NOP для автомобильных применений
Компания Cargill Industrial Bio-Products совместно с Woodbridge Foam Corp. со штаб-квартирой в Онтарио, ведущим производителем уретановых автомобильных деталей, сообщила об усилиях партнеров по созданию полиолов BiOH компании Cargill, которые производятся непосредственно из соевого масла и прочих растительных масел. Woodbridge использовала эти полиолы при производстве пенопластовых блоков. В настоящее время задачей научно-исследовательской работы является разработка производства автомобильных эластичных формованных пенопластов с высоким содержанием биологических материалов. 
| | Новое разработанное компанией Chemtura семейство однокомпонентных систем для эластомеров горячего литья Adiprene K может обеспечить быстрое отверждение небольших деталей, таких как этот складной нож или очень длительный срок существования в реакторе для литья очень крупных и сложных деталей. |
NOP, особенно на основе соевого масла, являются высоко гидрофобными веществами, и при высоких концентрациях (20 - 40 php) оказывают существенное воздействие на совместимость смеси. Исследователи отмечают, что для достижения хорошей обработки и полезных физических свойств пенопласта, создание рецептур с различными концентрациями биологических веществ требует получения хорошего равновесия между смесью полиола и комплексом добавок. В своей недавно опубликованной работе они оценили воздействие двух NOP, полученных с помощью технологии BiOH компании Cargill, в формованных пенопластах на основе MDI. (Аналогичные исследования проводятся для пенопластов на основе TDI).
Формованные пенопласты MDI были изготовлены из смесей полиолов с различными соотношениями двух полиолов BiOH в сочетании с типичным полиэфирным полиолом. Все они прошли стандартные испытания на затуманивание, запах, образование пятен и воспламеняемость. За счет правильного подбора сочетания смеси, исследователи доказали, что они могут заменять до 40% полиола на основе нефтехимических веществ на NOP. Это дает 25% по массе в виде возобновляемого материала в готовом пенопласте. Результаты испытаний показали, что у этого пенопласта физические свойства—включая предел прочности при раздирании, прочность на разрыв, свойства удлинения и сжатия—которые обычно рассматриваются как приемлемые для автомобильных применений.
Исследователи из автомобильной группы компании Dow Chemical сообщили о том, что продолжается разработка полиуретановых материалов на основе NOP для автомобильных применений. Dow недавно увеличила мощности для производства полной линии для NOP, предназначенных для эластичных формованных пенопластов и эластомеров. Сочетая свое ноу-хау в области полиолов с технологией, изначально разработанной Union Carbide, Dow представила специальную технологию, с помощью которой производятся полиольные смеси с индивидуальными параметрами. В начале года на начальном этапе, Dow запустила в производство NOP, изготавливаемые с высоким процентом содержания соевого масла, для эластичных блоков. Они продемонстрировали соответствие или превышение эксплуатационных характеристик традиционных полиолов; сообщается, что с помощью NOP решаются имевшиеся проблемы с рабочими параметрами, такие как сохранение прочности на разрыв, упругая деформация, а также усадка при сжатии.
Используя NOP в сочетании с портфелем существующих продуктов, Dow Automotive создала полиольные системы, которые соответствуют требованиям производителей для использования при производстве подлокотников, подголовников, пенопластов NVH (шум, вибрация, низкочастотная вибрация), а также приборных досок, изготовленных реактивным литьевым прессованием. Исследователи компании Dow сообщают, что они смогли довести содержание возобновляемых веществ в таких полиуретановых составах от 10% до 28% с минимумом отрицательного воздействия на рабочие параметры готовой детали, как при обработке на первом уровне, так и при использовании в транспортных средствах. Эти рецептуры в настоящее время проходят испытания в компаниях-партнерах Dow по автомобильным разработкам.
Однокомпонентные эластомеры
Компания Chemtura представила новое семейство однокомпонентных уретановых систем, которые, как сообщается, дают преимущества при обработке для целого ряда эластомерных применений, начиная от устойчивых к истиранию покрытий и кончая очень крупными отливками, в том числе и компонентами высокой жесткости. Adiprene K от компании Chemtura представляет собой преполимер на основе TDI с низким содержанием свободного TDI и блокированное отверждающее вещество, составленное из метилен дианилина и хлорида натрия. Исторически этот компаунд использовался с традиционными преполимерами для формования тонких деталей. Тем не менее, недавние исследовательские работы Chemtura показали, что такое блокированное отверждающее вещество в сочетании с преполимерам с низким содержанием свободных мономеров обладает новым потенциалом для изготовления применений, для которых необходимо длительное время залива и большие сечения.
В число преимуществ Adiprene K входят длительный срок сохранения в реакторе, устойчивое соотношение смешивания, отсутствие расплавления и пылеобразования при отверждении, небольшие капиталовложения (не нужна установка дозирования/смешивания), быстрое отверждение и извлечение из формы небольших деталей, и возможность литья крупных и сложных деталей. По словам представителей компании, для обеспечения однородности необходимо лишь незначительное помешивание. Кроме этого обработчикам нужно только литье из контейнера в форму. Материал активируется при нагревании, поэтому, когда пресс-форма достаточно разогрета (около 1150 C), отверждающее вещество активируется и материал отверждается, превращаясь в жесткий эластомер.
Крис Мопен, менеджер по коммерческому развитию в области уретанов, говорит: “Нашей основной задачей является не замена типичных двухкомпонентных уретановых систем, а скорее расширение имеющегося уретанового рынка с его распространением на те области, где используются такие материалы, как каучук или иные эластомеры”. Так, например, ожидается, что обработчики получат более высокую производительность для небольших тонкостенных деталей, таких как ременная ткань и материалы для герметизации, поскольку будет нетрудно осуществить теплоотвод от формы в ту часть детали, которая имеет небольшое сечение. После того, как материал активирован, отверждение происходит исключительно быстро.
Однокомпонентные уретаны также полезны при изготовлении крупногабаритных деталей благодаря практически неограниченным срокам хранения в реакторе, в то время как при производстве таких деталей с использованием двухкомпонентных уретанов могут возникнуть проблемы, поскольку трудно заполнить форму до того, как материал начал отверждаться. По словам Мопена, после того, как форма заполнена однокомпонентным уретаном, она может быть помещена в печь или нагрета каким-либо иным способом для отверждения детали без образования каких-либо типичных пустот, линий стыка, или линий стыка потоков в изделии. Такой материал также позволяет осуществлять удобное смешивание без использования дорогостоящей и крупносерийной установки для дозирования и смешивания. Adiprene K также можно использовать для производства покрытий для таких типичных применений для уретанов горячего литья или каучука как упаковки концов рулонов и внутренние покрытия рукавов.
Новинки в области поверхностно-активных веществ Силиконовые поверхностно-активные вещества, оптимизированные для микроячеистых пенопластов с низкой плотностью и жестким пенопластов, были запущены в производство компанией Momentive Performance Materials. Niax L-1501, L1502, L-1503, и L-1504 входят в новое семейство, которое, как говорят, обеспечивает лучшие рабочие параметры, превышающие современный стандарт отрасли для полиуретановых пенопластов низкой плотности, используемых для производства автомобильных деталей и обуви. Описываемые в компании Momentive как “регуляторы ячеек”, они обладают большим потенциалом для целого ряда рецептур и при широком диапазоне значений плотности микроячеистых пенопластов.
L-1501 обеспечивает широкий диапазон используемых концентраций, а также наивысшую степень открытости ячеек, в то время как L-1502 может способствовать улучшению формирования покрытия. L-1504 является, похоже, самой рентабельной альтернативой с самым узким диапазоном использования, в то время как L-1503 является рентабельной альтернативой для автомобильных применений там, где требуется пониженная летучесть силикона.
При плотности пенопласта 0.32 г/куб. см. регулирующие свойства ячейки поверхностно-активные вещества действуют взаимно усиливающим образом по отношению к поверхностно-активным веществам, стабилизирующим сдвиг, таким как Niax L-1505 компании Momentive в составах на основе полиэфира или L-1609 в полиэфирных системах (где он уменьшает разрушение ячейки и улучшает формирование поверхностного покрытия). L-1506 является самым рентабельным вариантом, как для полиэфиров, так и для полиэфирных систем.
Кроме того, новый Y-10645 компании Momentive представляет собой не гидролизуемый силиконовый сополимер для жестких пенопластов, используемых для ламинированной доски с жестким или эластичным наружным металлическим покрытием и узлами из углеводородов. Было отмечено, что он существенно повышает стабильность эмульсии состава полиуретана, и обеспечивает превосходную стабилизацию пены и чрезвычайно тонкую ячеистую структуру при использовании концентраций 1.5 - 2.5 php. Новые типы смол TPU и светостабилизаторов
Конференция по полиуретанам этого года была несколько необычной в том, что на ней сообщалось об имеющих большое значение новинках в области термопластических уретанов, а также термоотверждающихся пенопластов и эластомеров. Новое семейство мягких TPU, которое обеспечивает хорошие тактильные свойства без использования пластификаторной добавки, рассматривалось на конференции в докладе компании Huntsman Polyurethanes, которая в настоящее время приобретается Hexion Specialty Chemicals. По словам Криса Линдсея, руководителя коллектива по разработке современных полимеров Основной научной группы в Бельгии компании Huntsman, эти материалы являются первыми TPU, в которые включены группы мочевины внутри твердых элементов структуры, что объясняет их прекрасную эластичность. 
| | Сообщается, что новый Tinuvin PUR 866 компании Ciba обеспечивает более долговечную цветостойкость вне помещения для прозрачных и ароматических TPU светлого окрашивания для изготовления товаров для спорта и отдыха. |
Такие материалы, не содержащие пластифицирующих веществ, “TPU-U”производятся путем замены бутендиола специальным диамином. Динамический механический анализ показал, что твердые элементы структуры с мочевиной, созданные с этим диамином, вызывают более интенсивное разделение фаз с мягким элементом структуры, по сравнению с уретановыми твердыми элементами структуры в традиционных TPU аналогичной жесткости. Новые TPU демонстрируют сочетание мягкости, эластичности и упругости, которое, по всей видимости, является результатом низкого содержания твердых элементов структуры в сочетании с четким разделением фаз и прочных твердых элементов структуры на основе мочевины.Семейство Irogran TPU-U, которое поставляется как в варианте с простыми полиэфирами, так и в варианте со сложными полиэфирами, также может похвастаться прекрасной эластичностью и низкотемпературной обрабатываемостью, которые открывают целый ряд возможностей для экструзии, каландрирования и литьевого формования. Материалы предназначены для крупносерийных применений, таких как литьевое формование рукояток для инструмента и формование поверх автомобильных компонентов, изготовление экструдированных гибких труб, а также связывающих веществ для пленки и листа, используемых при изготовлении обивки и обувных подошв. Irogran A60E-4902 уже запущен в производство, в два остальных находятся на стадии полевых испытаний. Уф поглотитель для TPU
Компания Ciba Specialty Chemicals представила абсолютно новую марку системы твердого светостабилизатора, о которой говорят, что она превосходит существующие альтернативы в области прозрачных и ароматических TPU светлого окрашивания для использования в амортизаторах высокоэффективной спортивной обуви, в пленках, которые используются для отделки лыжных ботинок и верхней одежды, параллельных роликов, логотипов и бэджей. Как говорят в компании Ciba, использовавшиеся ранее системы светостабилизации для ароматических TPU—обычно Уф поглотители с HALS—дали высокий процент возврата из-за обесцвечивания. В компании считают, что их новая разработка позволит ароматическим TPU, в особенности прозрачным или со светлой окраской, лучше конкурировать с другими TPE в данной высокоэффективной области, где необходимы очень незначительное исходное окрашивание и хорошее сохранение цвета. Новый Tinuvin PUR 866 компании Ciba действует как мощный антиоксидант, но он не влияет на исходную окраску TPU после создания компаунда и литьевого формования, в отличие от многих других систем светостабилизаторов, которые дают небольшое пожелтение. По имеющимся данным, новая система стабилизатора дает значительно лучшее сохранение цвета, чем имеющиеся системы, такие как Tinuvin 328 компании Ciba, бензотриазоловый Уф поглотитель, плюс Tinuvin 622 HALS компании.Кроме того, полиуретан Tinuvin 866 обеспечивает практически такую же светостойкость при почти вдвое меньшей концентрации (0.5% против 1%). Он также может похвастаться прекрасным взаимным усилением действия при соединении с типичными антиоксидантными системами (такими как фенольный Irganox 1010 и фосфитный Irgafos 126 компании Ciba), которые используются в составе TPU для обеспечения долговременной термостойкости. В компании Ciba заявляют, что Tinuvin PUR 866 также демонстрирует превосходную устойчивость к так называемому “газовому выцветанию”. |
Лилли Манолис Шерман, старший редактор
Источник: Plastics Technology
|
