日常我們常見的海綿大多是由木纖維素纖維或發泡塑料聚合物制成的,而由海綿動物制成的天然海綿則多用于身體清潔或繪畫。其他的還包括合成海綿,制作材料分別為低密度聚醚(不吸水海綿)、聚乙烯醇(高吸水材料,無明顯氣孔)和聚酯,不同種類的海綿其成型工藝是不同的!

海綿的成型工藝:
1、將發泡樹脂、發泡助劑和粘合劑樹脂(有使成品具有粘合性的作用)混合在一起;
2、進行發泡加工,操作方法是將80份乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、20份APAO PT 3385、20份偶氮二甲酰胺、l9份CaCO 和0.6份過氧化二異丙苯混合在一起,置于模具中發泡,并用機械力擊破閉孔,即可制得發泡海綿。其密度(d)為0.028 g/cm,25%的壓縮硬度為1.9KPa。
在海綿的生產成型工藝上,大多數采用一步箱式發泡法,將各種原料在高速攪拌下,迅速加入成形箱,在成形箱中完成鏈增長、發泡、交聯、固化等反應,從而完成海綿生產。該成型工藝具有工藝流程短、物料粘度低,容易控制,節省能源,設備投資小,適用密度范圍廣的特點。
海綿的合成原理:
海綿的合成過程中,主要是有鏈增長反應、發泡及交聯等過程,這些反應與原料的分子結構、官能度、分子量等有關。在擴鏈反應中,異氰酸酯與二官能度聚醚多元醇擴鏈反應,由于反應中異氰酸過量5%左右,所以擴鏈最終產品為異氰酸酯基團,這樣反復進行促進使鏈迅速增長。
發泡反應伴隨著鏈增長,在生產海綿的過程中,發泡氣體主要來源于TDI與水反應,生成大量CO2氣體,同時新生成胺又與異氰酸酯反應生成脲鍵化合物,這樣反復進行伴隨著鏈增長。

交聯反應中,交聯反應對制備海棉非常重要,發生過早或過晚都會導致海綿的質量下降甚至報廢。對于多官能度化合物的交聯,聚醚多元醇與異氰酸酯反應直接影響海綿密度,交聯點分子量為2000-20000,分子量越小,交聯密度就越大,泡沫的硬度就越高,柔軟性、彈性相對會下降。
水與異氰酸酯反應生成脲鍵化合物,進一步與異氰酸酯反應生成三向結構縮二脲交聯化合物。氨基甲酸酯基中的氮原子上的氫與異氰酸酯反應生成三向交聯結構的脲基甲酸酯。 |