自結皮泡沫塑料的原料有其特殊要求,尤其是兩大原料:聚醚多元醇及多異氰酸酯化合物。現分述如下:
應用于軟質自結皮PU泡沫塑料的多異氰酸酯均是4,4’—二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)和甲苯二異氰酸酯(TDI)的衍生物。其中MDI系化合物是一些氨基甲酸酯或碳化二亞胺改性的液態MDI,它的官能度較純MDI稍高些。而TDI則是氨基甲酸酯改性的半預聚體等。也有用MDI和TDI摻混物,但是以它制得的自結皮泡沫物性要差些。
對于淺色、耐光軟質自結皮PU泡沫塑料,則必須使用異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI),但要特殊催化劑相結合。
用于軟質自結皮PU泡沫塑料的聚醚多元醇,一般分子量在2000—8000之間,丙二醇、三羥甲基丙烷及甘油等是合成這些聚醚的起始劑。為提高聚醚多元醇反應活性,縮短制備時間(即脫模時間),一般聚醚的末端羥基必須是伯羥基結構,或氨端基化合物。以高活性高分子量聚醚多元醇為基礎合成的接枝共聚醚(即聚合物多元醇以及聚脲多元醇,均是制備軟質自結皮PU泡沫塑料的優良原料。
為改善自結皮泡沫塑料的硬度及模量,必須使用一定量的交聯劑或鏈增長劑,如乙二醇、1,4—丁二醇、三羥甲基丙烷、三乙醇胺、低分子量聚醚及胺類化合物,如MOCA等。
助劑方面,尤其要說明的是:在20世紀之前反應體系中絕不能用水作發泡劑,而只能釆用鹵代烴類化合物等惰性低沸點化合物作泡沫的物理發泡劑,如三氯一氟甲烷等。進入2l世紀之后,由于CFC—11對大氣臭氧層的破壞作用被禁用,近幾年,已相繼開發成功以水為發泡劑制成的自結皮制品。加上新型助劑的配套使用,使以水為發泡劑制得的方向盤、鞋底等自結皮泡沫,質量不亞于CFC—11為發泡劑的自結皮制品。
催化劑主要是強堿性叔胺類化合物,如三亞乙基二胺及雙(二甲基胺乙基)醚(A—1)等。有機金屬化合物有時也被采用,如二月桂酸二丁基錫常應用于微孔彈性自結皮泡沫及固體自結皮泡沫中。近期開發出低VOC型催化劑等。
除此以外,紫外線穩定劑、填料、顏料、阻燃劑、增塑劑等助劑也可根據制品需要進行添加,但必須注意助劑中的水分含量。
綜上所述,軟質或彈性PU自結皮泡沫,一般趨向采用液化MDI系列產品以及高分子量高活性聚醚多元醇。