蜜胺泡绵的吸放水性研究与应用.pdf 3页

塑料工业第43卷第7期·86·CHINAPLASTICSINDUSTRY2015年7月蜜胺泡绵的吸放水性研究与应用叶锐，张路，付豪，苏华(成都玉龙化工有限公司，四川成都610300)摘要：介绍了蜜胺泡绵的产品性能，并通过重量法研究了聚氨酯泡沫和不同密度的蜜胺泡绵的吸放水性能；比较分析了两种泡沫的吸放水机理，提出改善蜜胺泡绵吸放水性能的方法；并根据蜜胺泡绵优异的吸放水性能，提出其在种植基材、固沙保水和成人尿不湿等领域的应用前景，同时也为这些领域材料的选择提供了新的思路。关键词：蜜胺泡绵；聚氨酯泡沫；吸放水性DOI：10．3969／j．issn．1005—5770．2015．07．021中图分类号：TQ323．3文献标识码：A文章编号：1005—5770(2015)07—0086—03ResearchandApplicationofWaterAbsorption-desorptionofMelamineFoamsYERui，ZHANGLu，FUHao，SUHua(ChengduYulongChemicalCo．，Ltd．，Chengdu610300，China)Abstract：Thisarticleintroducedthepropertiesofmelaminefoams，investigatedwaterabsorption—desorptionofpolyurethanefoamsandmelaminefoamswithdifferentdensitiesthroughtheweightmethod，analyzedmechanismsofwaterabsorption—desorptionofthetwofoams，andproposedthemethodtoimprovethewaterabsorption—desorptionofmelaminefoams．Accordingtotheexcellentwaterabsorption—desorptionofmelaminefoams，theapplicationprospectsinplantingbasematerials，sand-fixingandwater-maintaining，adultdiapersandotherfieldswereputforward，andnewideasforthechoiceofmaterialsinthesefieldswereprovided．Keywords：MelamineFoam；PolyurethaneFoam；WaterAbsorption-desorption三聚氰胺泡绵，或称蜜胺泡绵，是一种开孔率高软质聚氨酯泡沫(用作对比)和密度分别为4．60、达99％以上的三维网格结构的新型泡沫。作为一种8．32、1O．50kg／m的三聚氰胺泡绵，采用重量法研低容重、阻燃⋯、吸音的新型材料，三聚氰胺泡绵究了其吸放水性能，比较分析两种泡沫的吸放水机在民用、工业、建筑、交通、航空、军事、日用、电理，并提出改善蜜胺泡绵吸放水性能的方法，最后介子信息等领域具有十分重要的应用价值，尤其适合在绍蜜胺泡绵吸放水性能的应用。有阻燃、高温、低频噪音吸收要求的环境条件下使1实验部分用，成为2l世纪具有巨大发展前景的新型环保1．1试样材料。1．1．1软质聚氨酯泡沫三聚氰胺泡绵是三聚氰胺产业链的延深，2014试样均去除表皮，密度为(28．6±0．1)ks／m，年9月四川省成都玉龙化工有限公司年产l0万m三尺寸为50cmx50cmx32cm，试样数量为5件，用符聚氰胺泡沫正式开车生产，经过前期技术不断改进、号“A”表示。质量不断提升，实现一次开车成功，目前产品质量已1．1．2三聚氰胺泡绵达到或超过国际先进水平，得到了国内客户的广泛认试样均去除表皮，密度分别为(4．60+_0．1)ks／可，并逐渐进入国际高端市场。m。目前，国内对三聚氰胺泡绵的研究主要集中在力、(8．32~0．1)ks／m、(10．50±O．1)ks／m，尺学性能和微观结构等方面，但在三聚氰胺泡绵吸放水寸均为50cmx50cmx25cm，试样数量都为5件，依方面的研究甚少。本文针对自制的密度为28．6ks／m次用符号“Bl”、“B2”、“B3”表示。作者简介：叶锐，男，1982年生，高级工程师，研究生，主要从事以三聚氰胺为原料的新材料配方及工艺开发和产业化转化工作。yeruil209@163．com 第43卷第7期叶锐，等：蜜胺泡绵的吸放水性研究与应用1-2实验仪器和装置96．95％，三聚氰胺泡沫按密度从小到大为97．38％、电子天平：JJ10OOY，精度0．01g，常熟市双杰97．66％、97．60％，从数据上看，四个结果基本一测试仪器厂；干燥器皿及温湿度表：存放试样和检测致，两种泡沫均有2％～3％的水没有放出。环境温度、湿度；试样架：辅助试样的称重。表1两种泡沫材料的吸放水性能参数”Tab1Absorption—desorptionparametersoftwokindsoffoams1．3试验方法1．3．1增重法依照标准[3]规定，将试样放人(50~2)oC干燥箱内，干燥(24~1)h，取出称重，然后置于蒸馏水中浸泡24h。用以下公式表示其吸水性能：=[(ml—m0)／m0]x100％注：1)吸水条件：温度(20~2)oC；时间24h；放水条式中，一试样吸水百分率(简称吸水率)，％；m。一件：温度(25s-2)oC；湿度(45～50)％RH；时间72h。浸水前试样质量，g；m一浸水后试样质量，g。另外，从图1可以看出：在相同的实验条件下，1．3．2减重法两种泡沫的放水平衡时间基本一致，但是放水速度却进行过上述试验的试样取出后置于适当温度和湿差别较大，聚氨酯泡沫在前期速度较快，后期较慢；度环境中，测定其在解吸放水后的质量改变，按下面而三聚氰胺泡绵在前期速度较慢，后期较快。这说明公式计算放水率(即放出水量和吸水量之比的百分三聚氰胺泡绵在短时间内的保水性能明显优于聚氨酯率)，进而可得放水率与时间的关系曲线：泡沫。=[(m1一m)／(ml—mo)]x100％2．2吸放水机理探究式中，一试样放水率，％；m。一浸水前试样质量，g；m。一浸水后试样质量，g；m一时间t试样放水后的质从泡孔结构分析，聚氨酯泡沫和三聚氰胺泡沫表面均为开孔结构。从而，水分子容易被吸附，其吸水量，g。量和表面开孔体积成正比，这个过程很快；然后水分2结果与讨论子逐渐扩散并渗透进入基体，此过程相对较慢。所2．1吸放水特性比较以，两种泡沫会有吸放水性能是因为它们都有孔隙结用两种方法分别测定两种泡沫材料试样的吸放水构，且孔隙率越高，吸水率越大。这就是为什么三聚性能，结果见图l和表1。氰胺泡绵的吸水性能远高于聚氨酯泡沫的原因，三聚氰胺泡绵的开孔率大于99％，(且密度越低，孔隙率越大J，所以低密度的三聚氰胺泡绵吸水性能更＼静好)，而聚氨酯泡沫的开孔率只有不到90％。*2．3改善三聚氰胺泡绵吸放水性能的方法通过上面实验结果的分析及吸放水机理的探究可以看到，减小三聚氰胺泡绵的密度可以增加其孔隙时间／h率，从而增加其吸放水性能；而在密度不变的条件图1几种泡绵的放水性能曲线下，增加其开孔率，从而增加储水空间，提高吸放水Fig1Absorption·desorptionetlrv~sofseveralkindsoffoams能力。但是密度和孑L隙结构的改变往往会影响材料的系列1代表A；系列2代表BI；系列3代表B2；系列4代表B3物理性能，所以，只能在满足三聚氰胺泡绵的使用性能的前提下，适当调整三聚氰胺泡绵的密度和泡孑L结从表1我们可以得出：在水中浸泡24h后的两构，达到改善三聚氰胺泡绵吸放水性能的目的。种泡沫吸水率，聚氨酯泡沫为2020．96％，三聚氰胺泡沫按密度从小到大为22275．00％、13232．0o％、3三聚氰胺泡绵吸放水性能的应用10632．76％。很明显，三聚氰胺泡绵的吸水性能远3．1作为种植基材高于聚氨酯泡沫，且三聚氰胺泡绵随着密度的减小吸由于泡绵体结构容易加工，蜜胺泡绵基质适用于水性能大幅增加。从表1还可以看出：两种泡沫在温大多数植物的栽培。蜜胺泡绵基质在形状上为一整度为(25±2)℃，相对湿度为45％一50％环境条件体，在运输过程上比较方便。工厂根据栽种要求，可下，试样解吸达到平衡时的放水率，聚氨酯泡沫为生产各种形状制品，这样利于工业化栽培。蜜胺泡绵 ·88·塑料工业基材密度小，对槽栽法可以降低槽体要求。尤其是对4结论于柱式立体无土栽培，蜜胺泡绵基材可以直接做成柱1)三聚氰胺泡绵的吸水性能远高于聚氨酯泡式形状，不用外加塑料袋。由于蜜胺泡绵本身有高吸沫，且三聚氰胺泡绵随着密度的减小吸水性能大幅水保水能力，对生长液的保存时间很长，不需要经常增加。的浇灌。用蜜胺泡绵基材，非常干净，不会产生虫害2)在相同的实验条件下，两种泡沫的放水平衡现象，也不会有污水产生。蜜胺泡绵基材具有密度时间基本一致，但是放水速度却差别较大，聚氨酯泡小、质量轻、整体性好，保水能力强等特点，因此使沫在前期速度较快，后期较慢；而三聚氰胺泡绵在前得花盆材料的要求降低，这样可以使用更多工艺变化期速度较慢，后期较快。这说明三聚氰胺泡绵在短时性强的材料，使得盆景、花卉等绿色植物更具美观间内的保水性能明显优于聚氨酯泡沫。性，艺术性和观赏性。3)三聚氰胺泡绵和聚氨酯泡沫会有吸放水性能3．2作为固沙保水材料是因为它们都有孔隙结构，且孔隙率越高，吸水率沙漠荒凉的主要原因是长时间干旱少雨，即使偶越大。然下一点雨也会迅速流失，更谈不上植物生长所需要4)改善三聚氰胺泡绵吸放水性能的方法是适当的必要营养物质。要使沙漠重回绿洲，就一定要使沙调整三聚氰胺泡绵的密度和泡孔结构。漠储备有足够的水分和营养物质供植物吸收。三聚氰5)三聚氰胺泡绵吸放水性能可以应用于种植基胺泡绵具有高吸水能力和高保水能力，将其混入砂土材，固沙保水和成人尿不湿材料等。中能很好地吸收和储存雨水，晚上能吸收从沙漠中蒸参考文献发的水分，减少流失，因而使砂土贮水量明显增加；[1]HARALDM，GUENTERK，HEINZW，eta1．Manufac—另外混合砂土一方面能吸收大量的水分，另一方面还tureofresilientfamsbasedonamelamine-formaldehydecon—比未加三聚氰胺泡绵的砂土蒸发慢，从而有效水分的densate：US，4334971[P]．1982—06—15．保持明显延长，利用率显著提高-oJ。[2]汪家铭．三聚氰胺泡沫塑料生产工艺及技术进展[J]．精细化工原料及中间体，2011(4)：23—26．3．3作为成人尿不湿材料[3]SABBAHIA，BOUZONJ，VERGNAUDJM．Abosrption尿不湿的最大特点是吸水和蓄水量无比巨大，三desorptionhistoryofwaterat100degreebypolyurethaneform聚氰胺泡绵是制造婴儿尿布的较好材料。尿不湿材质[J]．EurPolymJ，1994，30(5)：657-660．要求吸水保水性能好，同时透气、柔软、环保无毒，[4]陈晓丽，王彤伟，蒋蓉峰，等．三种泡沫材料的吸放水适合人体接触。三聚氰胺泡绵不仅拥有非常好的吸水性及微观结构[J]．塑料，2003，32(4)：37—40．保水性能，而且由于材料本身是开孔结构，因此透气[5]姚碧霞．新型无土栽培基材——吸水性聚氨酯泡沫性好；且泡绵本身密度较低，非常柔软；另外，三聚[J]．化工新型材料，1999(4)：21—24．氰胺泡绵基本没有甲醛，两岁以上儿童可以长期贴身[6]刘洁．固沙保水复合材料的研究与改良荒漠化土地的应接触，因此环保无毒，适合人体接触。用[D]．武汉：武汉理工大学，2007．(本文于2015—03—19收至U)杜邦推出超高耐热新弹性体材料在2015年德国国际橡胶工业展览会国际橡胶会议上，杜邦高性能聚合物事业部推出了杜邦VamacVMX5000系列。这是一个新型已商业化的乙烯丙烯酸酯弹性体(AEM)预混胶系列，它可以将AEM应用温度上限提高15～20c【=，不仅提供了目前AEM产品中无可匹敌的耐热性能，还改进了它的长期静态热老化寿命。目前，主要的汽车主机厂和一级供应商正在评估新型VamacAEM预混胶在密封件和垫圈、空气管理系统以及高温水管外层等领域的应用效果。在160—190oC的温度范围内，这种预混胶预计将成为氟橡胶(FKM)的可行替代材料，并大幅降低成本和密度，尤其在耐温需求超出标准丙烯酸酯、乙烯醋酸乙烯酯或AEM弹性体适用范围时。