异氰酸酯计算.docx

1、异氰酸酯计算异氰酸酯计算1.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。2.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

2、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 224.0，水份含量0.01% ，酸值 12，求聚酯羟值羟值校正 = 224.0 + 1.0 + 12.0 = 257.03.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 = 1654.分子量分子量 56.1 官能度 1000分子量 羟值 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

3、子的原子量总和。（ 56.1 为氢氧化钾的分子量）分子量336650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：CH2CH2OHHN 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+412+216+111=1055.异氰酸基百分含量17442 2MDI 的NCO% 33.6%250TDI的NCO%42 248%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

4、 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：胺当量 4200NCO%6.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42.02 100当量NCO%7.异氰酸酯指数异氰酸酯指数异氰酸酯当量数多元醇当量数W异E异W醇 W水E醇 9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

5、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 3000）400 份水11 份匀泡剂4 份二甲基乙醇胺4 份TDI150 份174TDI 当量 174 87 2聚酯当量 30300 100091.07水当量为150R 87400 111000 9聚氨酯泡沫塑料计算公式及其应用1.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。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

6、。从以上方程式看出，聚氨酯化合物是最终产品， CO2与 CCL 3F 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：100（重量 %）（聚氨酯化合物） （ A）多元醇）多异氰酸酯） （水） （ CCL 3F）（ A）（B）在实际计算中要分析损失物料： 式中实际无损失，式中 CO2 逸出，式中 CCL 3F汽化，式中 B 物质的挥发部分损失。 于式中 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。W 水的用量 4418即式中损失的为 F 公斤。则 F = 发泡剂 CCL 3F 的全量式中损失的组份为 B 公斤 则总损失量：

7、 W+F+B 以上收率用百分率表示： 使用原料的总计 （ W F B） 100% 使用原料的总计 100%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100公斤多异氰酸酯50 公斤水4.0公斤发泡剂CCL 3F5.0公斤催化剂 +泡沫稳定剂2.0公斤计算：4.0按W 4.0 44F=5.0B=0收率 100 50 4.0 5.0 2.0 (9.8 5.0 0) 100% 90.5%100 50 4.0 5.0 2.0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。2.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

8、配方 中多元醇的质量指标、水的用量来计算的。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 100 克多元醇所需的异氰酸酯用量如下：100WGg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 125、PAPI 的当量值为 126127。多元醇当量值 g 56.1 1000羟值W醇则多元醇所需的异氰酸酯用量：WG56.1 1000 羟值式中： 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 W G W水9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

9、 ,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：W总 G式中： W醇 W水 R 156.1 1000 9 P羟值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500mgKOH/g ）5

10、00g403 聚 醚 （ 羟 值770mgKOH/g ）100g匀泡剂12g三乙撑二胺5g水3g求 PAPI 用量W醇 W水 1W总 G R56.1 1000 9 P羟值100 1 1.0556.1 1000 0.9770= 905.6g 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126，R 一般选用 1.05，纯度 P 为 90% ，则可简化为：W 总=W 醇羟值 0.00263+16 W 水 例，根据下列配方计算 PAPI 的用量聚醚多元醇（羟值500mgKOH/g ）500g403 聚 醚 (770mgKOH/g )羟值100g匀泡剂12g三乙撑二胺5g水3gCFC-11200gPAPIW 总=W 醇羟值 0.00263+16 W 水W 总 =500 500 0.00263+100 770 0.00263+163W 总 =907g