聚氨酯计算公式中有关术语及计算方法

01

官能度

官能度是指有机化合物结构中反映出特殊性质(即反应活性)的原子团数目。对聚醚或聚酯多元醇来说，官能度为起始剂含活泼氢的原子数。

02

羟值

在聚酯或聚醚多元醇的产品规格中，通常会提供产品的羟值数据。

从分析角度来说，羟值的定义为：一克样品中的羟值所相当的氢氧化钾的毫克数。

在我们进行化学计算时，一定要注意，计算公式中的羟值系指校正羟值，即

羟值校正=羟值分析测得数据+酸值

羟值校正=羟值分析测得数据-碱值

对聚醚来说，因酸值通常很小，故羟值是否校正对化学计算没有什么影响。

但对聚酯多元醇则影响较大，因聚酯多元醇一般酸值较高，在计算时，务必采用校正羟值。

严格来说，计算聚酯羟值时，连聚酯中的水份也应考虑在内。

例，聚酯多元醇测得羟值为.0，水份含量0.01%，酸值12，求聚酯羟值。

羟值校正=.0+1.0+12.0=.0

03

羟基含量的重量百分率

在配方计算时，有时不提供羟值，只给定羟基含量的重量百分率，以OH%表示。

羟值=羟基含量的重量百分率×33

例，聚酯多元醇的OH%为5，求羟值。

羟值=OH%×33=5×33=

04

分子量

分子量是指单质或化合物分子的相对重量,它等于分子中各原子的原子量总和。

（56.1为氢氧化钾的分子量）

例，聚氧化丙烯甘油醚羟值为50，求其分子量。

对简单化合物来说，分子量为分子中各原子量总和。

如二乙醇胺，其结构式如下：

CH2CH2OH

HN

CH2CH2OH

分子式中，N原子量为14，C原子量为12，O原子量为16，H原子量为1，则二乙醇胺分子量为：14+4×12+2×16+11×1=

05

异氰酸基百分含量

异氰酸基百分含量通常以NCO%表示，对纯TDI、MDI来说，可通过分子式算出。

式中42为NCO的分子量

对预聚体及各种改性TDI、MDI，则是通过化学分析方法测得。

有时异氰酸基含量也用胺当量表示，胺当量的定义为：在生成相应的脲时，1克分子胺消耗的异氰酸酯的克数。

胺当量和异氰酸酯百分含量的关系是：

06

当量值和当量数

当量值是指每一个化合物分子中单位官能度所相应的分子量。

如聚氧化丙烯甘油醚的数均分子量为，则其当量值

在聚醚或聚酯产品规格中，羟值是厂方提供的指标，因此，以羟值的数据直接计算当量值比较方便。

07

异氰酸酯指数

异氰酸酯指数表示聚氨酯配方中异氰酸酯过量的程度，通常用字母R表示。

式中：W异为异氰酸酯用量

W醇为多元醇用量

E异为异氰酸酯当量

E醇为多元醇当量

例，根据下列配方，计算异氰酸酯指数R。

聚酯三元醇（分子量）

份

水

11份

匀泡剂

4份

二甲基乙醇胺

4份

TDI

份

水当量为9

聚氨酯泡沫塑料计算公式及其应用

01

聚氨酯泡沫收率计算方法

聚氨酯泡沫塑料制造时物料变动情况可按下式表示：

上式4个方程式中左边为使用的原料,右边为产物。

⑷式中：

A：为催化剂，稳定剂，泡沫稳定剂等物料中不挥发物质。

B：为催化剂，稳定剂，泡沫稳定剂等物料中挥发物质。

从以上方程式看出，聚氨酯化合物是最终产品，CO2与CCL3F在发泡过程中损失，其他助剂要看是属于挥发组份还是非挥发组份。

聚氨酯泡沫塑料的收率的计算：

在实际计算中要分析损失物料：

⑴式中实际无损失，⑵式中CO2逸出，⑶式中CCL3F汽化，⑷式中B物质的挥发部分损失。

于⑵式中1公斤克分子的水将损失1公斤克分子的CO2,其损失量为W公斤。

即

⑶式中损失的为F公斤。

则F=发泡剂CCL3F的全量

⑷式中损失的组份为B公斤。

则总损失量：W+F+B

以上收率用百分率表示：

例，以普通软泡制备过程为代表做的收率计算。

当发泡配方为：

聚醚（酯）多元醇

公斤

多异氰酸酯

50公斤

水

4.0公斤

发泡剂CCL3F

5.0公斤

催化剂+泡沫稳定剂

2.0公斤

计算：

F=5.0

B=0

从计算说明，按以上配方发泡，当使用原料一百公斤时则制得泡沫塑料为90.5公斤。

02

异氰酸酯用量的计算

在聚氨酯泡沫配方中，异氰酸酯用量是根据配方中多元醇的质量指标、水的用量来计算的。

⑴聚氨酯硬泡配方异氰酸酯用量的计算

异氰酸酯用量计算方法

每克多元醇所需的异氰酸酯用量如下：

式中：W-—异氰酸酯用量

G-—异氰酸酯当量值

g—多元醇当量值

TDI的当量值为87、MDI的当量值为、PAPI的当量值为~。

则多元醇所需的异氰酸酯用量：

式中：W为异氰酸酯用量

W醇为多元醇用量

与水反应所需的异氰酸酯用量公式

式中：G为异氰酸酯当量值

W水为水的当量值

9为水的当量值

发泡配方中所需异氰酸酯总量

聚氨酯泡沫制备过程中,除了多元醇和水需用的异氰酸酯用量外,还需考虑异氰酸酯过量程度(即异氰酸酯指数)及纯度。

因此，聚氨酯泡沫塑料中所需异氰酸酯总用量公式如下：

式中：W总为所需异氰酸酯重用量

G为异氰酸酯当量值

W醇为配方中多元醇的总用量

W水为配方中水的总用量

R为异氰酸酯指数

P为异氰酸酯纯度

对普通聚氨酯硬泡来说，指数R一般为1.05，异氰酸酯的纯度由于生产厂家的不同而有所变化，若不特别说明，在计算时，PAPI的纯度通常认定为90%。

例，根据下列配方计算出PAPI的用量：

聚醚多元醇（羟值mgKOH/g）

g

聚醚（羟值mgKOH/g）

g

匀泡剂

12g

三乙撑二胺

5g

水

3g

求PAPI用量

=.6g

异氰酸酯用量的简单算法

在硬泡中，异氰酸酯通常采用PAPI，则G为，R一般选用1.05，纯度P为90%，则可简化为：

W总=W醇×羟值×0.+16×W水

例，根据下列配方计算PAPI的用量

聚醚多元醇（羟值mgKOH/g）

g

聚醚（羟值mgKOH/g）

g

匀泡剂

12g

三乙撑二胺

5g

水

3g

CFC-11

g

PAPI

W总=W醇×羟值×0.+16×W水

W总=××0.+××0.+16×3

W总=g