一、引子

慢回彈海綿自2000年前后進(jìn)入我國后，無論技術(shù)提升還是原料供應(yīng)，都得到了長足的發(fā)展。當(dāng)年有許多企業(yè)抓住了機(jī)會(huì)，也獲取了相當(dāng)豐厚的利潤。慢回彈海綿技術(shù)日益成熟了，市場需求卻江河日下，慢回彈海綿已經(jīng)不是熱點(diǎn)產(chǎn)品了，同行的關(guān)注力也大大下降了，關(guān)于慢回彈海綿技術(shù)的討論也日漸減少了。冷清之時(shí)，筆者拋個(gè)務(wù)虛短文，用以打發(fā)疫情導(dǎo)致的百無聊賴。

二、慢回彈海綿特征

慢回彈海綿的典型特征就是：當(dāng)給它施加和撤銷外力時(shí)，其形變過程與復(fù)原軌跡不像普通綿那樣幾乎瞬時(shí)、同步響應(yīng)。尤其是還原時(shí)，它是從受力核心點(diǎn)的最外邊緣起，由外向里逐步恢復(fù)，受力核心點(diǎn)最后恢復(fù)完成。人們依據(jù)慢回彈海綿的這個(gè)特性，開發(fā)出了許多緩沖制品、墊材，工藝品。

慢回彈海綿的這個(gè)特性能把不規(guī)則形狀物體施加給它的壓力分散平均，因此有零壓力綿的叫法。同時(shí)，弱的反彈力能保持外物壓在海綿上形成的幾何形狀，也才有記憶綿的別稱。

三、慢回彈海綿的形成機(jī)理

眾所周知，海綿是由聚醚多元醇和異氰酸酯為主料，再添加必要的助劑制成。

一般情況下，使用分子量比較大的聚醚多元醇(譬如分子量3000及3000以上的)和聚合物多元醇(分子量60000及6000以上的)與異氰酸酯反應(yīng)，制得的是回彈速度較快的海綿，業(yè)內(nèi)稱為普通綿。

而制備慢回彈海綿時(shí)，幾乎都是把高分子量聚醚多元醇/聚合物多元醇與低分子量聚醚多元醇(譬如分子量700及分子量550)搭配使用。

通常，我們把分子量3000或3000以上的聚醚和分子量為550或700的聚醚混合在一起，與異氰酸酯反應(yīng)制備慢回彈海綿。聚醚與異氰酸酯反應(yīng)后，就會(huì)形成分子量大小不等的鏈段。我們把高分子量聚醚與異氰酸酯反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)稱為軟段，把低分子量聚醚與異氰酸酯反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)稱為硬段。這些鏈段通過化學(xué)鍵和物理鍵結(jié)合在一起，既相互纏繞、堆積，又因位阻效應(yīng)產(chǎn)生輕微的相分離。

大家知道，高分子量聚醚羥值低，與異氰酸酯反應(yīng)交聯(lián)密度低，因而軟段分子內(nèi)、分子間活動(dòng)空間大，形變和恢復(fù)容易，就是說軟段活度高。而低分子量聚醚羥值高，與異氰酸酯反應(yīng)交聯(lián)密度大，分子內(nèi)、分子間活動(dòng)空間小，形變與恢復(fù)難度大，即硬段活度低。

軟硬段的如上特性，加上聚合物內(nèi)部輕微的相分離，使得慢回彈海綿在施加外力和撤銷外力的過程中，表現(xiàn)出軟段和硬段形變與恢復(fù)不同步的現(xiàn)象。究其原因，就是軟段形變與恢復(fù)速度快，硬段形變與恢復(fù)速度慢。這就是慢回彈海綿的形成機(jī)理。

熟悉慢回彈海綿配方的技術(shù)人員都知道指數(shù)一定時(shí)，慢回彈聚醚量越大，海綿回彈速度越慢；慢回彈聚醚量越小，海綿回彈速度越快，原因就在于此。

四、應(yīng)用

明確慢回彈海綿的形成機(jī)理，就可以根據(jù)客戶需要，設(shè)計(jì)出合理的配方。譬如，客戶要求海綿回彈速度要快，就適當(dāng)減少慢回彈聚醚用量，增加普通聚醚用量；客戶要求海綿硬度要高，可以通過增加慢回彈聚醚用量，用白油替代部分普通聚醚，提高TDI指數(shù)的方法滿足客戶要求。

對(duì)于慢回彈海綿容易閉孔的問題，也可以根據(jù)慢回彈海綿形成機(jī)理來解決。一般海綿密度越高，越容易閉孔；TDI指數(shù)越高，越容易閉孔。

生產(chǎn)高密度慢回彈海綿時(shí)，大都用分子量550、羥值306的聚醚，此時(shí)交聯(lián)密度增加，鏈段纏繞、堆積緊密，相分離程度輕，硬段占主導(dǎo)因素，導(dǎo)致閉孔率高。同樣，TDI指數(shù)高時(shí)，交聯(lián)密度增加了，硬段更集中了，閉孔的傾向就增加了。遇到這樣的問題，可以通過提高開孔劑的用量來解決。