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聚氨酯泡沫塑料的制備過程伴隨聚合反應(yīng)的不斷進(jìn)行和分子量的不斷增長,同時(shí)在液相不斷產(chǎn)生氣泡,從而形成泡沫。
實(shí)驗(yàn)證明,泡沫的形成一般分為三個階段:液態(tài)聚合物中小泡的成核;小泡長大到預(yù)定的體積;胞體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。首先由異氰酸酯與水反應(yīng)生成二氧化碳或由外加物理發(fā)泡劑(低沸點(diǎn)溶劑)因受反應(yīng)熱而汽化產(chǎn)生氣體,氣體在溶液中的溶解達(dá)到飽和溶解后,逐漸在溶液中開始逸出而形成氣泡,這個過程通常稱之為核化過程。氣體生成時(shí),氣體呈圓球狀分散在較黏稠的液相中。隨著反應(yīng)的進(jìn)行和發(fā)泡劑的不斷汽化,新的氣體不斷增加,新產(chǎn)生的氣體從液相中擴(kuò)散到已生成的氣泡中,此時(shí)將不再產(chǎn)生新的氣泡而使原有氣泡的體積越來越大。當(dāng)氣泡開始長大時(shí),可以看到混合料發(fā)白(乳白色),從物料混合到出現(xiàn)乳白,發(fā)泡膨脹并迅速升起的這段時(shí)間稱為“乳白時(shí)間”。
隨著反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行,物料的粘度更大,液相變得很薄,氣泡逐漸變形失去圓球形,變成由聚合液薄膜所組成的幾何平面體,最后物料凝固形成泡沫體。反應(yīng)過程氣泡壁膜的粘度很大,可以阻止氣泡的破裂,對泡沫起穩(wěn)定作用。