起码要保证平时聚氨酯筛网生产中多些预判与多重保障,少些提心吊担与走弯路。即便这不高的要求我们也没能从物质质量层次认识上得到满足。这说明还有其它不被我们熟知运用的方法没被我们使用(更别说掌握)。外人都认为,都研发了一二十年的聚氨酯筛网还不是十拿九稳轻松加自然。事实情况是,绝大多数聚氨酯筛网新手,要么发着变化稍显简单的配方走量,一天开机不停。要么从事技术附加值高的配方,要求多,平衡区间窄,产量不是太大。不论是哪种情况,生产高质量、高寿命矿用聚氨酯筛网时都要打起十二分精神,生产出高寿命的聚氨酯筛网才是关键。所以哇,即便是我生产了、近三十年的矿用聚氨酯筛网,我一旦给自己放假几个月,心态精神都不是怎么感觉好。为什么会是这个样子呢?仅仅是工作压力吗?我想认识方法和不能游刃有余是关键。

矿用聚氨酯筛网


       鉴于此,我们不自觉地把眼光聚集到物质组成更小的单位上:基团。当我们以质量认识异氰酸酯时,会有TDI-80、TDI-65、粗MDI、改性MDI、MDI-50、MDI-100等等。当我们关注到活性反应基团时,以上这些原料的不同就等价于N=C=O基团受取代基和空间位阻影响而活性的不同。当把眼光再看向更小的反应单位时,我们会发现矿用聚氨酯筛网的高回弹聚氨酯、慢回弹聚氨酯、普通聚氨酯空前的相似和统

一,区别在反应速率上。

聚氨酯筛网浇筑过程

       

        一个配方相当于两军开战前的排兵布阵。以甲苯二异氰酸酯(TDI)和三羟基矿用聚氨酯筛网(PPG)反应为例,有1位OH(PPG)、2位OH(PPG)、3位OH(PPG)、2.4-4位NCO(TDI)、2.4-2位NCO(TDI)、2.6-2位NCO(TDI)、2.6-6位NCO(TDI)、H(水)、OH(水)九种反应物质。

虽然1~3位PPG中的羟基初始活性是一样的,但是当一个羟基反应后,其它两个羟基的活性会大幅下降,也就是说冲锋陷阵的是33.3%的PPG。异氰酸酯也一样,由于2.4-4位TDI的高活性和对水第一步反应的敏感性,在聚氨酯上升过程中起主导作用。决定这场战争的效果,一是官兵素质,也就是上面那九种反应物质。另一个是每种反应物身上赋予向前冲锋的动力。

       让矿用聚氨酯筛网弹性力主要有二种,一种是瞬间发力后就完成使命结束了,好比射箭时拉满弓积蓄的势能,在松开弓时转化为瞬间的初始动能,结束,这个动力是配方原料温度(初始反应温度)来实现。另一种是持续发力加速,好比给箭身装个动力喷射系统,当箭射出一瞬间,这个助推器开始工作,持续推行让箭加速向前,这个动力是由配方的催化剂(催化剂浓度)提供的。所以哇,什么料温高催化剂要减,怎么减,可部分替代吗?没那么简单。

       这涉及到各反应物质之间因为浓度、活性、反应模式而引起的争夺与分配。比如反应活性基团中水和矿用聚氨酯筛网对TDI的争夺,2.4TDI与2.6TDI对水与矿用聚氨酯筛网的竞争反应,矿用聚氨酯筛网和水和TDI对催化剂反应的竞争,催化剂效力(活化能)与反应体系即时温度对反应速率影响的竞争,放热与热量被气体稀释的竞技,该竞技又包括产生OCO的放热反应与气化带走热量的物理发聚氨酯剂反应等等,在几十数百个反应场景中以上竞争反应都在上演,这是聚氨酯软聚氨酯反应多向性的根本原因。影响因素太多,太复杂。所以哇,在实际生产中往往控制反应过程中内在温度变化曲线来规范各种反应。至于如何制约高分子化学反应的可逆性也有些费神。

       事物有阴也有阳。单看正向反应速度是很快很快的,呈指数级增长,这样下去反应要不了多久会失控。所以哇,一定有阻碍其反应速率提升的因素。随着反应进行主要有以下几点:反应物浓度快速减少、生成物浓度快速增加、大量气体快速产生对反应热的稀释,需注意的是气体产生对反应物和生成物浓度稀释下降的作用很小。这些阻碍因素也是以指数级形式增长的。一增一减,才有我们看到的聚氨酯沫平稳上升的表象。

聚氨酯触媒

       

微观决定着宏观,比如水对TDI反应放出二氧化碳的过程我们都知道分两步走,第一步放出二氧化碳,第二步再生成别的非气态物质。通过键离能我们能大至计算出第一步反应释放出约70%的热量,也就是说生成二氧化碳气体与释放出绝大部分热量近乎同步。如果倒过来,第一步反应释放30%热量,第二步反应释放70%热量,那在宏观上反应场景就完全变了!

        众多因素错踪复杂在一起共存,其外在表现一定是个曲线,比如胺锡催化剂在聚氨酯沫开孔平衡时的宏观分布,螺旋上升的曲线也好,正弦余弦震荡的曲线也罢,再有,化学反应中离不开对数,离不开自然对数。

        胡思乱想那么多,平时聚氨酯紧赶慢赶并且被气味熏着,谁还想这些。但以上不妨碍我们把经验建立在相对合理的变化模式上,对吧。每天一睁眼我们的生命进程也存在类似以上诸多复杂的变化,不同的是我们选择了无视,凭感觉和心情生活,就像我们凭感觉和经验发聚氨酯一样。有了以上诸多复杂因素的认识我们就能对反应过程进行推演,就像玄学能预判百年人生和万年社会一样。


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