高回弹软质泡沫塑料

    高回弹软质泡沫塑料，又称“HR”泡沫(high resiliency foam)。由于这类泡沫制品可以冷熟化，，加工工艺简单，物性优良，因而引起各个工业部门的重视，应用也日益广泛，国外称这类泡沫制品是聚醚型一步法工艺以后出现的新一代的聚氨酯软质泡沫塑料新品种。它和常规热熟化泡沫塑料相比具有诸多优点。 
    高回弹软质泡沫塑料的优点 
    (1)优良的机械性能高回弹泡沫制品和一般制品相比，具有较高的弹性;低的滞后损失;较高的压缩负荷比值;类似乳胶表面的手感和良好的透气性。 
    (2)消耗能量低高回弹泡沫塑料由于可以冷熟化，因而在生产中耗能低，生产lkg热模塑泡沫塑料耗能为3600×10' kJ，而生产lkg高回弹泡沫塑料仅耗670 X 10'kJ，二者相差5.4倍。 
    (3)生产周期较短，节约投资由于高回弹泡沫塑料固化速度快，同样规模所需模具少，设备效率高，因而成本低，投资少。 
    (4)具有较好的耐燃性高回弹泡沫塑料由于其特有的内在分子结构，因而比一般泡沫塑料有着较低的可燃性，不含或含少量阻燃剂的制品即可达到自熄级标准。如美国制订了机动车用耐燃的耐燃级规范，类似规范也适用于家具与床垫等制品，它规定高回弹泡沫制品无需加入阻燃剂即可符合规定。这样就降低了制造成本和减少了制品燃烧后产生的有害烟雾。 
    高回弹软质泡沫塑料由于上述几个优点，近年来获得广泛的应用。 
    高回弹软质泡沫塑材的类型 
    质量高活性聚醚多元醇，适当添加交联剂，与多异氰酸酯反应而成。目前生产方法大致分为两种类型. -一是采用高活性高分子量聚醚多元醇加上各式交联剂与多异氰酸酯反应而成;二是采用化学接枝型聚醚与多异氰酸酯反应而成。两者均得到较好效果。 
    (1)高活性聚醚类型此类高回弹泡沫塑料主要采用高相对分子质量高活性聚醚多元醇，适当添加交联剂，与多异氰酸酯反应而成。 
    制造高活性聚醚多元醇有两个途径，-一是聚醚末端引进环氧乙烷，使端基变为伯羟基。一般说来，伯羟基活性比仲羟基大3~4倍，因而可以达到冷熟化的目的。通常冷熟化高回弹软质泡沫塑料要求的高活性聚醚相对分子质量约4500 ~6500，伯羟基含量为60%~85% 。其伯羟基不能达到100%的原因是由于; 
    ①基础聚醚的组成和构型造成的位阻效应; 
    ②已形成的伯羟基所导致反应竞聚率的影响; 
    ③环氧乙烷使用量过高，聚醚与异氰酸酯的混溶性变差，而且所得泡沫制品吸湿性增大，因此必须选择合适的环氧乙烷比例。 
    另一种高活性聚醚是在聚醚末端引入胺基，即将聚醚多元醇与氨在加压下反应而成。胺基和异氰酸酯的反应速率最大，因而也可以达到冷熟化目的。然而由于氦化条件苛刻，因而在工业上较少应用，目前大部分以采用伯羟基型高活性聚醚为主。 
    (2)接枝聚醚类型该类高回弹泡沫制品是采用接枝型聚酚醚(或称聚合物多元醇)为原料。该原料是以丙烯腈或苯乙烯或两者混合接枝于聚醚而成，它可增加分子链节的刚度，从而提高制品的回弹性和压缩负荷性能。它具有发泡配方组分简单、操作较易、制品具有较高的机械强度和优异的耐疲劳性能等优点。广泛用于坐垫、枕芯以及其它防震材料，可以根据配方的变动，生产不同密度和各种硬度的制品。 
    低密度低硬度的该类型高回弹泡沫制品主要用于床具和椅背等;密度在27kg/m，左右的HR泡沫制品一般用于椅背和背垫等;密度在17.6kg/m，左右的超低密度泡沫制品主要用于制造枕头，以代替木棉或其它纤维填充的枕芯粘料。 
    低密度高硬度(即高压缩负荷)高回弹泡沫制品的特点是:密度为32~38. 4kg/m3的制品在变形25 %时，其压陷硬度可达140N以上;在变形65%时，其压陷硬度可达320~360N。 
    高活性聚醚类型的优点是聚醚制造简单，价格较低廉，然而配方操作条件变动范围较窄，必须采用TD180/20，否则容易引起制品收缩，而且制品的机械性能不及接枝型聚醚优越。相对地，接枝型聚醚价格较高，发泡操作条件要求较低，TDI可采用80/20、65/35及其混合异构物，所得泡沫制品强度较高，特别是应用于制造高压缩负荷制品时较为合适。 
    为了适应汽车工业对聚氨醋软质泡沫塑料的日益严格f的要求:低雾化、低VOC、低密度化、高耐湿热老化性能的要求。世界PU研究人士近几年，尤其在高回弹泡沫塑料方面，开展了大量的科研工作。其中最为突出的是全MDI HR泡沫，低VOC HR坐垫，高耐湿热老化又低雾化HR泡沫等系列新产品陆续登场。 
    对底密度HR泡沫，是汽车工业轻量化、降低成本的要求，并且要保持泡沫性能不变。也就是说. HR泡沫密度低，但物性仍符合汽车对泡沫坐垫及靠背的全方位性能要求。目前国外公司一般从合成特种聚醚多元醇出发以达到要求。