Открытопористый пенополиуретан на основе полиэстерного полиола

[Nuriel]

Уважаемые коллеги,

надеюсь на помощь специалистов по пенополиуретанам. Имеется следующая проблема - нужно воспроизвести в лабораторных условиях открытопористый пенополиуретан на основе полиэстерных полиолов. На основе полиэфирных всё получается, а с полиэстерными что ни делаю, всегда все поры закрыты.

Обычная лабораторная процедура в данный момент такая:

1. Полиол + вода + эмульгаторы/стабилизаторы + катализаторы (третичные амины) - смесь при помощи обычно лабораторного смесителя с диском 60мм, 1000 - 3000 оборотов, 20 - 60 с
2. Полиизоцианат - аналогичная смесь, 5 - 10 с

Затем смесь выливается в картонную форму. После окончания подьёма, пенополиуретан кондиционируется в лаб. печи при 70 - 100 °C, 20 - 60 мин.

Поиски в литературе ( в многочисленных книгах про полиуретаны и т.д.), патентах, в сети и т. д. ничего не дали. Есть неподтверждённые высказывания, что якобы открытопористые пенополиуретаны в лаборатории вообще невозможно произвести, а только на соответствующих машинах.

Буду премного благодарен за любые советы или ссылки на литературу. Может быть есть какие-то особенные трюки. Заранее извиняюсь за возможно хромающую терминологию, техническое общение редко веду на русском.

С уважением,

Константин

[chemtech]

Уважаемые коллеги,

На основе полиэфирных всё получается, а с полиэстерными что ни делаю, всегда все поры закрыты.

Полиэфир и полиэстер - одно и то же. На какой марке полиэфира (полиэстера) получается, а на какой нет?

[Nuriel]

Прошу прощения, возможно причина опять же в терминологии, но это отнюдь не одно и тоже.

Полиэфирные полиолы имеют в цепочках исключительно простую эфирную связь - из мономеров этилен- или пропиленоксида.

Полиэстерные полиолы имеют в цепочках сложноэфирную связь из конденсации дикарбоксильных кислот и диалкоголей.

Соответственно свойства очень различаются.

Конкретно использую Desmophen 2200B как полиэстерную основу. Это полиол из адипиновой кислоты и диэтиленгликола с триметилолпропаном как стартером.

[chemtech]

На основе полиэфирных всё получается, а с полиэстерными что ни делаю, всегда все поры закрыты.

Марки полиэфирных смол, на которых получается, известны?

[Nuriel]

Например Arcol 1105s

[chemtech]

Например Arcol 1105s

Desmophen 2200B отличается от Arcol 1105s существенно по вязкости. Может в этом причина?
Причина также может быть в разной растворимости смол в воде.

[Nuriel]

Например Arcol 1105s

Desmophen 2200B отличается от Arcol 1105s существенно по вязкости. Может в этом причина?
Причина также может быть в разной растворимости смол в воде.

эти параметры наверняка играют важную роль, поэтому формулировки для полиэфирных и полиэстерных и различаются существенно, в первую очередь что касается эмульгаторов, дисперзионных аддитивов, стабилизаторов и т.д. Я к сожалению не могу разглашать другие используемые компоненты и составы, с которыми работаю.

Мне понятно, что информации даю мало и туманную, поэтому и надеюсь, что просто найдётся кто-то, кто именно с этим сталкивался и поймёт о чём именно речь. Постараюсь ещё раз детальнее описать ситуацию:

В случае простых полиэфирных эфиров, открытопористые мягкие пены получается при различнейших формулировках, на базе различнейших полиолов без проблем. У коллег с которыми я работаю богатый опыт, что касается таких пенополиуретанов.

В случае полиэстерных, ни я и никто из моих коллег никогда не смог получить "в лабораторных условиях" открытую пену. Все остальные параметры пен абсолютно в порядке, и плотность и профиль реакции, подьём, качество. Только поры закрыты и всё - соответственно желаемая механика и пропускаемость воздуха отстутствуют.
Причём на основе различных стандартных формулировок, которые согласно имеющейся документации от неких предшественников, контакта с которыми по различным причинам уже нет, тоже давали открытые пены. На производстве пенополиуретанов посредством соответствующего оборудования по моей (к сожалению скудной) информации на основе этих формулировок проблем с открытопористостью нет.

К сожалению я не имею возможности работать с аппаратурой и должен воспроизвести открытопористую пену из полиэстерных полиолов в лабораторных условиях, то бишь для начала найти хоть какой-то метод это сделать, чтобы иметь базовый работающий и воспроизводимый процесс. На основе этого тогда смогу собственно работать дальше над моей конкретной задачей, которую я тут уже обсуждать не могу.

[chemtech]

Arcol 1105s в воде растворяется? Или сколько воды можно растворить в Arcol 1105s?

[talgar]

Вода в качестве порогена? А без эмульгаторов нельзя? ... или как-то поиграть с ними. Интуитивно чувствуется, что нужно увеличить поверхностное натяжение.

[Nuriel]

Arcol 1105s согласно MSDS частично растворяется в воде, сами не пробовали сколько именно. На днях попробуем, наш полиэстерный полиол не растворим в воде.

В обоих случаях перед добавлением ТДИ создается эмульсия с специальными эмульгаторами.

@talgar: в данном случае исключительно вода как пороген, и это замене не подлежит. Без эмульгаторов тут никак, потому что они нужны для как минимум для стабилизации пены. Играли ими уже вдоль и поперёк и силиконовыми разных типов и несиликоновыми, или пена получается, но закрытая или не получается вообще нормально, потому что или пере- или недостабилизирована. А окна клеток лопаться не хотят и всё.

[chemtech]

Arcol 1105s согласно MSDS частично растворяется в воде, сами не пробовали сколько именно. На днях попробуем, наш полиэстерный полиол не растворим в воде.

Скорее всего из-за различия в составе эмульсий (один полимер присутствует в водной фазе растворенным, а другой нет) получается эффект по пористости. Попробуйте перед эмульгированием Десмофена в воду добавить немного этиленгликоля (ди-, три- и т.д.). Может это поможет получить открытые поры

[тол]

Первый эластичный ППУ (фирменное название Порлон, которое потом и перешло на все эластичные ППУ) был получен как раз на сложном полиэфире Вашего типа и ТДИ. И как Вы понимаете, получали его не сразу на машине. Однако, все первые рецептуры шли на ТДИ 65:35 (соотношение изомеров 2,4:2,6) Сейчас такого ТДИ никто не делает, т.к. спрос на ТДИ 102Т пропал (чистый изомер 2.4)и идёт сырец с 80%-тами 2.4. На простых полиэфирах с этим ТДИ проблем нет и под него разработаны все применяющиеся сейчас пеностабилизаторы - сополимеры ПДМС и сополимеры окиси этилена и пропилена. Получть эласт. ППУ на сложном ПЭ и ТДИ 80:20 действительно большая проблема - особенно с отрытием ячеек. Нарушается сам механизм их открытия. Обычные кремнеорганические пеностабилизаторы эдесь не работают. Необходимы другие типы ПАВ, насколько помню, типа авироля. Да и катализ отличен от систем на основе простого полиэфира.

[Nuriel]

Большое спасибо за ваш комментарий,

хотя к этому времени постановка вопроса немного поменялась, всё равно очень полезная информация. Для определённых целей попробую оценить эффект ТДИ 65:35. Доступность к нему у нас в принципе имеется.

Насчёт открытопористости ответ оказался до (изначально собственной) глупости банальным. Решил не доверять местному методу "мы всегда так делали" и углубиться в методику этого самого измерения и что - оказывается, этот самый "закрытый" пенополиуретан совсем не закрытый, а просто метод с обратной отдачей водяного столба на стандартной аппаратуре чувствителен только для особенно открытых стандартных ППУ на основе простых полиэфиров. А "мои" тоже открытые, просто пропускаемость намного ниже - нашёл прибор, который отлично может измерять их и очень чувствительно определять разницу.

Так что ещё раз всем спасибо за оказанную помощь, ещё много много чему надо учиться.