聚氨酯发泡课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,硬质聚氨酯泡沫塑料概说,常熟一统聚氨酯制品有限公司,硬质聚氨酯泡沫塑料概说常熟一统聚氨酯制品有限公司,1,聚氨酯是含有一定量以上尿烷键的高分子化合物的总称,尿烷键是通过异氰酸酯和活性氢化合物的加成聚合反应所得,什么是聚氨酯,R,NCO,OCN,R,OH,HO,R,N,H,C,O,O,R,O,C,O,N,H,n,异氰酸酯,活性水素化合物,重复单元,聚氨酯是含有一定量以上尿烷键的高分子化合物的总称什么是聚氨,2,什么是聚异氰酸酯,在一个分子中有两个以上异氰酸酯基团（-,NCO）,的,化合物,具有代表性的聚异氰酸酯,甲苯二异氰酸酯,：,TDI,二苯基甲烷二异氰酸酯,：,MDI,异氰酸酯,概説,CH,3,NCO,NCO,CH,2,NCO,OCN,什么是聚异氰酸酯在一个分子中有两个以上异氰酸酯基团（-NC,3,什么是多元醇,：,在一个分子内有两个以上羟基（-,OH）,化合物的总称,多元醇,概説,HO-CH,2,-CH,2,-OH,HO-CH,2,-CH-CH,2,-OH,OH,EG,Gly,例,什么是多元醇：在一个分子内有两个以上羟基（-OH）化合物,4,聚氨酯,原料概念,图,官能基数,:2,引发剂,付加,A.O.,官能基数,:3,官能基数,:4,官能基数,:5,官能基数,:6,MDI,MDI,和,PPG,的,反,应,模式,图,分子量 大,/,小,聚氨酯原料概念图官能基数:2引发剂付加A.O.官能基数,5,许多泡孔的,集合体（,构,造体）,同其他,材料,相,比,密度低,隔热,性能,好,什么是泡孔,有棱角和,薄膜形成,的,多面体,存有向,内部,难传导热量的气体,什么是硬质聚氨酯泡沫,什么是组合聚醚,Premix.,配方的根基,影响所有的物性指标,同异氰酸酯反应,CO,2,排出,粘接,性,热传导,率,胺类,控制反应进程,、脱,膜,性,硅油类,控制气泡,热传导率 气泡性,环戊烷,C,5,H,10,沸点,49.3,多元醇,水,催化剂,整泡,剂,发,泡,剂,许多泡孔的集合体（构造体）什么是硬质聚氨酯泡沫什么,6,树,脂化反,应,发,泡反,应,-NCO,+,H,2,O,-NH,2,+,CO,2,发,泡,剂,CO,2,CO,2,gas,CO,2,发,泡,剂,膨張,异氰酸酯,多元醇,水,催化剂,整泡,剂,发,泡,剂,Liquid,树,脂,gas,gas,gas,gas,gas,gas,gas,gas,gas,gas,-NH,2,+,-NCO,-NHCONH-,-OH +,-NCO,-OCONH-,尿素键,聚氨酯键,結合,聚氨酯泡沫的发泡原理,树脂化反应发泡反应-NCO+H2O-NH2+,7,发,泡,现象未特征的用语,乳白时间（,CT）,异氰酸酯和组合聚醚混合开始到液体呈乳白状的时间,拉丝时间,(GT),用玻璃帮等插入发泡途中泡沫里，拔出时有丝树脂延伸时的经过时间,不粘手时间,(TFT),用四氟乙烯环接触自由发泡泡沫表面,吐泡时间,(RT),从发泡开始到泡沫成长结束的时间,泡沫外观 一般物性为特征的用语,脆皮,发泡之后的泡沫表面一时的 脆皮现象、泡沫和面材之间粘接性的尺度,芯,密度,(kg/m,3,),除去,表皮部分,的泡沫密度,粘接,力,(MPa),面材,和泡沫的粘接力,泡沫的强度,(MPa),泡沫的强度,线稳定,性,(Vol%),在一定的温度和湿度的条件下泡沫变化的比率,热传导,率,(W/mK),表示物质传导热量的程度,硬质泡沫领域的,基本用,语,发泡现象未特征的用语硬质泡沫领域的基本用语,8,为提高隔热性能,降低泡沫的热传导率,物理,发泡剂,比率,和,CO,2,混合蒸,气热传导率的关系,（,计算,値）,0,2,4,6,8,10,12,14,16,18,0,20,40,60,80,100,物理发炮剂比率,(mol%),熱伝導率,(mW/mK),CP,HCFC-141,foam,g+s+c+r,s,p,p,r,a,Sz,树,脂,气体,辐,射,対流,p:,固体,热传导,率,p:,固体密度,:,泡沫,密度,a:,常,数,Sz:,泡沫尺寸,泡沫,微細化,远红外线,远红外线,泡沫尺寸,小,远红外线,泡沫尺寸大,远红外线,泡沫微细化可降,foam,为提高隔热性能物理发泡剂比率和CO2混合蒸气热传导率的关,9,电冰箱注入发泡时的注意事项,电冰箱注入发泡时的注意事项,10,发生收缩的条件,P,（,大气压泡孔内压,）,Rs,（,泡孔构造体强度,）,泡孔,内圧,封入泡孔内的,环戊烷的分压,CO,2,的分压空气的分压,泡沫结构,体強度,树,脂強度,泡沫结构因素,树,脂強度：,同多元醇起始剂结构,、架,桥,密度、,MDI,结构,、水（,尿素,）,浓,度、反,应,率,有关。玻璃转移点越高其强度越高。,泡孔结构因素,：,各向异性现象越低（接近真球状）其强度越高,。,特别是在湍流的部位（隔热厚度的变化，流动方向变化）,明显带来强度低下的影响,。,冰箱外观变形1 ,树,脂強度,泡孔,形状,泡孔,内圧,凹,下,起伏,发生收缩的条件泡孔内圧封入泡孔内的冰箱外观变形1,11,泡沫收缩的,条件,同大气压的压力差大,泡孔内气体向体系外扩散、,空气不向泡孔内扩散,樹脂強度,(,密度,),不足,注意泡孔内气体的移动,关键是以老化技术为基础,选择合适的密度,泡孔内气体,环戊烷,二,氧化碳,空,气,老化,泡沫收缩,C,O,2,N,2,O,2,C,P,各,种气体对聚氨酯,樹脂透過係数*,(m,2,/sec),100 x 10,-12,13 x 10,-12,47 x 10,-12,0.5 x 10,-12,*,50,61-71 kg/m,3,M.E.Olsson et al,Journal of Cellular Plastics,Vol.38,March 2002,p.177,老化收缩,泡沫收缩的条件注意泡孔内气体的移动泡孔内气体老化泡沫收缩CO,12,实验,結果,老化后的气体组成变化,CO,2,全部向泡孔外扩散,Air,向泡孔内扩散量少,CP,仅向泡孔外扩散一点,泡孔内持续负压状态,CO,2,实验結果 老化后的气体组成变化CO2全部向泡孔外扩散泡孔,13,dl,dw,dl/dw,1,泡孔各向特性指标,:,圧縮強度,纵,/,横比,（低温）収縮,注意,圧縮強度,纵,/,横比,30,31,32,33,34,35,3.5,4,4.5,5,5.5,6,极限,密度,(kg/m3),30,31,32,33,34,35,3.4,3.5,3.6,3.7,3.8,Tg,/159.9,Tg,/167.7,Tg,/154.9,Tg,/157.7,多元醇,官能,基团数,限界密度,(kg/m3),-30,限界密度：体,积,保持率,95%,時,的,密度,泡孔结构因素,因子,树,脂,强度,低温,收缩,dldwdl/dw1泡孔各向特性指标:圧縮強度纵/横,14,缓和有厚度变化地方的倾斜角,2.,往内隔侧面部位等地方贴补强板,3.,往压缩机侧面贴玻璃胶带,4.,往内隔处并用聚氨酯之外的材料,5.,变更固定管线的位置,/,贴铝薄胶带的位置,6.,变更设计绝热厚度显著的地方,/,并用其他材料,7.,改变往内隔板（非聚氨脂零件）注入,聚氨酯的位置等,，,注入方法的改变,加倾斜角,加倾斜角,15,聚氨,酯,的特性,反应热向模具移动,面材等,的阻力,空气移动,影响,聚氨,酯,对冰箱填充的要素,冰箱外观变,形,-2,聚氨酯的特性反应热向模具移动面材等的阻力空气移动影响聚氨酯,16,項目,假设不良,现象,对,策例,空气移动,空气的排气不良妨碍,聚氨酯的填充，造成气泡产生,设置开出气孔，有效的排出相当于聚氨酯填充体积的空气,模具温度，箱体温度低，反应热大多被模具夺走，聚氨,酯,自身的发泡效率下降，造成空洞,模具温度过高，发泡效率上升，脱模性不好，溢料增加几空气在短时间排不出去时，产生气泡,面材等,的阻力,因预涂铁板等涂料对聚氨酯流动性地影响有时下降,5%,变换面材时，要确认其填充性,更换低水量配方时，易受模具的影响，产生低温时的空洞现象,用与聚,氨,酯,特性相符的发泡条件,变换反应速度显著不同的配方时，排气速度,/,排气路径将变化，很有可能产生气泡,靠变换出气孔的个数，位置使空气高效率排出,模具温度控制在适当范围（,45,前后）,反应热向模具移动,聚氨酯的,特性,有关填充性一般观点,項目假设不良现象对策例空气移动空气的排气不良妨碍聚氨酯的填充,17,现行近似配方条件下的泡沫流动性,流動性,%,图,模具,温度,同泡沫流动性的关系,长度,100cm,宽度,30cm,厚,5cm,聚氨酯板材,模具,温度,现行近似配方条件下的泡沫流动性流動性%图模具温度同,18,1.,管理模具温度,在冬季，早晨的模具,/,箱体的预热温度不要低于,35-40C,冬季条件下,其,注入量,要增加,約,3-5%,模具,温度、,调整,注入量,后再开始生产,2.,用开出气孔等办法，确保排气通道通畅,变更出气孔位置，增加出气孔个数,变更密封材料，用通气性好的海绵胶条,19,现代近似配方条件下的液温对聚氨酯发泡的影响,用检测聚氨酯流动及增粘情况的测定仪来检测改变液温时聚氨酯发泡的变化情况,BOX,SIZE,200200200mm,让棒震动来测聚氨酯的硬化程度,用远红外线测泡沫的高度,聚,氨,酯,注入,现代近似配方条件下的液温对聚氨酯发泡的影响用检测聚氨酯流动及,20,液,温对聚氨酯发泡的影响,发泡高度,mm,時間,sec,液温,液温,時間,sec,振幅,増粘,情况,流動,情况,反应性,CT/GT/TFT,1516/62/99,2010/48/78,25 6/40/70,30 4/33/60,现行近似配方机械发泡的评价,液温对聚氨酯发泡的影响发泡高度mm時間sec液温液温時間,21,发泡高度,mm,時間,sec,振幅,時間,sec,増粘,情况,吐出圧力,对聚氨酯发泡的影响,反,应,性,CT/GT/TFT,8MPa7/42/72,12MPa 6/40/70,16MPa 5/36/65,液温度,25,现行近似配方机械发泡的评价,发泡高度mm時間sec振幅時間sec増粘情况吐出圧力对,22,填充率和脱膜时间对泡沫气泡的影响,脱,模后,不久,脱,模,一日,后,气泡量,mm,膨量,mm,填充率,%,脱,膜,時間,min,400400t 70mm,板材评价尺寸,现行近似配方机械发泡的评价,填充率,120%,脱膜时间,4,分,填充率和脱膜时间对泡沫气泡的影响脱模后不久脱模一日后气泡量,23,附录：诸条件对聚氨酯发泡的影响,诸条件对聚氨酯发泡的影响,-1,假设现象,检验方法,(,例）,应对方法,(,例）,1.,液温,高,反应性快，黏度下降,填充不良憋气泡,膨胀，溢料,确认自由发泡时的反应性，密度,测定枪头的实际温度,低,反应性慢，黏度上升,填充不良,-,诱发外观变形,粘结不良,-,剥离，诱发外观变形,2.,液比,异氰酸酯多,反应性慢，发泡率下降,填充不良诱发外观变形,粘接不良剥离，诱发外观变形,泡孔粗大绝热性能下降,确认自由发泡时的反应性，密度，表皮脆度,确认循环压和吐出的变动,确认吸入压力的变动,确认油压，存储压有否异常,确认计量。在设定正常值,确认注射嘴。除去污垢堵塞物,确认过滤器。除去堵塞物,确认后塞动作。在设定油压，存储压的正常值,异氰酸酯少,反应性快，发泡倍率上升,填充不良，膨胀，溢料诱发外观变形,泡沫强度不大,3.CP(,发泡剂,）量,多,反应性慢，发泡倍率上升,膨胀，溢料诱发外观变形,泡沫强度不足,粘接不良剥离，诱发外观变形,确认自由发泡的反应性，密度,CP,混合机表示的变化,取出原液，进行手发泡，确认液比重,确认,CP,混合机。流量，过滤器,有很大差别时，取出发泡机器里的原液，换成调整好的正常品,少,反应性快，发泡倍率下降,填充不良泡沫强度不足诱发外观变形,条件,降低设定温度（提高人交换能力）高压循环（实际温度低时）,附录：诸条件对聚氨酯发泡的影响诸条件对聚氨酯发泡的影响-1假,24,诸