多亚甲基多苯基多异氰酸酯黏度调配公式推导

多亚甲基多苯基多异氰酸酯黏度调配公式推导

魏 钠

（万华化学（宁波）有限公司，浙江，宁波，315812）

摘要：多亚甲基多苯基多异氰酸酯(简称PM)是聚氨酯的重要原料之一。PM的黏度是产品的重要指标之一，一般工艺通知质检进行粘度的测定。质检会采用国标法使用流变仪进行样品的黏度的测定，在黏度需要调配时往往不能一步到位，需要多步调整才能得到目标黏度。通过黏度公式的推导计算，能够快速调配到目标粘度，给生产效率的提升提供了很大帮助。

Derivation of Polymethylidene polyphenylpolyisocyanate viscosity mixing formula

WEI Na

（WAN HUA Chemical (Ningbo) Co., Ltd., Zhejiang, Ningbo,315812，China）

多亚甲基多苯基多异氰酸酯(简称PM)是聚氨酯的重要原料之一,它是由苯胺和甲醛在盐酸存在下缩合生成多胺,再经光气化、分离而制得^[1]。LC-MS分析表明^[2]:聚合MDI是由亚甲基架桥的二环、三环至八环等多苯环异氰酸酯构成的混合物,其分子结构通式如下:通式中n的数值一般为0～6,聚合MDI中二环化合物占40%～50%,三环化合物占20%～35%。因取代基的相对位置不同,相同环数的化合物又包含多个同分异构体,如二环化合物有3个同分异构体,即2,2’-MMDI、2,4’-MDI和4,4’-MDI。三环化合物有4个主要同分异构体等。聚合MDI的组成不同,其黏度也不同，我司根据黏度的调整来适应市场的不同寻求。不同的黏度的应用也不同，如做冰箱保温、墙体保温、板材、弹性体等等^[3]。

目前， 实验室采用流变仪测定PM产品的黏度，实验室分析一个粘度需要1个小时左右，工艺的调配搅拌时间需要4小时左右，如何快速的调配到目标浓度，不造成二次调配是提高生产率的很大帮助，为此我通过大量的实验数据并经过公式推导，得到了能快速调配的对数法公式，对后续的生产有很大的帮助。

• 国标GB/T12009.3-2009测定黏度

RSTCC流变仪，BROOKFIELD；TC-550SD-230恒温水浴,博勒飞。测试条件水浴温度设定25℃，样品测定温度25±0.1℃；丙酮。

表1 黏度测定结果和理论计算结果

Test 1 for Viscosity measurement resultsand theoretical calculation results

对表1测定黏度和理论黏度进行数据分析来看，测定黏度比理论黏度要小，通过数据对比并绘制图，如下图。

图1理论和测量黏度相关图

Fig1 Correlationdiagram of theoretical and measured viscosity

从图1看出测量黏度和理论黏度不是直线性关系，而是显一定的曲线，对以上配比数据进行对数后计算分析发现和检测检测比较接近,当然流变仪的检测也有误差，见表2。

表2黏度测定结果和对数后计算结果

Test 2 for Viscosity measurement resultsand calculation results after logarithm

黏度调配后对数比例计算黏度公式：

注：X为调配后待测样品的黏度；

a为黏度为M样品的配比率；

b为黏度为N样品的配比率；

图2 对数计算黏度和流变仪实测黏度关系

图3 流变仪测定值和对数计算法的极差正态性检验和双样本T检验

表3 流变仪测值和对数法计算值的T检验

Test 3T-test of rheometer viscosimeterand logarithm method

双样本T检验和置信区间
	均值	标准差	均值标准误差
流变仪测定粘度	402.4	104.6	21.4
对数法计算粘度	402.6	105.1	21.5
差值的95%置信区间：	（-1.267，0.752）
差值=0（与≠）的T检验：T值=-0.53 P值=0.603

• 公式应用

  选取粘度为200左右和400左右的样品进行调配实验,结果如下表3。

  表3 黏度调配公式计算结果应用

  Test 3 for Application of calculationresults of viscosity mixing formula

• 实验结论

  从数据对比看本对数公式的计算值和流变仪的测定值基本一致，对于生产工艺的应用有很大的价值。此公式能够快速的计算出调配的样品的粘度，对工艺生产节约了时间，是降本增效的工具。本推导的公式也可以在聚醚、石油、焦油、食用油、蜂蜜等流体样品的黏度计算进行应用。

  
  
  
  
  
  
  

  参考文献.