聚氨酯計算公式中有關術語及計算方法

1、PU資料聚氨酯計算公式中有關術語及計算方法官能度官能度是指有機化合物結構中反映出特殊性質(zhì)（即反應活性）的原子團數(shù)目。對聚 醚或聚酯多元醇來說，官能度為起始劑含活潑氫的原子數(shù)。羥值在聚酯或聚醚多元醇的產(chǎn)品規(guī)格中，通常會提供產(chǎn)品的羥值數(shù)據(jù)。從分析角度來說，羥值的定義為：一克樣品中的羥值所相當?shù)臍溲趸浀暮量藬?shù)。在我們進行化學計算時，一定要注意，計算公式中的羥值系指校正羥值，即羥值校正=羥值分析測得數(shù)據(jù)+酸值羥值校正=羥值分析測得數(shù)據(jù)-堿值對聚醚來說，因酸值通常很小，故羥值是否校正對化學計算沒有什么影響。但對聚酯多元醇則影響較大，因聚酯多元醇一般酸值較高，在計算時，務必采用 校正羥值。嚴格來說，計算

2、聚酯羥值時，連聚酯中的水份也應考慮在內(nèi)。例，聚酯多元醇測得羥值為224.0，水份含量0.01%，酸值12,求聚酯羥值羥值校正=224.0 + 1.0 + 12.0 = 257.0羥基含量的重量百分率在配方計算時，有時不提供羥值，只給定羥基含量的重量百分率，以OH%表示。羥值=羥基含量的重量百分率X33例，聚酯多元醇的OH%為5，求羥值羥值=OH% X 33 = 5 X 33 = 1654.分子量分子量=56.1 x 官能度 x 1000羥值分子量是指單質(zhì)或化合物分子的相對重量，它等于分子中各原子的原子量總和。（56.1為氫氧化鉀的分子量）分子量=56.113x1000 = 336650例，聚氧

3、化丙烯甘油醚羥值為50，求其分子量。對簡單化合物來說，分子量為分子中各原子量總和。如二乙醇胺，其結構式如下：CH2CH2OHHN CH2CH2OH分子式中，N原子量為14， C原子量為12， O原子量為16， H原子量為1，則 二乙醇胺分子量為：14+4X12+2X16+11X1=105異氧酸基百分含量42 x 2TD/的 NCO % = 48%174山 “42 x 2g/的 NCO % = 33.6%250異氤酸基百分含量通常以NCO%表示，對純TDI、MDI來說，可通過分子式算出。式中42為NCO的分子量 對預聚體及各種改性TDI、MDI,則是通過化學分析方法測得。有時異氤酸基含量也用胺當

4、量表示，胺當量的定義為：在生成相應的脲時，1克 分子胺消耗的異氤酸酯的克數(shù)。胺當量和異氤酸酯百分含量的關系是:胺當量=4200NCO %當量值和當量數(shù)當量值是指每一個化合物分子中單位官能度所相應的分子量。當量值=數(shù)均分子量官能度如聚氧化丙烯甘油醚的數(shù)均分子量為3000，則其當量值聚醚三元醇當量值=迎0 = 10003在聚醚或聚酯產(chǎn)品規(guī)格中，羥值是廠方提供的指標，因此，以羥值的數(shù)據(jù)直接計算當量值比較方便。當量值=56100X當量值=56100TD/當量=分子量174當量官能度=87 2業(yè)旦 42.02 x 100當量=NCO%異氤酸酯指數(shù)異氧酸酯指數(shù)（ 異氤酸酯當量數(shù)異氰酸酯指數(shù)彼）=多元醇當量

5、數(shù)一w醇 + W水E醇 + 9通常用字母R表示。異氤酸酯指數(shù)表示聚氨酯配方中異氤酸酯過量的程度， 式中：W異為異氤酸酯用量W醇為多元醇用量E異為異氤酸酯當量E醇為多元醇當量例，根據(jù)下列配方，計算異氤酸酯指數(shù)R。聚酯三元醇（分子量3000）400份水11份勻泡劑4份二甲基乙醇胺4份TDI150份聚酯當量=3000 = 1000 3水當量為9150R = Fn = l07 + 1000 9聚氨酯泡沫塑料計算公式及其應用1.聚氨酯泡沫收率計算方法聚氨酯泡沫塑料制造時物料變動情況可按下式表示：0R-OH-F (1+口)R,一 NCO-(1 一 a) R-0 C 一N _R*-0 R 11+ R0 C

6、N j.0HI1一 C 一 N R*(1)多元醇 多異氤酸酯聚氯酯HQ+ 8+8）R-NC。一*H 0 H0R*0Hi i i!111(l-p)Rf- N C 一 N RfRJ-Py1 -c-N一 c 一N 一 R*+ TOC o 1-5 h z COj f液體 CChF-氣態(tài) CCbFf（3）A+BA+Bf（4）（,化）上式4個方程式中左邊為使用的原料,右邊為產(chǎn)物。式中：A：為催化劑，穩(wěn)定劑，泡沫穩(wěn)定劑等物料中不揮發(fā)物質(zhì)。B：為催化劑，穩(wěn)定劑，泡沫穩(wěn)定劑等物料中揮發(fā)物質(zhì)。從以上方程式看出，聚氨酯化合物是最終產(chǎn)品，CO2與CCL3F在發(fā)泡過程中損 失，其他助劑要看是屬于揮發(fā)組份還是非揮發(fā)組份。

7、聚氨酯泡沫塑料的收率的計算:（聚氨酯化合物）+（A）x 100（重量）（多元醇）+（多異氤酸酯）+（水）+（CCL 3D +（a）+（b）在實際計算中要分析損失物料: 式中實際無損失，式中CO2逸出，式中CCL3F汽化，式中B物質(zhì)的揮 發(fā)部分損失。于式中1公斤克分子的水將損失1公斤克分子的CO2 ,其損失量為W公斤。W =水的用量x4418式中損失的為F公斤。F =發(fā)泡劑CCL3F的全量式中損失的組份為B公斤。則總損失量：W+F+B以上收率用百分率表示:使用原料的總計-（W +尸+ B）x 100%使用原料的總計例以普通軟泡制備過程為代表做的收率計算。當發(fā)泡配方為：聚醚（酯）多元醇100公斤多

8、異氤酸酯50公斤水4.0公斤發(fā)泡劑ccl3f5.0公斤催化劑+泡沫穩(wěn)定劑2.0公斤計算：按W = 40 X 44 18F=5.0B=0100 + 50 + 4.0 + 5.0 + 2.0收率=100 + 50 + 4.0 + 5.0 + Z0 -(9.8 + 5.0 + 0) x 100% = 90.5%從計算說明，按以上配方發(fā)泡，當使用原料一百公斤時則制得泡沫塑料為90.5 公斤。2.異氧酸酯用量的計算在聚氨酯泡沫配方中，異氤酸酯用量是根據(jù)配方中多元醇的質(zhì)量指標、水的用量來計算的。聚氨酯硬泡配方異氤酸酯用量的計算異氤酸酯用量計算方法每100克多元醇所需的異氤酸酯用量如下：100式中：W一異氤

9、酸酯用量G一異氤酸酯當量值 g一多元醇當量值TDI的當量值為87、MDI的當量值為125、PAPI的當量值為126127。多元醇當量值g =56.1 x 1000羥值則多元醇所需的異氤酸酯用量:聽享56.1 x 1000羥值式中：W為異氤酸酯用量W醇為多元醇用量與水反應所需的異氤酸酯用量公式W = G X W水9式中：G為異氤酸酯當量值W水為水的當量值9為水的當量值發(fā)泡配方中所需異氧酸酯總量 聚氨酯泡沫制備過程中，除了多元醇和水需用的異氤酸酯用量外，還需考慮異氤酸 酯過量程度（即異氤酸酯指數(shù)）及純度。因此，聚氨酯泡沫塑料中所需異氤酸酯總用量公式如下:W總=G x 醇+ 水x R x -56.1

10、 x 10009 P羥值式中：W總為所需異氤酸酯重用量G為異氤酸酯當量值W醇為配方中多元醇的總用量W水為配方中水的總用量R為異氤酸酯指數(shù)P為異氤酸酯純度對普通聚氨酯硬泡來說，指數(shù)R 一般為1.05，異氤酸酯的純度由于生產(chǎn)廠家的 不同而有所變化，若不特別說明，在計算時，PAPI的純度通常認定為90%。例，根據(jù)下列配方計算出PAPI的用量：聚醚多元醇（羥值500mgKOH/g）500g403 聚醚（羥值 770mgKOH/g）100g勻泡劑12g三乙撐二胺5g水3g求PAPI用量W總=G x 哺+ W水x q56.1 x 10009 P羥值50056.1 x 100010056.1 x 1000

11、x 1.05 x500770=905.6g異氤酸酯用量的簡單算法 在硬泡中，異氤酸酯通常采用PAPI，則G為126, R 一般選用1.05，純度P為90%，則可簡化為:W 總=W 醇乂 羥值 X 0.00263+16 XW 水例，根據(jù)下列配方計算PAPI的用量聚醚多元醇（羥值500mgKOH/g）500g403 聚醚（羥值 770mgKOH/g）100g勻泡劑12g三乙撐二胺5g水3gCFC-11200gPAPIW 總=W 醇乂 羥值 X 0.00263+16 XW 水W 總=500 X 500 X 0.00263+100 X 770 X 0.00263+16 X 3W 總=907g隔熱保溫層

12、厚度計算聚氨酯泡沫塑料作為隔熱保溫材料已廣泛用于冷庫、油管、保溫管道等。正確地確定隔熱層厚度將大大地節(jié)省原料，降低材料費用。絕熱工程包括保溫和保冷兩方面的內(nèi)容。經(jīng)濟厚度計算方法是一種最廣泛使用的方法。把絕熱材料的投資和熱冷損失的費用綜合考慮后得出一種經(jīng)濟厚度，此時保溫與 保冷費用和熱損失費用之和為最小。一般控制絕熱層表面單位面積的熱損失不大于規(guī)定值。據(jù)國家計委節(jié)能局、國家經(jīng)委能源局召開的全國供熱系統(tǒng)節(jié)能座談會提出的“供熱系統(tǒng)節(jié)能暫行規(guī)定”（討論稿），對于保溫管道與設備生產(chǎn)允許最大散熱損失為:管道及設備外表面溫度（C）50100150200250300350 允許最大散熱損失（Kcal/m2 h

13、）5080100120140160180 外徑小于或等于1000m/m的設備和管路的厚度計算公式:ts = ta+Aa1式中，D1：保溫層外徑，mD0：保溫層內(nèi)徑，mA：散熱量Kcal/m2 h （規(guī)定值）入：保溫材料導熱系數(shù)，Kcal/m hCa1：傳熱系數(shù) Kcal/m2 h Ctf：管內(nèi)介質(zhì)溫度，Cts：保溫層表面溫度，Cta：環(huán)境溫度C （對保溫采用全年平均氣溫，對保冷、環(huán)境溫度和相 對溫度采用夏季平均值）X：保溫層厚度，m 外徑大于1000m/m的設備和管道以及平面計算公式:人(tf二t) a( (ts ta) 在實際計算中，保溫層表面溫度ts如何確定與各方面都有關系。從能耗考慮，ts與大氣溫度t0越接近越好，但是，相應的其投資費用也越大。 反之，則能源又隨投資費用的減少而大幅度的增加。因此，保溫保冷層表面溫度應分別高于大氣溫度和露點溫度。同時，式中a1的值（外部傳熱系數(shù)）對保溫的場合往往直接取10,對保冷取7。 例1，某冷庫，庫內(nèi)最低溫度為-20C，夏季平均氣溫為30C，濕度為85%，采 用聚氨酯泡沫作絕熱材料，其厚度應為多少？已知 t廣-20C ta= 30C 入=0.22 Kcal/mhC a7 Kcal/m2 h Cts的求法：ts為絕熱層表面露點溫度，查閱飽和蒸汽壓表得：30C時的飽和蒸汽壓為31.824mmHg柱31.824X