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聚氨酯軟泡泡內(nèi)溫度的理解

更新日期:2020年3月4日 大字 小字
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人的八字的大運(yùn)變化致使命局中所有因素發(fā)生強(qiáng)弱變化,近而各個(gè)因素之間的相互促進(jìn)與制約的情景發(fā)生深刻變化,同理聚氨酯軟泡泡內(nèi)溫度的變化致使反應(yīng)體系中所有反應(yīng)速率發(fā)生變化,近而各個(gè)反應(yīng)之間的相互促進(jìn)與制約的情景發(fā)生深刻變化。泡內(nèi)溫度變化速率是配方設(shè)計(jì)時(shí)要把握的核心參數(shù)。

泡內(nèi)溫度的產(chǎn)生源自化學(xué)反應(yīng)。從放熱形態(tài)上看可分為:

泡沫前期反應(yīng)放熱

即泡沫上升階段的放熱,這種放熱是動(dòng)態(tài)的大量而劇烈的,這時(shí)反應(yīng)體系內(nèi)的溫度變化好比氣球內(nèi)的壓強(qiáng),雖然向氣球注入大量氣體,但是氣球體積也隨之增大,所以氣球內(nèi)壓強(qiáng)并未迅速增加。

泡沫后期反應(yīng)放熱

即泡沫上升停止后的放熱,這種放熱相對(duì)前面是靜態(tài)的少量而緩慢的,這種放熱好比氣球內(nèi)的壓強(qiáng),雖然向氣球內(nèi)注入少量氣體,但是氣球的體積不變,所以氣球內(nèi)壓強(qiáng)的增加不容忽視。泡沫體系前期反應(yīng)的放熱主要是水與甲苯反應(yīng)產(chǎn)生的,其放熱速度受其反應(yīng)速度的制約。我們知道水與甲苯的反應(yīng)速率受反應(yīng)物初始濃度(配方量),濃度比(異氰酸酯指數(shù)),催化劑濃度等決定。在劇烈放出大量熱的同時(shí)也釋放出大量氣體。二氯甲烷的氣化速率在熱平衡中起著重要作用,它影響著體系內(nèi)的溫升速率與反應(yīng)速率。二氯甲烷的氣化速度與二氯甲烷的濃度及體系內(nèi)的溫度上升速度有關(guān)。雖然二氯甲烷沸點(diǎn)在40攝氏度左右,但這不意味著泡沫反應(yīng)體系內(nèi)溫度超過(guò)40攝氏度后二氯甲烷立即地全部氣化。事實(shí)上二氯甲烷有滯后性,實(shí)踐證明在二氯甲烷大濃度使用時(shí),即使泡沫出氣后,泡內(nèi)溫度超過(guò)140攝氏度時(shí),仍有近三成的甲烷沒(méi)有氣化,滯留在泡體內(nèi)。由于放熱量與發(fā)氣量是兩個(gè)動(dòng)態(tài)的量,由于氣體體積會(huì)隨溫度變化而變化,由于甲烷的氣化速度與放熱速率相關(guān)聯(lián),所以泡體前期的泡內(nèi)溫度在一定范圍內(nèi)有自我調(diào)節(jié)能力,其中典型的例子是相同的配方在不同的初始溫度(原料溫度)或不同的季節(jié)生產(chǎn)時(shí),產(chǎn)品密度會(huì)發(fā)生變化。泡沫體系后期反應(yīng)的放熱主要是聚氨酯與甲苯的鏈增長(zhǎng)反應(yīng)、聚氨酯與甲苯的交聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)生。長(zhǎng)期插針探測(cè)泡內(nèi)溫度的打印記錄表明,在泡沫后熟化時(shí)存在一個(gè)放熱高峰,其峰值與配方用水量有關(guān),與異氰酸酯指數(shù)關(guān)系不大。與二氯甲烷的滯后性相似,聚醚也有類似的特性:在泡沫開孔出氣時(shí),仍有半數(shù)以上的聚醚沒(méi)有反應(yīng),這源于聚醚多羥基的結(jié)構(gòu)。泡沫的散熱效果與泡孔結(jié)構(gòu)有關(guān)。實(shí)踐表明,在生產(chǎn)6m*2m*1m尺寸、密度為7-8kg/m3泡體時(shí),從泡沫出氣后40-60分鐘,泡內(nèi)溫度開始下降。隨著泡沫密度的增加,這一時(shí)間明顯加長(zhǎng)。在高密度泡沫中,這一時(shí)間可達(dá)到4-6小時(shí)。無(wú)機(jī)填料石粉的加入,較大影響泡沫反應(yīng)前期與后期的反應(yīng)速率,也就較大影響其反應(yīng)的放熱速率。分析應(yīng)用:增加異氰酸酯指數(shù)會(huì)使泡內(nèi)溫度升高還是降低?增加異氰酸酯指數(shù)會(huì)減少水與甲苯的反應(yīng)放熱速率,既減少泡內(nèi)溫度的增加 。增加異氰酸酯指數(shù)會(huì)增加后期交聯(lián)反應(yīng)的數(shù)量,即增加泡內(nèi)溫度。前述兩者效果之和決定著對(duì)泡內(nèi)溫度的影響,答案是要具體計(jì)算后才能決定。泡內(nèi)溫度如人體的生命力一樣不可或缺。人老了,生命力就弱了,生命力太旺的年輕人在老年人眼里或多或少是種病態(tài)。泡沫生產(chǎn)時(shí)的現(xiàn)象如同人類出生時(shí)的第一次啼哭,所以說(shuō)發(fā)泡就是你把對(duì)生命對(duì)大自然的規(guī)律與判斷應(yīng)用到化學(xué)反應(yīng)上面。預(yù)測(cè)就是你把對(duì)生命對(duì)大自然的規(guī)律與判斷應(yīng)用到陰陽(yáng)變化上面。

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