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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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人的八字的大運變化致使命局中所有因素發(fā)生強弱變化,近而各個因素之間的相互促進與制約的情景發(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,近而各個反應(yīng)之間的相互促進與制約的情景發(fā)生深刻變化。泡內(nèi)溫度變化速率是配方設(shè)計時要把握的核心參數(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,這種放熱是動態(tài)的大量而劇烈的,這時反應(yīng)體系內(nèi)的溫度變化好比氣球內(nèi)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(nèi)壓強并未迅速增加。

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,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40攝氏度后二氯甲烷立即地全部氣化。事實上二氯甲烷有滯后性,實踐證明在二氯甲烷大濃度使用時,即使泡沫出氣后,泡內(nèi)溫度超過140攝氏度時,仍有近三成的甲烷沒有氣化,滯留在泡體內(nèi)。由于放熱量與發(fā)氣量是兩個動態(tài)的量,由于氣體體積會隨溫度變化而變化,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,產(chǎn)品密度會發(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反應(yīng)、聚氨酯與甲苯的交聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)生。長期插針探測泡內(nèi)溫度的打印記錄表明,在泡沫后熟化時存在一個放熱高峰,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,仍有半數(shù)以上的聚醚沒有反應(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)。實踐表明,在生產(chǎn)6m*2m*1m尺寸、密度為7-8kg/m3泡體時,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,這一時間明顯加長。在高密度泡沫中,這一時間可達到4-6小時。無機填料石粉的加入,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)會使泡內(nèi)溫度升高還是降低?增加異氰酸酯指數(shù)會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泡內(nèi)溫度的影響,答案是要具體計算后才能決定。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)時的現(xiàn)象如同人類出生時的第一次啼哭,所以說發(fā)泡就是你把對生命對大自然的規(guī)律與判斷應(yīng)用到化學(xué)反應(yīng)上面。預(yù)測就是你把對生命對大自然的規(guī)律與判斷應(yīng)用到陰陽變化上面。