BỘ CÔNG THƯƠNG
VIỆN HÓA HỌC CÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO VẬT LIỆU
POLYURETAN (PU) DẠNG XỐP ỨNG DỤNG TRONG
CÔNG NGHIỆP XÂY DỰNG
Chủ nhiệm đề tài :
TS. MAI VĂN TIẾN 9018
5. CN. Đoàn Thị Tư
6. CN. Lê Thị Hải Hà Nội - 2011
MỞ ĐẦU
Hiện nay, vật liệu trên cơ sở polyuretan (PU) đang được nghiên cứu và
ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp và đời sống xã hội, bởi vì chúng có đặc
tính cách nhiệt, cách âm tốt, khả năng chịu lực cao, bền hóa chất, có khả năng
chống ăn mòn, dễ gia công, dễ lắp đặt, dễ kết dính với loại vật liệu khác (như:
tôn, nhôm, bê tông, nhựa….). Với khả năng cách nhiệt, cách âm t
ốt, có độ
cứng cao, đặc biệt là rất nhẹ (khối lượng riêng ở khoảng 20 ÷ 150 kg/m
3
), nên
rất thích hợp ứng dụng trong công nghiệp xây dựng dùng để làm tấm cách
nhiệt chống nóng cho mái nhà, vách ngăn, vách tường Việt Nam là quốc gia
có khí hậu nhiệt đới, nóng ẩm, số ngày nắng nóng nhiều, việc chống nóng
giảm nhiệt cho các tòa nhà cao tầng và khu vực nhà dân là rất cần thiết. Về
mùa đông, các tấm cách nhiệt, vách tường cách nhiệt có tác dụng giữ cho căn
phòng ấm áp. Vấn đề xây dựng nhà làm việc, nhà ở hiện nay đang có nhu c
ầu
rất lớn về vật liệu cho mục đích trên, ước tính khoảng 500.000-700.000
tấn/năm và ngày càng tăng.
Ngoài ra, nhu cầu về vật liệu cách nhiệt, cách âm, chống cháy cho các
ngành công nghiệp khác cũng rất lớn trong khi chúng ta vẫn đang phải nhập
khẩu như: trong ngành công nghiệp lạnh, chế tạo các panel cách nhiệt, tủ lạnh
thùng chứa đá, đường ống, kho lạnh, thùng xe tải lạnh, bồn chứa, container
MỤC LỤC
Chương 1 - TỔNG QUAN………………………………………………… 1
1.1. Tình hình nghiên cứu PU xốp trên thế giới………………………………1
1.2. Tình hình nghiên cứu chế tạo và ứng dụng PU ở Việt Nam…… …… 1
1.3. Polyuretan (PU) xốp……………………………………………….…… 2
1.3.1. Giới thiệu chung về xốp polyme……………………………………….2
1.3.2. Phân loại xốp polyme………………………………………………… 3
1.3.3. Nguyên liệu chế tạo PU xốp……………………………………………3
1.3.3.1. Polyol…………………………………………………………………3
1.3.3.2. Izocyanat…………………………………………………………… 4
3.2.3.
Ảnh hưởng của hàm lượng chất hoạt động bề mặt polydimetylsilosan
đến tính chất của vật liệu PU xốp 36
3.2.4. Ảnh hưởng của hàm lượng chất xúc tác đến tính chất cơ lý của vật liệu 38
3.3. Ảnh hưởng các điều kiện công nghệ đến tính chất cơ lý của vật liệu PU xốp 41
3.3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tính chất cơ lý c
ủa vật liệu PU xốp 41
3.3.2. Ảnh hưởng thời gian trộn hợp đến tính chất cơ lý của vật liệu PU xốp 42
3.3.3. Ảnh hưởng của tốc độ khuấy đến tính chất cơ lý của vật liệu PU xốp 43
3.4. Điều kiện tối ưu tổng hợp vật liệu PU xốp 44
3.5. Đặc trưng cấu trúc, tính chất của PU xốp 45
3.5.1. Phổ
hồng ngoại của vật liệu PU xốp 45
3.5.2. Tích chất nhiệt TGA của vật liệu PU xốp………… 46
3.5.3. Đặc trưng cấu trúc hình thái, tính chất xốp của vật liệu xốp PU 47
3.5.4. Độ dẫn nhiệt của PU xốp………… 48
3.5.5. Độ hấp thụ nước của vật liệu PU xốp………………… 49
3.5.6. Khả năng chịu hóa chất của sản phẩm PU xốp 49
3.6. Sơ đồ
quy trình chế tạo vật liệu PU xốp………………… 50
3.7. So sánh tính chất sản phẩm xốp PU với một số sản phẩm xốp PU
nhập khẩu hiện có trên thị trường……………………………………….51
3.8. Xây dựng giá thành sản phẩm 52
KẾT LUẬN 53
TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 TÓM TẮT NHIỆM VỤ
Trên cơ sở tổng quan tài liệu, tham khảo patent nước ngoài về công nghệ
chế tạo vật liệu polyuretan xốp, lựa chọn phương pháp nghiên cứu, tiến hành
thực nghiệm, trong năm qua đề tài đã thu được những kết quả chính như sau:
- Đề tài đã nghiên cứu lựa chọn được các loại nguyên liệu thích hợp và chế
tạo thành công xốp cứng trên cơ sở nh
ựa PU. Vật liệu PU tạo ra có cấu trúc
xốp tổ ong ứng dụng làm vật liệu xây dựng có khả năng cách âm, cách nhiệt.
- Đề tài đã tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của các tỷ lệ thành phần đơn phối
liệu và các điều kiện công nghệ đến quá trình chế tạo vật liệu PU xốp cứng.
Từ đó lựa chọn ra đơn phối liệu tối ưu, để
gia công chế tạo vật liệu PU xốp.
- Sản phẩm PU xốp tạo ra có khối lượng riêng từ 40-45kg/m
3
, độ xốp 89%, độ
bền kéo đứt 252KPa, độ bền nén 180KPa, độ hấp thụ nước cỡ 1,2%, hệ số dẫn
nhiệt 0,022W/m.K, khả năng chịu môi trường hóa chất axit H
2
SO
4
10%,
NaOH 10%, muối 10% và dung môi xylen.
- Đã tạo ra hơn 10kg vật liệu PU. Đồng thời sử dụng các phương pháp ép, đổ
khuôn trên các thiết bị chuyên dụng để chế thử hơn 10 mẫu tấm cứng PU xốp
kích thước 30 x15x5 cm. Các sản phẩm được đo các tính năng cơ, lý, tính
chất cách nhiệt , so sánh với các sản phẩm cùng loại hiện có trên thị trường
có chất lượng tương, đáp ứng yêu cầu đặt ra.
Tại Việt Nam, nghiên cứu chế tạo và ứng dụng vật liệu PU không phải là
mới, tuy nhiên việc nghiên cứu chế tạo triển khai và ứng dụng các sản phẩm
chế tạo từ vật liệu này là hạn chế. Hầu hết các sản phẩm chế từ vật liệu PU và
nguyên liệu để tạo ra chúng, hiện nay chúng ta vẫn đang phải nhập khẩu hầu
như hoàn toàn. Trong nh
ững năm gần đây, việc nghiên cứu chế tạo và ứng
dụng vật liệu PU trong nước đã được quan tâm nhiều hơn, hiện tại một số cơ
sở điển hình nghiên cứu về lĩnh vực này như: Trường Đại học Bách Khoa
2
HN, Đại học Quốc Gia TP.HCM, Viện Hóa Học, Viện Khoa Học Vật Liệu-
Viện Khoa Học Công Nghệ Việt Nam, Viện Khoa Học Công nghệ Giao
Thông Vận Tải…và đã thu được các kết quả nhất định.
- Gần đây nhất nhóm tác giả do TS. Nguyễn Thị Phương Phong chủ trì
đã tiến hành : “Nghiên cứu chế tạo vật liệu nano bạc trên polyuretan xốp
nhằm xử lý nguồn nước uống nhiễm khuẩn” [5] .
- Hay nhóm tác giả do Nguyễn thị Bích Thủy của Viện KHCN GTVT
đã triển khai nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu chế tạo vật liệu chống thấm cho
mặt cầu BT trên cơ sở nhựa polyuretan” [6].
- Tại trường Đại học KHTN-ĐHQGHN nhóm tác giả do GS.TS. Ngô
Duy Cường đã tiến hành nghiên cứu ứng dụng vật liệu PU với đề tài: Nghiên
cứu chế tạo vật liệu màng phủ nanocompozit trên cơ sở polyuretan-epoxi”
[7].
Tuy vậy v
ấn đề nghiên cứu và ứng dụng các loại vật liệu PU còn rất
khiêm tốn. Việc nghiên cứu công nghệ chế tạo vật liệu PU đặc biệt là PU xốp
dạng tấm ứng dụng trong công nghiệp xây dựng hiện nay là cần thiết, góp
phần giảm nhập khẩu, tiết kiệm ngoại tệ.
1.3. Polyuretan (PU) xốp
1.3.1. Giới thiệu chung về xốp polyme
nhưng xốp có cấu tạo hở thì độ cách âm tốt hơn.
- Phân loại theo độ cứng: độ cứng hay mềm của xốp phụ thuộc vào
nhiều yếu tố như nhiệt độ hóa thủy tinh (Tg) cao hoặc thấp hơn nhiệt
độ
phòng, bản chất của vật liệu tạo nên pha rắn, độ kết tinh, mật độ tạo liên kết
ngang. Trong các polyme xốp cứng có đặc điểm độ đàn hồi nhỏ như xốp PS,
PVC (cứng) còn xốp mềm có độ đàn hồi lớn hơn như PU (mềm), xốp PE…
1.3.3. Nguyên liệu chế tạo PU xốp
Thành phần chính và quan trọng nhất để tạo nên polyuretan xốp là các
polyol và izocyanat, ngoài ra trong tổ h
ợp chế tạo PU xốp còn có các loại
nguyên liệu khác như: chất tạo xốp, chất xúc tác, chất hoạt động bề mặt, phụ
gia chống oxi hóa, chống cháy, chất tạo mầu… tùy thuộc vào loại xốp PU và
mục đích ứng dụng [10].
1.3.3.1. Polyol.
Polyol là các oligome hay các polyme chứa ít nhất hai nhóm hydroxyl
(-OH). Polyol thương mại có khối lượng phân tử và chỉ số hydroxyl thay đổi
trong phạm vi rộng. Hiện tại có khoảng 450 loại polyol được
ứng dụng trong
4
tổng hợp PU [11]. Ngoài polyol khâu mạch, trong thành phần polyol có thể
còn có chất kéo dài mạch. Polyol mạch ngắn như glycol, polyol mạch dài như
triblock copolyme etylen oxit/propylene oxit/etylen oxit (EO/PO/EO).
Polyol có vai trò quan trọng ảnh hưởng tới cấu trúc và tính chất của
polyuretan tạo thành. Sự linh động của polyol dẫn tới sự linh động cho sản
phẩm polyuretan như có thể thay đổi độ chịu kéo, độ chịu va đập, khả năng
chịu nhiệt độ thấp, hạ nhiệt độ thủ
y tinh hóa (Tg)… Các thuộc tính của
polyuretan sẽ khác đi khi sử dụng các polyol khác nhau đặc biệt là khi sử
Hiện nay để tổng hợp ra các hợp chất cyanat, sử dụng nhiều phương
pháp khác nhau dựa trên phản ứng của các hợp chất amin và phosgen.
H
2
N - R - NH
2
+ 2HCl → ClH . H
2
N - R - NH
2
.HCl
HCl . H
2
N - R - NH
2
.Cl + ClOCl → OCN - R' - NCO + HCl
5
Tùy thuộc vào nguyên liệu có thể tạo ra sản phẩm di, tricyanat. Tuy
nhiên, sản phẩm thông dụng nhất là diizocyanat với 2 nhóm cyanat ở đầu
mạch và cuối mạch. Các loại diizocyanat phổ biến để chế tạo PU có thể ở
dạng thẳng hoặc dạng vòng. Phổ biến nhất là toluen diizocyanat (TDI); 1,6
hexametylen diizocyanat (HDI); 4,4’- diphenyl meta diizocyanat (MDI);
izophorone diizocyanat (IPDI); para- phenyl diizocynat (PPDI)
Các hỗn hợp izocyanat có khả năng phản ứng với các hợp chất có chứa
H linh động, mà tiêu biểu là H
2
0 để tạo ra amin và CO
2
, phản ứng với amin
R
N
C
C
N
C
O
N
R
O
R
O
Phản ứng giữa các nhóm izocyanat rất quan trọng, xúc tác đặc biệt sử
dụng cho phản ứng là photphin PH
3
, axetat.
6
Biến tính cyanat tạo adduct: nhằm làm giảm độ độc cũng như họat tính
của các izocyanat. Bên cạnh đó chúng còn làm tăng một số tính chất: khả
năng chịu nhiệt, bền với môi trường, tính chất cơ lý cao. Các sản phẩm này
thường dùng để chế tạo các loại xốp.
Một số loại diizocyanat quan trọng trong tổng hợp PU xốp
*Izocyanat mạch vòng no và mạch thẳng: N-izocyanat hexylamino cacboxyl
1,6 Hecxametylen diizocyanat (HDI)
Meta - phenylen diizocyanat (MPDI) 1-Clo- 2,4 - phenylen diizocyanat
3,3': dimethoxy - 4,4' - bisphenylene diisocynat
4,4' - bis (2 - methyl izocyanatophenyl) metan.
8
Izocyanat là thành phần chính chủ yếu để tạo nên các liên kết
polyurethan và ảnh hưởng đến tính chất sản phẩm tạo thành. Với sự đối xứng
tăng của monome izocyanat, sẽ làm tăng tính kết tinh, làm giảm sự tách pha,
tăng độ cứng, tăng độ bền kéo và mô đun đàn hồi. Nhiều nghiên cứu chỉ ra
rằng cấu trúc izocyanat ảnh hưởng tới cấu trúc và tính chất polyuretan. Lee và
cộng sự [16] đã nghiên cứu tác dụ
ng của các loại diizocyanat lên thuộc tính
của vật liệu polyuretan khi tiến hành tổng hợp polyuretan từ 1,4-butandiol với
các diizocyanat khác nhau như (MDI, TDI, IPDI, HMDI và HDI). Các dữ liệu
từ kết quả phân tích DSC và DMA cho thấy rằng các quá trình chuyển đổi
nhiệt bị ảnh hưởng đáng kể bởi cấu trúc của diizocyanat. Polyuretan tạo ra, có
thể là polyuretan cứng hoặc polyuretan mềm hoặc là sự trộn lẫn cả hai. Cấu
trúc izocyanat cũng ảnh hưởng đáng kể đế
n tính chất cơ học. MDI cho độ bền
kéo và độ bền xé cao nhất trong khi IPDI là thấp nhất.
Javni và các cộng sự [17,18 ] nghiên cứu ảnh hưởng của izocyanat khác
nhau lên tính chất của polyuretan chế tạo từ dầu đậu nành. Họ chỉ ra rằng tính
chất của polyuretan đậu nành phụ thuộc vào mật độ tạo liên kết ngang và cấu
trúc của izocyanat. Triizocyanat thơm cho mật độ khâu mạch cao nhất, độ bền
kéo cao, nhưng độ dãn dài thấp nh
ất, các polyuretan bị trương trong toluene.
Polyuretan với cấu trúc vòng thơm và cyclodiizocyanat cho các giá trị về tính
chất cơ lý nằm giữa tính chất của các polyuretan hai nhóm chức mạch thẳng.
Trong quá trình tạo xốp người ta còn định lượng thêm các chất ổn định
và chất tạo mầm vào chất dẻo cần tạo xốp, mục đích là để ngăn cản sự co lại
củ
a xốp được tạo ra hay là sẽ tạo được cấu trúc xốp mịn màng hơn.
* Các chất tạo xốp vật lý: sử dụng một số loại hợp chất dạng lỏng, có
nhiệt độ sôi thấp, trong quá trình gia công, thì hiệu ứng nhiệt của phản ứng
hoặc nhiệt cung cấp từ bên ngoài làm cho các hợp chất này bay hơi vật lý.
Bảng 1.1. Một số chất tạo xốp vật lý và tính chấ
t của chúng [19]
STT
Chất tạo xốp
vật lý
Công thức cấu
tạo
Khối
lượng
phân tử,
g/mol
Nhiệt
độ sôi,
o
C
Độ dẫn
nhiệt,
mW/m.K
ODP
(độ
phá
hủy
2
CF
2
CH
3
148 40,0 10,6 0
7 HFC-245fa HCF
2
CH
2
CF
3
134 15,3 12,2 0
* Các chất tạo xốp hoá học: là các hợp chất hoá học các chất này bị phân huỷ
dưới tác dụng của nhiệt độ trong quá trình gia công polyme hoặc hiệu ứng
nhiệt của phản ứng tạo thành dạng khí.
Bảng 1.2. Một số chất tạo xốp hoá học
TT
Chất khơi mào
Khoảng nhiệt độ
phân huỷ trong
chất dẻo (
0
C)
Lượng khí
được hình
thành (ml/g)
1 N, N dimetyl N, N dinitro 90 - 105 126
2 N,N dinitrozo pentametylen
tetramin
vào hàm lượng chấ
t xúc tác như: xúc tác amin và xúc tác thiếc [28,29].
Xúc tác của phản ứng tổng hợp PU là những bazơ hữu cơ và một số
hợp chất cơ kim.
Trong số các loại xúc tác, amin bậc 3 và những hợp chất cơ kim (chủ
yếu là những dẫn xuất của thiếc) được sử dụng rộng rãi nhất, đặc biệt là amin
bậc 3. Những chất xúc tác không chỉ ảnh hưởng đến tốc độ củ
a phản ứng, sự
lan truyền của phản ứng theo dây chuyền mà còn ảnh hưởng tới khả năng
khâu mạch của PU, từ đó ảnh hưởng tới các đặc tính của PU tạo ra. Một chức
năng quan trọng khác của xúc tác là giúp cho phản ứng xảy ra hoàn toàn dẫn
tới khả năng khâu mạch thích hợp cho PU tạo ra. Amin bậc 3 là chất xúc tác
có hiệu quả cao đối với phản ứng izocyanat - hydroxyl và izocyanat - nước.
Nói chung, tính bazơ tăng trong các hợp chất amin bậc 3 tăng cường họat tính
của xúc tác cho phản ứng tổng hợp PU. Tuy nhiên trong trường hợp của
diamin triethylen (DABCO), hoạt tính xúc tác lại được tăng cường bởi cấu
trúc hóa lập thể. Sự thế điện tử làm tăng cường họat tính của xúc tác.
Xúc tác trên cơ sở hợp chất cơ kim của thiếc cũng được sử dụng, nó có
mùi nhẹ, với nồ
ng độ thấp, phản ứng vẫn có thể diễn ra với tốc độ cao. Một số
xúc tác loại này được sử dụng phối hợp với những hàm lượng nhỏ của chất
chống oxy hoá như axit tartaric. Một số loại hợp chất cơ kim của thiếc hay
được sử dụng trong tổng hợp PU:
Thiếc (II) octoat, oleat thiếc (II) dilaurat, dibutyl dilaurat, Sn - 2 etyl
hexanoat:
12
[CH
3
(CH
2
.
Dibutyl diraurat.
Những chất xúc tác đề cập ở trên có thể được sử dụng đơn lẻ hay đôi khi cũng
được dùng kết hợp với nhau cùng với chất chống thấm, chất kết dính …trong
quá trình chế tạo PU xốp.
Do các hợp chất izocyanat có khả năng phản ứng rất cao ở nhiệt độ thường.
Trong quá trình bảo quản hoặc sử dụng để điều chỉnh tốc độ
phản ứng, người
ta có thể sử dụng các tác nhân khoá mạch như: phenol, cresol, caprolactam,
metyletyl xeton,…Các hợp chất này tác dụng với izocyanat tạo aduct có khả
năng ổn định ở nhiệt độ thường. Tuy nhiên, ở nhiệt độ cao, chúng lại được
giải phóng và phản ứng vẫn tiếp tục xảy ra.
1.3.3.5. Các chất phụ gia khác cho sản phẩm PU xốp.
Tùy vào mục đích sử dụng mà trong quá trình chế tạo PU xốp có thể có
thêm một số các phụ khác như sau:
+ Chất hoạt động bề mặt.
Những chất hoạt động bề mặt silicon có khả năng giảm sức căng bề mặt
và nhũ hoá thành phần không thích hợp trong hỗn hợp. Ảnh hưởng của chất
hoạt động bề mặt đến sự hình thành xốp, đến hình thái cấu trúc lỗ xốp, sức
căng bề mặt, đến tính chấ
t nhiệt và độ bền cơ học của vật liệu đã được khảo
sát [30] cho thấy: thời gian tạo kem, thời gian gel, thời gian không dính tăng;
tỷ trọng xốp và sức căng bề mặt giảm nhanh, kích thước lỗ xốp và độ dẫn
nhiệt giảm [31].
Thường sử dụng những copolyme polydimethyl siloxane và
polyoxyalkylen làm chất hoạt động bề mặt [32].
13
Những chất hoạt động bề mặt với mối liên kết Si - O - C là những chất
14
là đồng nhất hoặc không đồng nhất (trong trường hợp có các nhân khác).
Nhân bóng thường là một lượng nhỏ khí trong các kẽ nứt hoặc chỗ gồ ghề
trên bề mặt chất rắn hoặc hạt chất lỏng, trong trường hợp nhân không đồng
nhất. Bắt đầu quá trình hình thành xốp đặc trưng bằng sự hình thành một
lượng lớn nhân. Chúng gây nên hiện tượng phản xạ ánh sáng tạo cho khối
chất có màu trắng (tạ
o kem) mà chưa tăng thể tích đáng kể.
- Trạng thái tiếp theo là bóng khí tăng lên nhờ thu được khí thoát ra, làm
tăng thể tích của hỗn hợp xốp. Trạng thái này gọi là nở xốp (foam rise). Độ
bền của quá trình bong bóng lớn lên phụ thuộc vào sức căng bề mặt. Nếu sức
căng bề mặt quá lớn làm cho không hình thành các nhân, chỉ một lượng nhỏ
các bong bóng lớn lên, và hình dạng sẽ thon ra theo chiều lớn của bóng.
Người ta không mong mu
ốn những xốp như vậy vì chúng có tính chất cơ lý
bất đẳng hướng.
- Điều chỉnh bong bóng lớn lên bằng cách thêm chất hoạt động bề mặt
(thường dùng copolyme silicon). Chúng làm giảm sức căng bề mặt và có thể
chia các bóng khí ra nhỏ hơn, đều hơn. Quá trình này được trợ giúp bằng việc
trộn mạnh.
- Xốp nở (phụ thuộc vào sự phân tán khí vào các bóng) hoàn thành khi
quá trình polyme hóa quá điểm gel, mạng lưới polyme mở
rộng từ đầu này tới
đầu kia. Nồng độ khí trong khối biến đổi theo thời gian.
Hình 1.1 mô tả 3 vùng đặc trưng của ba trạng thái hình thành xốp; vùng I
tạo nhân (phản ứng làm trắng khối nhưng không tăng thể tích, đặc trưng cho
thời gian tạo kem-Cream time); vùng II và III tương ứng với sự nở xốp.
15
2
hay các chất trợ nở khác) bắt đầu khuyếch tán vào trong và làm tăng
lượng bóng khí nhỏ trong khối chất, hiện tượng giống như khối kem. Thời
gian bắt đầu trộn đến khi khối chất chuyển thành kem gọi là thời gian tạo
kem, thường khoảng 6 – 15 giây đối với xốp mềm (xốp cứng thường thời gian
tạo kem lâu hơn).
- Nở (Rising). Khi các khí thổi được tạo ra nhiều hơn, hỗn hợp x
ốp tiếp tục nở
và trở nên nhớt hơn trong khi quá trình polyme hóa vẫn tiếp tục xẩy ra trong
pha lỏng. Tổng số bóng khí giữ nguyên không đổi trong quá trình nở xốp. Để
ổn định xốp và ngăn được các bóng khí kết khối lại với nhau, người ta sử
dụng các chất hoạt động bề mặt.
- Nở hoàn toàn (Full rise). Khoảng 100 – 200 giây sau khi trộn, phản ứng thổi
dừng lại còn phản ứng gel hóa tiếp t
ục. Kiến trúc của tế bào chứa đầy khí dần
dần vững chắc hơn, thành mỏng của chúng có thể không giữ áp suất khí lâu
hơn. Khi nở hoàn toàn, những thành mỏng này vỡ ra và các khí được giải
phóng (xì hơi) cuối cùng xốp được gel hóa phù hợp và đủ mạnh để giữ khối
xốp ổn định. Thời gian từ khi bắt đầu đến nở hoàn toàn (đến lúc xì hơi) được
gọi là thời gian nở (rise time).
- Gel hóa (Gelling). Phản ứng gel hóa (hay polyme hóa) tiếp tục cho đến khi
đạt được thời gian gọi là thời gian gel hóa (Gel time) (thường 20 – 120 giây
sau thời gian nở) khi khối xốp đó được gel hóa. Để kiểm tra khối xốp đó được
gel hóa hay chưa, dùng que gỗ nhúng đi nhúng lại sâu khoàng 2 – 4 cm vào
khối xốp cho đến khi cảm thấy sự đàn hồi. Khi lớp da bên ngoài khối xốp
không dính khi chạm đầu ngón tay vào tức là đó đạt đến thời gian không dính
17
(tack free time). Mặc dù thời gian gel hóa thường xảy ra sau thời gian nở khi
sản xuất xốp mềm, nhưng nó có thể là ngược lại đối với xốp cứng.