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聚氨酯軟泡泡內溫度的理解

更新日期:2020年3月4日 大字 小字
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人的八字的大運變化致使命局中所有因素發(fā)生強弱變化,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溫度的變化致使反應體系中所有反應速率發(fā)生變化,近而各個(gè)反應之間的相互促進(jìn)與制約的情景發(fā)生深刻變化。泡內溫度變化速率是配方設計時(shí)要把握的核心參數。

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

泡沫前期反應放熱

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)反應體系內的溫度變化好比氣球內的壓強,雖然向氣球注入大量氣體,但是氣球體積也隨之增大,所以氣球內壓強并未迅速增加。

泡沫后期反應放熱

即泡沫上升停止后的放熱,這種放熱相對前面是靜態(tài)的少量而緩慢的,這種放熱好比氣球內的壓強,雖然向氣球內注入少量氣體,但是氣球的體積不變,所以氣球內壓強的增加不容忽視。泡沫體系前期反應的放熱主要是水與甲苯反應產(chǎn)生的,其放熱速度受其反應速度的制約。我們知道水與甲苯的反應速率受反應物初始濃度(配方量),濃度比(異氰酸酯指數),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(zhù)重要作用,它影響著(zhù)體系內的溫升速率與反應速率。二氯甲烷的氣化速度與二氯甲烷的濃度及體系內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(zhù)泡沫反應體系內溫度超過(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。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溫度在一定范圍內有自我調節能力,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。泡沫體系后期反應的放熱主要是聚氨酯與甲苯的鏈增長(cháng)反應、聚氨酯與甲苯的交聯(lián)反應產(chǎn)生。長(cháng)期插針探測泡內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),與異氰酸酯指數關(guān)系不大。與二氯甲烷的滯后性相似,聚醚也有類(lèi)似的特性:在泡沫開(kāi)孔出氣時(shí),仍有半數以上的聚醚沒(méi)有反應,這源于聚醚多羥基的結構。泡沫的散熱效果與泡孔結構有關(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,泡內溫度開(kāi)始下降。隨著(zhù)泡沫密度的增加,這一時(shí)間明顯加長(cháng)。在高密度泡沫中,這一時(shí)間可達到4-6小時(shí)。無(wú)機填料石粉的加入,較大影響泡沫反應前期與后期的反應速率,也就較大影響其反應的放熱速率。分析應用:增加異氰酸酯指數會(huì )使泡內溫度升高還是降低?增加異氰酸酯指數會(huì )減少水與甲苯的反應放熱速率,既減少泡內溫度的增加 。增加異氰酸酯指數會(huì )增加后期交聯(lián)反應的數量,即增加泡內溫度。前述兩者效果之和決定著(zhù)對泡內溫度的影響,答案是要具體計算后才能決定。泡內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)的現象如同人類(lèi)出生時(shí)的第一次啼哭,所以說(shuō)發(fā)泡就是你把對生命對大自然的規律與判斷應用到化學(xué)反應上面。預測就是你把對生命對大自然的規律與判斷應用到陰陽(yáng)變化上面。

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