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羟基化合物与异氰酸酯反应的动力学

-d(-NCO)/dt=K0×(-NCO)×(-OH)    

K1是异氰酸酯与羟基化合物生成络合物的正向反应速率

K2是异氰酸酯与羟基化合物生成络合物的负向反应速率

K3是络合物与羟基化合物生成氨基甲酸酯与羟基化合物的正向反应速率。   

K0=[K1×K3×(-OH)]/[K2+K3×Arrhenius方程K=Ae^[-(Ea/RT)]

A：指数因子。

e=2.718

Ea：KJ/mol

R=8.31(J/mol.K)

脲、聚氨酯、缩二脲、脲基甲酸酯等基团生成反应热的盘算:

键离能(KJ/mol)：

C-N  205.1~251.2  

C-C  230.2~293.0  

C-O  293.0~314.0  

N-H  351.6~406.0   

C-H  364.9~393.5

O-H  422.8~460.5

C=C  418.6~523.3

C=O  594.1~694.9

反应式：

RNCO+rOH→RNHCOOr

RNCO+HOH→RNHCOOH+RNCO→RNHCONHR+OCO↑

RNHCOOr+RNCO→RNCONHRCOOr

RNHCONHr+RNCO→RNCONHRCONHr

     聚合体系中气体与聚合体系总体积的体积比(Vg/Vo)对温度的调控能力：气体单体影响着浓度(mol/L)左右着聚合热[Q(KJ/L)=Rp(mol/L)*(-H)]。聚合热通报给气体疏散介质使气体吸热膨胀(PV=NR/T)。聚合体系温度骤升后气体脱出带走大宗的热(与Vg/Vo近似成直线)。

     一步法制聚氨酯时
，氨基酸的反应活化能约60(mol.K)
，脲反应活化能为17(mol.K)泡沫体系比溶液体系悬浮体系容易实施。疏散聚合在反应开始时即泛起Norrish-Tromastof效应
，使链增长参数随时间变革率减慢
，提高产品单疏散性。

     疏散聚合是用气体将聚合体系离开成无数次细小的泡沫使聚合组份转化为泡沫的外貌液膜和连接多个液膜的“多面界限液胞”形成特殊疏散相进行聚合的要领。

     泡沫体系以气体为疏散介质
，气体受热膨胀和逸出骤然冷却效果及气体逸出时爆发负压对体系剩余单浓缩使之进一步聚合
，对水分子蒸发及小分子脱出有加速和携带作用。

    气体对聚合体系的疏散作用不即是对单体的真正稀释。

非一级反应半衰期通式： T=[2^(n-1)-1]/[a×k×(n-1)×A^(n-1)]

二级反应速率常数：A+B→Q+S

Kt=[1/(CA0-CB0)]×ln[(CB0×CA)/(CA0×CB)]

CA0×Kt=[1/(1-M)]×ln{[M(1-xA)]/(M-xA)}  其中M=CB0/CA0

附：聚氨酯软泡密度的盘算举例

通用聚醚三元醇：

Ppg：50

pop：50   

tdi-80：42.8   

hoh：3.17   

L-580：1   

a33：0.34   

sn：0.17

盘算得：4.34   2.17   6.51   38.2   112%   17%   5.2   1.74  122

再盘算得
，28kg／立方米

聚氨酯软泡催化剂盘算举例：

通用聚醚三元醇：

ppg：90  

pop：10  

tdi-80：35.5   

hoh：2.2   

L-580：0.84

玄色浆：6

盘算得：A33：0.18   T-9：0.25    

           A33：0.14   T-9：0.24

           A33：0.13   T-9：0.35

           A33：0.12   T-9：0.30

    宽容度与拐点……

垂泡发泡流量与提升速度的盘算:

配方(仅举例用)：

PPG:100
，TDI:80
，HOH:6
，SI:1.5
，A33:***
，SN:***
，MC:14.8

   垂泡圆模直径1.25
，聚醚流量12千克/分钟。

   求提升速度是几多(米/分钟)

   求得配方密度12千克每立方。配方总重173.5公斤。配方体积14.46立方米。圆模截面积:1.23平方米。

   设损失率5%：提升速度: [14.46×12%×(1-5%)]/1.23=1.34米/分钟。