聚醚多元醇和發泡助劑的簡介
聚氨酯泡沫塑料（PU泡沫的主要成分是聚氨酯，主要由多異氰酸酯和多元醇制成。通過添加適當的添加劑——最重要的添加劑是一系列與發泡相關的發泡添加劑——使反應產物產生大量的泡沫，從而獲得聚氨酯泡沫塑料產品。本文將簡要介紹生產PU泡沫原料和泡沫添加劑。
一、多異氰酸酯
甲苯二異氰酸酯是聚氨酯泡沫工業生產中最常用的多異氰酸酯（TDI），多亞甲基多苯基異氰酸酯（PAPI），二苯甲烷二異氰酸酯（MDI）以及液化MDI（L-MDI）等。
TDI聚氨酯軟泡主要用于泡沫氨酯軟泡。MDI反應活性比TDI大，揮發性毒性小，有些液化改性MDI可作為TDI高密度聚氨酯軟泡、半硬泡或微孔聚氨酯彈性材料等聚氨酯軟泡料等聚氨酯軟泡。
PAPI又稱粗MDI，聚合MDI，典型的PAPI平均分子量為30~400NCO質量分數為31%~32%。PAPI平均官能度一般為2.5~2.9之間。
在泡沫塑料領域，PAPI以及改性PAPI主要用于生產各種聚氨酯硬泡，少量用于生產高回彈軟泡、整皮泡沫、半硬泡沫。PAPI可與TDI混合，制造冷熟化，高回彈泡沫塑料。
二、聚醚和聚酯多元醇
1.聚醚多元醇
聚醚多元醇用于生產聚氨酯軟泡沫，通常是長鏈和低官能聚醚。聚醚多元醇在軟泡沫配方中的官能量一般為2~3，平均分子量在2000~6500之間。聚醚三醇在軟泡沫中使用最多，一般以甘油（丙三醇）為起始劑，由1、2-環氧丙烷開環聚合或與少量環氧乙烷共聚，分子量一般為3000~7000。
其中，高活性聚醚主要用于高回彈性軟泡沫，也可用于半硬泡沫和其他泡沫產品。少量聚醚二醇可作為軟泡沫配方中混合聚醚三醇的輔助原料。低不飽和度，聚合物量聚醚多元醇可用于生產軟泡沫，減少TDI的用量。
硬泡配方一般為高官能量、高羥值聚醚多元醇，產生足夠的交聯度和剛度。硬泡聚醚多元醇的羥基值一般為350~650mgKOH/g，平均官能度在3以上。兩種聚醚混合使用一般硬泡配方，平均羥值4萬mgKOH/g左右。
部分聚合物量聚醚一般用于半硬泡配方，特別是高活性聚醚多元醇和部分高官能量、低分子量的硬泡聚醚。
2.聚酯多元醇
常見的低粘度脂肪族聚酯多元醇，如羥值56mgKOH/g聚己二酸二甘醇或少量支鏈的聚酯多元醇可用于制造聚酯聚氨酯軟泡沫。聚酯多元醇反應活性高。目前，聚酯型PU塊狀泡沫僅用于服裝輔料等少量領域。
芳香族多元醇由二元酸（如苯酐、對苯二甲酸等）和小分子二醇（二甘醇等）或多元醇合成，其中高羥基值可用于生產聚氨酯硬泡沫和聚異氰脲酸酯硬泡沫。低羥基值的苯酐聚酯醇也可用于高彈性軟泡沫、皮膚泡沫和半硬泡沫，以及非泡沫聚氨酯材料。
3.聚合物多元醇
聚合物多元醇（接枝聚醚多元醇）含有剛性苯乙烯、丙烯腈均聚物、共聚物和接枝聚合物，類似于有機聚合物“填料”提高承載性能。
聚合物多元醇可用于生產高硬度軟塊泡沫、高回彈泡沫、熱模塑軟泡沫、半硬泡沫、自結皮泡沫、反應注射模塑（RIM）產品等，可以降低產品厚度，降低泡沫密度，降低成本，也可以增加泡沫塑料的開口賦予產品一定的阻燃性能。
聚脲多元醇（PHD分散體)也是一種特殊的聚合物改性多元醇，可用于高回彈軟泡、半硬泡、軟泡，目前市場上產品很少。
還有一些特殊的多元醇用于生產聚氨酯泡沫，如植物油多元醇、松香聚酯多元醇和聚合物聚酯多元醇。
三、發泡助劑
泡沫添加劑在聚氨酯泡沫塑料制造中至關重要，包括催化劑、泡沫穩定劑（均勻泡沫劑）、泡沫劑等，有些添加劑可選，如阻燃劑、擴鏈劑/交聯劑、抗氧化劑、光穩定劑、泡沫軟化劑、開孔劑、填料、色漿、抗靜電劑、水解穩定劑、泡沫組合儲存穩定劑等。
1.發泡劑
水是聚氨酯材料生產中的重要發泡劑。它是一種化學發泡劑。通過與異氰酸酯反應產生的二氧化碳氣體，使粘彈性泡沫材料膨脹、發泡、固化，得到各種聚氨酯泡沫塑料。
由于二氧化碳導熱率高，滲透性強，物理發泡劑必須用于硬質聚氨酯泡沫配方，需要高保溫性能。由于硬泡沫生產中的材料在混合初期在幾十秒內產生大量熱量，需要發泡劑吸收部分熱量，而發泡劑的氣化使泡沫膨脹和發泡。
在聚氨酯軟泡沫的生產中，為了獲得低密度的軟泡沫，不能因水過多而導致泡沫僵硬，一般需要控制水的用量，加入適量的物理發泡劑作為輔助發泡劑。
CFC-20世紀20年代末，11（三氯一氟甲烷）實現了工業化生產。CFC-11具有不燃、沸點料生產中理想的發泡劑，具有不燃、沸點適宜、易氣化、氣相熱導率低、毒性低、與聚氨酯原料相容性好、無腐蝕性、價格低、發泡工藝簡單等特點。
從60年代到90年代初，CFC-11廣泛用作聚氨酯泡沫的發泡劑。然而，在20世紀70年代，科學家們發現它散發在大氣中CFC-11能慢慢破壞臭氧層，引起了全球環保學家的關注。目前，作為目前作為一名環保學家。CFC-11替代品的主要發泡劑類型有HCFC(氫氯氟烴)，HFC(氫氟烴)，HC(烷烴)，液體CO2及水等。
2.泡沫穩定劑
泡沫穩定劑酯泡沫塑料時，泡沫穩定劑（或均勻泡沫劑）是不可缺少的組成部分。它可以增加各組分的互溶性，乳化泡沫材料，穩定泡沫，調節泡沫孔。泡沫穩定劑屬于表面活性劑，包括非硅化合物和硅化合物。
目前使用的泡沫穩定劑多為聚硅氧烷氧化烯烴嵌段共聚物，屬于聚醚改性有機硅表面活性劑。這個行業通常被稱為“硅油”。由于這種表面活性劑的結構變化范圍廣，使用效果好，聚醚改性硅表面活性劑被廣泛應用于聚氨酯泡沫行業。
3.開孔劑
獲得開孔聚氨酯泡沫的方法:
使用適當的催化劑，使凝膠反應和發泡反應達到所需的平衡。當泡沫材料上升到最高點時，泡沫孔的壁膜強度不足以關閉氣泡，氣體破裂，形成開口泡沫結構；
采用合適的聚醚多元醇原料，形成開口泡沫；
當催化劑和主要原料不足以解決問題時，使用少量的開孔劑分散水泡形成的脲，以獲得一定的開孔率。
開孔劑是一種特殊的表面活性劑，一般含有疏水性和親水性鏈段或基團。其作用是降低泡沫的表面張力，促進泡沫破裂，提高聚氨酯泡沫的開孔率，改善閉孔引起的軟、半硬、硬泡沫產品收縮等問題。
由于交聯密度高，由于交聯密度高，泡沫孔壁膜強度高，一般為閉孔泡沫結構，但加入開孔劑，可制成開孔硬聚氨酯泡沫，用于消聲、過濾等用途。
早期疏水液體石蠟、聚丁二烯、二甲基聚硅氧烷可作為泡沫穩定劑和開孔劑、石蠟分散劑、聚氧化乙烯也可作為開孔劑，目前主要采用聚氧化丙烯-氧化乙烯共聚醚、聚氧化烯烴-聚硅氧烷共聚物作為開孔劑。
4.軟化劑
在高水量配方聚氨酯軟泡沫的生產中使用軟化劑可以抑制過多脲基引起的泡沫僵硬。泡沫軟化改性劑具有軟化作用。使用軟化劑可以減少異氰酸酯的用量，然后降低泡沫的硬度，用于生產軟聚氨酯泡沫。商品軟化劑一般含有特殊的聚醚、特殊的多元醇和水。
