1.預聚體的氣泡問題
在預聚體的制備過程中,氣泡的產生有幾個原因:材料粘度的增加導致氣泡的增加;第二,原料(低聚多元醇和多異氰酸酯)中的水含量超過0.05%,導致它們與多異氰酸鹽之間發生反應并產生CO2氣泡;第三,反應裝置中有水;第四,反應器內負壓過大,導致物料沸點降低,物料汽化,產生大量氣泡;第五,如果添加過多填料,在攪拌下很容易產生更多氣泡。上述五個氣泡產生源可以逐個解決。如果原料脫水時間過長,應將水分控制在0.05%以下;徹底干燥反應容器;在不允許材料蒸發的情況下,應盡可能增加負壓,以找到合適的真空,穩定生產過程,減少或避免材料蒸發。在預聚體的合成過程中,氣泡的產生極為不利。液體中的大量氣泡將使反應系統的溫度波動很大,這使得反應難以控制。應盡量減少氣泡的產生,以便于成功完成預聚體的消泡。
2.預聚體的粘度
粘度是反映材料聚合度的重要指標。它也是聚合過程中反應程度的具體表示。在低聚物多元醇和多異氰酸酯的聚合過程中,隨著反應時間的延長,反應程度逐漸加深,反應物料的粘度也隨之增加,給生產操作帶來困難。材料粘度增加的主要原因如下:原料或工藝的選擇必須明確,因為不同原料的流動性不同,聚酯的流動性比聚醚差得多,因此聚氨酯預聚體的可操作性也相對較差;如果必須選擇聚氨酯預聚體進行反應,則可以選擇不飽和聚酯以獲得更好的效果;當然,半預聚物工藝也可以用來改變聚氨酯預聚體帶來的不利因素。二是原料配比的確定。在原料配比中,硬段含量的增加會加速反應程度,增加材料粘度。因此,可以通過調整硬段和軟段的質量比,然后通過實驗來確定硬段與軟段的比例。三是反應溫度和時間的選擇。反應溫度越高或反應時間越長,材料的聚合度越強,材料的粘度越大。有必要通過實驗調整反應溫度和時間的平衡點。
3.預聚體的流動性
流動性是反映材料加工性能的重要指標,材料的流動性與其粘度有很大關系。在大多數情況下,材料的流動性隨著其粘度的增加而降低。流動性對物料能否順利排出起著重要作用。因此,解決材料流動性問題尤為重要。以下是三種提高材料流動性的方法:一盡量降低材料的粘度;二是加入增韌劑,但不能太多,一般不超過10%,因為加入更多增韌劑會增加產品的柔軟度,降低產品的強度;三是通過溫度調節流動性,但溫度不宜過高。過高的溫度將導致材料加速聚合,甚至凝膠,這將大大降低材料的流動性,并可能導致降解反應。一般情況下,溫度不應超過100℃。預聚體的流動性決定了下一步擴鏈反應的成功,因此解決預聚體流動性問題是整個實驗的重點。