硬质聚氨酯发泡工艺原理及控制要点-上海怡健医学

硬质聚氨酯发泡技术培训教材目录一、聚氨酯生产原料1、黑色材料2、白色材料3、发泡剂二、发泡工艺原理三、环戊烷发泡工艺参数控制四、反应速度参数五、聚氨酯泡沫性能要求六、发泡工艺控制要点七、聚氨酯发泡常见问题及果断措施硬质聚氨酯发泡技术一、 聚氨酯生产原料 聚氨酯生产的主要原料有：黑料、白料、发泡剂。1、黑料：黑料的学名是多异氰酸酯，俗称黑色物质，因为它是一种黑色的粘性液体。多异氰酸酯的主要品种有MDI、TDI、PAPI，其中MDI（二苯甲烷二异氰酸酯）用于冰箱聚氨酯泡沫的生产。2、白料：冰箱聚氨酯泡沫的工业生产中，通常先将聚醚多元醇、催化剂、稳泡剂的组合物混合使用。这种混合物是白色粘稠液体，俗称白料。(1)复合聚醚多元醇：冰箱聚氨酯泡沫中使用的多元醇为聚醚多元醇。(2)催化剂：催化剂的主要作用是加速聚氨酯的形成，缩短固化时间，提高发泡质量。（3) 泡沫稳定剂：稳泡剂的主要作用是乳化体系中的原料组分，保证体系反应的顺利进行；促进气泡的成核；提高气泡壁的稳定性，使制品的泡孔均匀细腻，具有良好的力学性能。稳定剂的用量虽然不大，但对泡沫的泡孔结构、物理性能和制造工艺都有显着影响。

发泡剂不含氟利昂的发泡过程称为无氟发泡。例如环戊烷发泡发泡。二、发泡工艺原理是将黑料和白料与环戊烷的预混料通过高压发泡机的注射枪头混合，注入外壳和内胆的盒子或门。在它们之间的夹层中。在一定温度条件下，多异氰酸酯（中间的异氰酸根基（-NCO））和结合的聚醚（中间的羟基（-OH））在催化剂的作用下发生化学反应生成聚氨酯，在同时释放出大​​量热量。此时，混合聚醚中预混的发泡剂（环戊烷）不断汽化，使聚氨酯膨胀，填充外壳与内胆之间的空隙。化学反应式为nO=C=N—R—N=C=O+n HO—R'—OH—(OC—NH—R—NH—COO—R'—O—)n控制三环戊烷发泡过程参数 黑料与白料的比例：黑料（多异氰酸酯）：白料（组合聚醚多元醇）：发泡剂（环戊烷）=145：100：11.5b) 发泡液温度：黑料温度料和白料控制在18~25℃ c)模具温度：40±5℃ d)箱式预热炉温度：35~50℃，发泡炉温度35~55℃。

e) 注射压力：黑料和白料的注射压力控制在13~16MPa。f) 老化时间：≥6min四、反应速度参数（亨斯迈黑料白料MA 021801）反应标准条件：各化学试剂温度为20℃，纸杯容量为455ml，搅拌装置为4片6cm导环的螺旋叶片，搅拌速度2000转/分 黑料145与聚醚结合比例100环戊烷13项目单位指标值搅拌时间S6乳白色（启动）时间S14~18 凝胶（拉丝）时间 S70~86 不粘（发停）时间 S125~155 5、聚氨酯泡沫的性能要求 1、自由发泡密度：24~27Kg/m3 2、聚氨酯成型密度：34~36Kg/m3 3、抗压强度：≥0.20MPa 4、导热系数：≤19.6 mw/m·k 5、尺寸稳定性（-30℃，24h）：≤1.0 %6、闭孔率≥97%六、发泡过程控制要点1、严格控制原液理化性能性能多异氰酸酯、复合聚醚、发泡剂、黑白材料中的催化剂和稳泡剂直接决定了合成聚氨酯的化学反应和泡沫的物理性能。它是生产合格聚氨酯泡沫塑料的基本条件。单体应为透明粘稠液体，不含絮状不溶性杂质。如果有不溶性杂质，会堵塞发泡机的滤网，导致原料流动不稳定，黑白材质比例不符合要求。.

即使堵塞发泡机的管道也不会切断材料。在我公司每条生产线双班制生产的情况下，至少每周彻底清洗一次发泡机（和预混机）的黑料和白料滤网和枪头针阀。2、 严格控制原液的比例和注射量。必须严格控制黑料、结合聚醚和环戊烷的比例。在总喷射量不变的情况下，黑料比例过大会出现空化现象，白料比例过大会出现软气泡，环戊烷比例过大会出现气泡会出现，如果比例太小，会出现空化。如果黑白料的比例失衡，就会出现泡沫混合不均匀和收缩的现象。注射量应根据工艺要求而定。当注射量低于工艺要求时，发泡成型密度低，强度低，甚至会出现填充不紧密空泡的现象。当注射量高于工艺要求时，会出现气泡膨胀和泄漏，箱体（门体）会变形。3、严格控制工艺温度和固化时间聚氨酯发泡是一个复杂的物理化学反应过程。原材料、模具、预热温度和固化时间的波动会直接影响发泡质量。一个。黑色物质是一种比较活泼的化学物质，很容易与水发生化学反应。贮藏过程中，容器应保持干燥密封，充入干燥氮气保护。使用过程中不应与水直接接触。储存温度低于5℃时会发生结晶，所以必须注意防止冻结。一旦出现结晶，使用前应在70~80℃加热熔化，并充分搅拌。储存温度高于 50°C 会产生不溶性固体，其粘度增加，化学性质发生改变。储存温度低于5℃时会发生结晶，所以必须注意防止冻结。一旦出现结晶，使用前应在70~80℃加热熔化，并充分搅拌。储存温度高于 50°C 会产生不溶性固体，其粘度增加，化学性质发生改变。储存温度低于5℃时会发生结晶，所以必须注意防止冻结。一旦出现结晶，使用前应在70~80℃加热熔化，并充分搅拌。储存温度高于 50°C 会产生不溶性固体，其粘度增加，化学性质发生改变。

白色材料也具有相同的特性。因此，要求黑白材料应存放在常温（20~25℃）通风、阴凉干燥处，避免日晒雨淋。B、黑白料在发泡前应进行恒温处理，发泡温度控制在18~25℃。温度过低时，黑白料粘度大，流速不稳定，流动性差，混合不均匀。温度过低时，泡沫的反应速度慢，固化时间长。固化时间不够时，箱体和门体脱模后仍起泡，外观变形。温度过高时，反应剧烈，难以控制。容易出现注入较大箱体的泡液性能不均匀。开始注入的泡液发生了化学反应，粘度迅速增加，而后注入的泡液还没有反应。其结果是，后注入的泡沫液无法将先注入的泡沫液推至箱体发泡过程的前端，造成箱体内局部气蚀。C、预热炉温度控制在30~50℃，发泡炉温度控制在35~50℃，发泡模具温度控制在35~45℃。冬季，要发泡的箱体和门体温度较低，必须在预热炉温度下进行预热。否则，当热的聚氨酯液体接触到盒子或门时，化学反应会受到严重影响，气泡液和外壳不会粘在一起。发泡模具温度过低时，泡液体系的流动性差，固化时间长，反应不完全，出现气穴现象；当发泡模具温度过高时，塑料内胆受热变形，泡液体系反应剧烈。因此，必须严格控制发泡模具的温度和发泡炉的环境温度。特别是冬季，每天早上开线时，发泡模具、预热炉、发泡炉、箱体、门必须预热30分钟以上。泡液和外壳不会粘连。发泡模具温度过低时，泡液体系的流动性差，固化时间长，反应不完全，出现气穴现象；当发泡模具温度过高时，塑料内胆受热变形，泡液体系反应剧烈。因此，必须严格控制发泡模具的温度和发泡炉的环境温度。特别是冬季，每天早上开线时，发泡模具、预热炉、发泡炉、箱体、门必须预热30分钟以上。泡液和外壳不会粘连。发泡模具温度过低时，泡液体系的流动性差，固化时间长，反应不完全，出现气穴现象；当发泡模具温度过高时，塑料内胆受热变形，泡液体系反应剧烈。因此，必须严格控制发泡模具的温度和发泡炉的环境温度。特别是冬季，每天早上开线时，发泡模具、预热炉、发泡炉、箱体、门必须预热30分钟以上。反应不完全，出现空化；当发泡模具温度过高时，塑料内胆受热变形，泡液体系反应剧烈。因此，必须严格控制发泡模具的温度和发泡炉的环境温度。特别是冬季，每天早上开线时，发泡模具、预热炉、发泡炉、箱体、门必须预热30分钟以上。反应不完全，出现空化；当发泡模具温度过高时，塑料内胆受热变形，泡液体系反应剧烈。因此，必须严格控制发泡模具的温度和发泡炉的环境温度。特别是冬季，每天早上开线时，发泡模具、预热炉、发泡炉、箱体、门必须预热30分钟以上。

夏季发泡一段时间后，必须对发泡系统进行冷却。D、我公司使用的黑白材料的发泡固化时间必须在6分钟以上。如果固化时间太短，箱体和门体脱模后仍会起泡，外观会变形。尤其是门体变形后，门封间隙大，漏冷，箱体不保温，压缩机频繁启动。4、 严格控制发泡机的注射压力。13~16MPa注射压力不稳定时，黑白料配比不稳定，混合不充分。黑料和白料的注射压力差控制在5bar以内，否则，会出现串损发泡机的现象。在发泡过程中，应经常检查发泡机的注射压力，并清理发泡机的注射系统，以免造成物料堵塞。黑、白、环戊烷混合不均匀发泡料配比，表现为聚氨酯泡沫密度不均、局部大气泡、泡沫破裂、泡沫局部松软：泡沫上出现白色、黄色或黑色条纹，泡沫收缩。5、发泡前的准备工作： A.模具的清洁和检查。发泡前应将附着在发泡模具上的漏泡、残留泡沫等杂物清理干净，并检查模具的配合精度。否则，发泡过程中会出现箱体损坏、漏泡等严重质量问题。引出线是否齐全，排水管是否已安装。发泡工艺板是否按工艺要求粘贴。B、门起泡前，检查门体拉手是否安装正确，是否歪斜。接线组件尺寸是否符合工艺要求。门锁是否按要求组装。接线组件尺寸是否符合工艺要求。门锁是否按要求组装。接线组件尺寸是否符合工艺要求。门锁是否按要求组装。

美纹纸是否按照工艺要求粘贴，是否有漏泡的可能。6、 取放箱（门）体要求：箱（门）体应垂直轻拿轻放，内、外箱不得有磕碰；发泡后的箱（门）体应等间距放置在流水线上。然后检查发泡质量是否符合要求。渗漏应用工具清理干净，不得划伤箱（门）体。7、发泡过程控制方法A、每班生产前，需要检查参数是否符合工艺要求。之后，每 3 小时再次检查一次，并记录检查结果。B. 每班生产前，必须测试自由泡沫的混合条件和密度。每班检查箱体和门的模塑泡沫的混合和密度。然后将游离泡沫和模制泡沫在-20°C冷冻24小时并观察收缩。泡沫不应有明显的收缩。并记录检查结果。七、聚氨酯发泡常见问题及解决措施 NO 异常问题的可能原因 解决方法1 渗漏1、发泡前预装箱或门密封不严，有渗漏气泡间隙。2、发泡原液比例不当发泡料配比，发泡剂过多。1、 用遮蔽纸、海绵或油灰密封。2、调整发泡原液配比2使泡沫膨胀1、发泡量过多。2、发泡模具在发泡过程中受力松动变形。3、机房斜板起泡变形，主要是泡沫枕尺寸太小。1、调整泡沫量2、修复泡沫模具3、更换泡沫枕或修改泡沫枕。3气蚀1、起泡量过低2、原液配比不当，起泡剂少3、起泡速度过快，4、起泡液就是入箱过程太长。@2、修复泡沫模具3、更换泡沫枕头或修改泡沫枕头。3气蚀1、起泡量过低2、原液配比不当，起泡剂少3、起泡速度过快，4、起泡液就是入箱过程太长。@2、修复泡沫模具3、更换泡沫枕头或修改泡沫枕头。3气蚀1、起泡量过低2、原液配比不当，起泡剂少3、起泡速度过快，4、起泡液就是入箱过程太长。

5、发泡时，箱内有空气1、增加发泡量2、调整比例3、调整发泡速度4、改变发泡大小喷射孔 定位或加导流板，缩短箱内发泡液的流动5、在适当位置加通风孔4，防止粘连1、内胆表面油性2、@ > 内胆表面光滑度太高，泡沫液附着力差3、 环境温度太低，原液、模具、箱体、门体表面温度太低。1、 用酒精清洗油2、 更换表面粗糙的内胆，或抛光内胆表面以增加粗糙度3、 提高环温并预热发泡系统。5 混合不均匀1、注射压力太低2、原液太脏或温度太低，流速不稳定1、增加注射压力，加强混合黑白材质的2、是过滤原液，定期清洗滤网和针阀。提高储备溶液的温度。6 收缩1、 原液配比不当2、 混合不均匀1、 调整混合比2、 混合均匀 7 密度不均匀1、 不均匀混合2、箱内发泡液各方向流动时间过长1、混合均匀2、