一、概述
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如下特点：（1）优良的机械性能；（2）消耗能量低；（3）生产周期较短，节约投资；(4)具有较好的耐热性。所以近年来获得广泛的应用。
目前生产方法大致分为二种类型：一是采用高活性高分子量聚醚多元醇加上各式交链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。二者均得到较好效果。2004年底，粗MDI价格飙升，对聚氨酯泡沫塑料的推广造成了较大的阻力，为了降低泡沫塑料的成本，全TDI型高回弹组合料应运而生，将高回弹组合料技术向前推进了一大步，同时为下游客户争取了更大的利润空间。二、实验方法
2.1原料名称 产地
聚醚多元醇1618A 羟值：33mgKOH/g 中山石化接枝聚醚多元醇104G 羟值：25mgKOH/g 中山石化
小分子三元醇D (自制) MN=300～320二元醇扩链剂 (自制) MN＝60～120
催化剂(自制)有机硅匀泡剂(市售)
纯水 市 售TDI80／20 巴斯夫
2.2合成方法2.2.1 A组分制备
将聚醚多元醇、接枝聚醚多元醇、小分子三元醇、二元醇扩链剂、催化剂、有机硅匀泡剂、纯水按设定配方比例依次加入塑料烧杯内，在20℃左右在搅拌器转速为2000转／分搅拌5min出料，放入恒温箱恒温2小时。
2.2.2 B组分准备
取TDI80／20放于烘箱中在22℃恒温2小时。
2.2.3手工发泡
发泡条件：室温为20～30℃，料温为22℃。发泡配方：
A组分与B组分按照指数110的指标称量具体操作：将计量好的A组分和B组分倒入塑料烧杯内，在搅拌器转速为3000转／分下搅拌4～6S后，倒入300mmX300mmX8mm的模具中，模温为50℃，立即合模，10分钟后开模，制作模塑泡沫共3块，放置72小时后测试性能。
2.2.4物理机械性能测试
各种性能测定均按国标进行
三、主要研制开发内容
3.1 A组份选择合适的粘度。
3.2 选择合适的有机硅匀泡剂。
3.3 选择合适的催化剂。
四、开发过程中遇到的问题及解决方案
4.1 聚醚多元醇的选择
采用高活性高分子量聚醚多元醇与接枝聚醚多元醇，既保证舒适度，又能提供一定的硬度。
4.2 交联剂的选择
由于采用全TDI发泡，交联度相比于采用粗MDI时有所降低，所以本试验中选用了小分子三元醇D，可与NCO组份反应使制品形成网状交联，提高了交联密度，从而弥补了制品由于不采用粗MDI造成的硬度的降低。
4.3 催化剂的选择
催化剂是影响反应速率与动力学参数的主要因素。由于TDI－80本身的分子特点，造成了混合时前期乳白太快，不容易搅拌均匀和泡沫成型过程中表皮熟化慢的特点，给生产过程中劳动效率的提高和产品质量的保证造成了较大的障碍；从发泡工艺考虑，希望乳白期长、脱模时间短。延长乳白期，可使料液充分充满模具，提高成品率；缩短脱模时间可提高生产效率。这两个参数直接受催化剂的品种及其用量的影响。我们采用自制复合催化剂，该催化体系具有初期流动性好、后期熟化快的特点。
4.4工艺条件的影响模具温度影响制品的表皮性能与熟化时间。模温低则表皮厚、熟化慢；反之表皮薄、熟化快，模具温度以（65±5）℃为宜。
料温影响反应的快慢程度，会使乳白时间、凝胶时间、脱模时间缩短或延长。料温过高，会使乳白期过短、料液充不满模具或来不及合模，但可降低密度；料温过低会使脱模时间延长，生产效率低，泡沫密度增加。根据本产品的特点，生产时将A、B组分温度控制在20℃左右，有利于加工成型。
五、最佳配方的确定和产品性能
经过大量实验最终确定技术配方和性能如下：
5.1技术配方
A组份 B组份
原料 用量 原料 用量
1618A 50 TDI80/20 55 104G 50
二元醇扩链剂 2
催化剂 2
有机硅匀泡剂 2
纯水 2.4
小分子三元醇 3
合计 111.4
使用配比:A/B=1/0.45
5.2 全TDI型高回弹组合料及制品性能
牌 号检测项目 | A | B |
外 观 | 乳白色液体 | 淡黄色透明液体 |
粘 度（mPa·s/20℃） | 1000±10 | 31±5 |
比 重 | 1.09±0.05 | 1.24±0.2 |
配 比 | 1：0.5 |
熟化时间（s/25℃） | 300±20 |
成品机械性能 |
拉伸强度（kPa） | ≥130 |
扯断伸长率（%） | ≥90 |
撕裂强度（N/m） | ≥115 |
压陷硬度40%(N) | ≥100 |
落球回弹(%) | ≥50 |
