II. עקרונות סינתזה של ספוג
במהלך תהליך הסינתזה של ספוג, קיימות בעיקר תהליכי צמיחת שרשרת, קצף ותהליכי קישור חוצה, הקשורים למבנה המולקולרי, הפונקציונליות והמשקל המולקולרי של חומרי הגלם.
2.1 תגובת הרחבת שרשרת
מתרחשת תגובת הרחבת השרשרת בין איזוציאנאט לפוליתר פוליתר די-פונקציונלי. בשל עודף איזוציאנט בכ -5%, התוצר הסופי של הרחבת השרשרת הוא קבוצות איזוציאנט. תהליך חוזר ונשנה זה מקדם את הצמיחה המהירה של השרשרת.
2.2 תגובת קצף מלווה בצמיחת השרשרת
במהלך ייצור הספוג, הגז הקצף נובע בעיקר מתגובת TDI עם מים, המייצרת כמות גדולה של גז CO2. במקביל, האמין החדש שנוצר מגיב עם איזוציאנאט ליצירת תרכובות קשרים אוריאה. תהליך חוזר ונשנה זה מלווה בצמיחת השרשרת.
2.3 תגובה צולבת
התגובה הקישורית היא קריטית להכנת הספוג. אם זה מתרחש מוקדם מדי או מאוחר מדי, זה יוביל לירידה באיכות הספוג או אפילו לחורבן.
2.3.1 קישור צולב של תרכובות פולי -פונקציונליות
התגובה בין פוליאתרס לאיזוציאנאטים משפיעה ישירות על צפיפות הספוג. המשקל המולקולרי של נקודות הקישור הוא 2000-20000. ככל שהמשקל המולקולרי קטן יותר, כך צפיפות הקישור גבוהה יותר, וככל שקשיות הקצף גבוהה יותר, ואילו הרכות והגמישות יירדו יחסית.
2.3.2 קישור צולב של Diurea
מים מגיבים עם איזוציאנאטים ליצירת תרכובות של קשר אוריאה, המגיבים עוד יותר עם איזוציאנאטים ליצירת מבנה תלת ממדי תרכובות צולבות דיוראה.
2.3.3 קישור צולב אוריאהפורט
המימן באטום החנקן בקבוצה האמינופורמטית מגיב עם איזוציאנאטים ליצירת מבנה צולב תלת ממדי של אוריאהפורט.
III. תהליך ייצור וזרימה
נכון לעכשיו, רוב ייצור הספוג נוקט בשיטת הקצפה של צעד אחד מסוג תיבה. חומרי גלם שונים מתווספים במהירות לתיבת היוצרים תחת ערבוב במהירות גבוהה, ותגובות הצמיחה, הקצפה, הקישור בין צולבות וריפוי הושלמו בתיבה היוצרים, ובכך משלימים את ייצור הספוג. היתרונות של תהליך זה הם זרימת תהליכים קצרה, צמיגות חומר נמוך, בקרה קלה, חיסכון באנרגיה, השקעה בציוד קטן ויישום רחב בטווח הצפיפות.
3.1 תהליך
הוא מחולק לשני רכיבים: רכיב A, פוליאול פוליתר, מים, זרז אמין, שמן סיליקון, מעורבב במשך 20 שניות תחת ערבוב במהירות גבוהה. רכיב B, TDI, מעכב להבה, פח אורגני, מערבב במשך 10 שניות. רכיב A ורכיב B מעורבבים ומערבבים במהירות גבוהה למשך 10 שניות, ואז נשפכים במהירות לתיבת היוצרים. זמן החזקת העובש הוא 6-8 שניות, וזמן הקצף הוא בערך דקה. לאחר הזדקנות במשך שעתיים, ניתן לחתוך אותו לגודל הנדרש לאחר 24 שעות. תהליך טכנולוגיית ייצור ספוג