آزمایشگاه

نحوه تهیه فوم سخت پلی اورتان

پلی اورتان
پلی اورتان

پخش توده ای از حبابهای گاز در یک محیط مایع و یا جامد، فوم نامیده می شود. فوم جامد را اسفنج یا ابر نیز می نامند. در واقع فوم ها توزیعی از گازها در مایعات یا جامدات هستند. فوم ها موارد کاربرد بسیاری دارند از جمله در ساختمان ها به عنوان عایق حرارت و صدا، عایقبندی لوله های انتقال سیالات، بسته بندی قطعات و لوازم الکتریکی. علاوه بر این فوم ها به دلیل دانسیته بسیار پایینشان در ساخت و ساز مورد توجه هستند.

تقریبا از تمام پلیمر ها امکان تهیه فوم وجود دارد، ولی به دلیل سهولت در امر تولید، سادگی دستگاههای مورد نیاز و مرغوبیت کیفی فوم های تهیه شده، فوم های پلی اورتان بر سایر فوم های تهیه شده از دیگر پلیمر ها برتری داشته و مورد استفاده بیشتری دارند.

مواد اصلی یا مونومر های سازنده فوم های پلی اورتان عبارتند از: دی یا پلی ایزوسیانات ها و دی یا پلی ال ها. این مواد همراه با عامل تولید گاز و به کمک کاتالیزور مناسب که واکنش را در دمای اتاق پیش می برد، با هم واکنش می دهند. علاوه بر این، مواد دیگری نیز به فرمولاسیون فوم افزوده می شود که برخی از آنها عبارتند از : عوامل کاهش دهنده کشش سطحی، پر کننده ها، حلال ها، مقاوم کننده در برابر شعله و برخی مواد دیگر که بسته به کاربرد به فوم اضافه می شوند.

 

ایزوسیانات های مورد استفاده در تولید فوم های پلی اورتان معمولا از دو نوع زیر هستند:

  • تولوئن دی ایزوسیانات که مایعی بیرنگ با نقطه جوش ۱۳۰ درجه سانتی گراد است و مخلوطی است از ایزومر های ۲ و۴ تولوئن دی ایزوسیانات ۸۰% و ۲ و۶ تولوئن دی ایزوسیانات ۲۰% . تولوئن دی ایزوسیانات در حجم بالا برای تولید فوم های نرم به کار می رود. فشار بخار تولوئن دی ایزوسیانات در دمای محیط حدود  ۳ × ۱۰ میلی متر جیوه  است و استنشاق آن باعث تنگی نفس می شود.
  • ۴ و۴’ دی فنیل متان دی ایزوسیانات که در تهیه فوم های سخت به کار می رود. این مونومر در ۲۵ درجه سانتی گراد فشار بخاری در حد ۱۰ میلی متر جیوه دارد و تحریک کنندگی آن کمتر از تولوئن دی ایزوسیانات است. به طور کلی هنگام کار با این مواد لازم است از تهویه مناسب استفاده شده و واکنش در زیر هود انجام گیرد.

 

فرمول ساختاری
فرمول ساختاری

از ترکیبات هیدروکسیل دار مورد استفاده در تهیه فوم ها می توان پلی استر های با انتهای الکلی، پلی اتر ها و پلی هیدروکربنی با انتهای هیدروکسیل را نام برد.

حین فرایند تولید فوم، دو دسته واکنش رخ می دهد: واکنش بین گروههای ایزوسیانات و هیدروکسیل در مونومرها و واکنش بین گروههای ایزوسیانات و آب (اگر آب به عنوان فوم زا استفاده شده باشد) :

 

فرایند انجام واکنش
فرایند انجام واکنش

 

کاتالیزور هایی که در تهیه پلی اورتان ها به کار می روند، در ایجاد خصوصیاتی مانند قدرت و استحکام زیاد، قابلیت فشردگی مینیمم(در مورد فوم های نرم) و افزایش مقاومت در برابر عوامل محیطی و مواد شیمیایی نقش بسزایی دارند. این کاتالیزورها عمدتا آمین های نوع سوم و کاتالیزور های آلی فلزی هستند. از آمینهای نوع سوم مانند تترا متیل اتیلن دی آمین و دی متیل اتانول آمین برای واکنش بین آب و گروه ایزوسیانات و از کاتالیزور های آلی فلزی مانند ترکیبات کبالت برای واکنش بین گروههای ایزوسیانات و هیدروکسیل استفاده می شود.

 

وسایل و مواد مورد نیاز:

  • مونومر MDI
  • پلی ال مخصوص فوم سخت
  • سیلیکون،کاتالیست آمین و کبالت
  • فویل آلومینیوم، هم زن و ظرف پلاستیکی مناسب

روش كار:

ظرف پلاستيكي مخصوص تهيه ي فوم را با فويل آلومينيوم بپوشانيدو٢٣ گرم پل اُل و ٠/٢ گرم كاتاليست آمين در آن ريخته و آنرا به خوبي هم بزنيد ( بهتر است ازهمزن مكانيكي استفاده شود.)در يك بشر كوچك ،مقدار ١ گرم سيليكون و ٠/١ گرم كاتاليست قلع و ٣/٤ ميلي ليتر آب مقطر ريخته و با ميله ي شيشه اي خوب به هم بزنيد.علاوه بر اين در يك مزور مقدار ٢٥ گرم از مونومر MDI بريزيد و محتويات بشر به طور همزمان درون ظرف پلاستيكي بريزيد و مخلوط را به سرعت هم بزنيد .هم زدن را وقتي كه مخلوط شروع به پف كردن نمود،قطع كرده و صبر كنيد تا فوم كاملا منبسط شود .

 

 

 

ورود به کانال تلگرام کم اینفینیتی

ما را در شبکه های اجتماعی فالو و لایک کنید
RSS
Follow by Email
Facebook
Google+
https://cheminfinity.com/lab/%d9%86%d8%ad%d9%88%d9%87-%d8%aa%d9%87%db%8c%d9%87-%d9%81%d9%88%d9%85-%d8%b3%d8%ae%d8%aa-%d9%be%d9%84%db%8c-%d8%a7%d9%88%d8%b1%d8%aa%d8%a7%d9%86/
Twitter
Instagram

3 thoughts on “نحوه تهیه فوم سخت پلی اورتان

  1. سلام خدمت شما دوست عزیز
    خواستم بیستر راحب کاتالیز ها و حساسیت دمایی مواد حین پخت بدونم اگه کتابی هست ممنون میشم ارسال کنین
    باتشکر

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *