下面简略介绍几种RM材料的制备过程。
①低密度弹性聚氨酯RM。密度0.2-0.6g/cm3,包括芯心为开孔或闭孔的自结皮RM材料,具有坚韧弹性。epp保温箱制作时原料液温度20-25℃,模温30-45℃模内反应物料停留时间2-4min。根据制件要求的性能选择多元醇、扩链剂或交联剂、发泡剂、异氰酸酯,控制皮层及芯心密度。常用特殊的聚合MD1或改性液化MD,也可用改性的粗TDl。多元醇一般选用相对分子质量4000~6000的聚醚三醇。配方组成范围(质量份):多元醇100,发泡剂8-30,水0.15~0.25,交联剂0~8,扩链剂(乙二醇或1,4丁二醇)0-30,叔胺催化剂0~1.5,表面活性剂0~1,异氰酸酯指数为90~110。
②聚氨酯-脲RM。聚氨酯RM使用乙二醇扩链时,工艺比较难掌握。因乙二醇同异氰酸酯的混合性、同氧化乙烯封端的聚醚多元醇相容性均较差,导致分散不均匀,甚至分层,影响RIM材料的性能;乙二醇扩链时反应放热量相对较大,冷却时间长才能使聚合物有足够的初始强度。若过早脱模将发生“后膨胀”。充模过程中聚氨酯聚合反应进行得较慢,形成高粘度比较晚,反应料液的流动前沿较易产生湍流,夹带空气,导致边角料多,修整费用高。使用位阻芳香二胺,例如二乙基甲苯二胺( DETDA),代替乙二醇作为扩链剂可克服上述缺点。 DETDA同MDI的反应活性比乙二醇同MDI的反应活性高约20倍,聚氨酯-脲反应料液浇注后约30s即可脱模,没有“后膨胀”现象。epp保温箱在充模过程中反应料液的粘度迅速增加,容易保持层流流动,夹带空气减少,因此可大幅度提高生产效率和减少废品。制品的耐温性能也比聚氨酯RIM好。聚氨酯-脲RIM的配方组成范围。
③聚脲HIM。聚脲RIM材料与聚氨酯RIM、聚氨酯-脲RM相比,耐温尺寸稳定、吸水低、耐化学品及溶剂、容易涂漆、脱模性好等,特别适合制作在线涂漆要求短时间(约1h)耐温200℃的汽车制件,例如车体板、前端件、保险杠、轮胎罩、散热器、网栅、网栅支架等。
聚脲RIM以端胺基聚醚、位阻芳二胺、二异氰酸酯为原料。聚醚为三官能度、平均相对分子质量为4000-6000,扩链剂常用 DETDA,异氰酸酯为氨酯改性MD或炭化二亚胺改性MD聚醚料温40-65℃,异氰酸酯料温35-5℃模温60-150℃,脱模周期40-60。模温对聚脲RM材料的脆性影响较大,高模温或延长脱模时间可使聚合物相对分子质量增大,形成坚韧材料。后固化影响聚脲RIM的性能,特别是耐热性。
未增强的聚脲RM较少用于模量170-250MPa的制件(如防护板),原因是端胺基聚醚价格高(约为一般聚醚的2倍)、用量多(约60),制成制件在经济上没有竞争力。但epp保温箱在其他汽车制件如车体板、保险杠等制件方面获得越来越广泛的使用。