聚氨酯發(fā)泡工藝

1、聚氨酯發(fā)泡工藝一、硬泡組合料黑白料比例1、 主料聚醚、 聚酯、 硅油 （普通硬泡硅油都有羥值，據(jù)說是因為加了二甘醇之類的）配方數(shù)乘以各自的羥值，然后相加得數(shù)QS1 = Q-561002、水水的配方量wS2 = W+ 93、參與消耗-NCO勺小分子物配方量為K,其分子量為M官能度為NS3 = （ K X N）/M （用了兩種以上小分子的需要各自計算再相加）S = S1+S2+S3基礎配方所需粗MDI份量（SX 42） +0.30 X1.05 （所謂異氟酸指數(shù)1.0）二、試驗設計1、流動性要好，密度分布“盡量”勻首先要考慮粘度，只有體系粘度小了，初期流動性才會好（組份平均粘度6000mPa.S以下

2、，組合料350mPa.S以下），其次體系中的 鉀、鈉雜離子 要控制 在一個低限（20Ppm以內(nèi)），從而可控制 避免三聚反應提前，即：體系粘度過早 變大。 如果流動性欠佳，發(fā)泡料行進至注料口遠端就會出現(xiàn)拉絲痕致使泡孔結(jié)構(gòu)橄欖球化，這個位置一定抗不住低溫收縮。2、泡孔細密，導熱系數(shù)要低不難理解 泡孔細密是導熱系數(shù)低的第一前提，此時首先考慮加有403 或某些芳香胺醴進入體系（它們所起的作用是首先與-NCO反應，其生成物與其它組份互溶、 乳化穩(wěn)定性提升，并保證發(fā)泡體系初期成核穩(wěn)定，也就是避免迸泡，從而使泡孔細密）。 其次聚醚本身單獨發(fā)泡其泡孔結(jié)構(gòu)要好（例如以山梨醇為起始的635sA比蔗糖為起始的105

3、0泡孔要細密均勻得多，還有含有甘油為起始劑的835比 1050 細密，即便是所謂的4110 牌號的聚醚，含丙二醇起始的比二甘醇的好。聚醚生產(chǎn)的聚合催化劑不同，所生產(chǎn)出的聚醚性狀也有差異：氫氧化鉀催化的聚醚分子量分布比二甲胺催化的要窄）。 另外： 聚醚生產(chǎn)時的工藝控制 溫控 、拉真空、PO-也就是環(huán)氧丙烷流量控制、PO原料質(zhì)量、后處理等等也都會直接影響聚醚發(fā)泡的泡孔結(jié)構(gòu)。第三， 可以考慮加入一些可以改善泡孔細密度的聚酯成份 。第四，適當加入低粘度物調(diào)整總體粘度（如210 聚醚）3、耐低溫抗收縮性要好這個無須贅言。一是 官能度 ， 總體平均要4 以上。 其次是發(fā)泡體成型后空間交聯(lián)點 分布均勻 （直

4、觀解釋是：主聚醚反應活性盡量相差不大，連續(xù)的近似的空間結(jié)構(gòu)要穩(wěn)定得多。）4、粘結(jié)性好所謂粘結(jié)性表面是指泡沫體與冰箱、冷柜外殼和內(nèi)膽之間的粘合，其實是指泡體 柔韌性 ，以及 抗收縮性。（ 水份用量、降低總體羥值，添加柔性結(jié)構(gòu)成分，如210、330N之類都可以改進泡沫對殼體的粘附性）5、成本較低目前冰箱、冷柜行業(yè)競爭白熱化，性能極佳價格昂貴的組合料沒人用的起，所以我們必須為成本考慮（比如芳香聚酯價位要比聚醚的低，可以加一些。）6、安全性這是對環(huán)戊烷體系的特別要求（至少環(huán)戊烷不象F11 那樣想加多少就加多少，不難理解加多環(huán)戊烷的更具有安全隱患）7、保證發(fā)泡生產(chǎn)工藝的連續(xù)穩(wěn)定性冰箱、冷柜連續(xù)生產(chǎn)線一般

5、控制很穩(wěn)定，但不排除偶爾的工藝參數(shù)波動，比如 料溫、 環(huán)境溫度 高個一兩度，黑白料比例在小范圍內(nèi)波動等等，所以要求組合料有一定的“寬容性”8、黑料配伍各款黑料自身性狀、活性不同，那么，白料體系調(diào)整一下有時就顯得異常必要。（配合5005的沒事，絕不代表與44v20可以任意切換）9、主聚醚聚酯的選取方向（ 1）相溶性：指 “聚醚、聚酯/ 硅油/ 水 / 催化劑 / 物理發(fā)泡劑 ”所組成的體系要互溶性好，均相穩(wěn)定 至少存放一段時間不能分層。（ 2）官能度構(gòu)成及骨架類型：原則上說官能度越高，所發(fā)泡體的物理性能數(shù)值（尺寸穩(wěn)定、抗壓強度等）就越“理想”， 但往往官能度高的聚醚粘度偏大（多掛PO也能降低粘度

6、，價格又下不來），所以，平均一下，4個官能度馬馬虎虎可以對付了；另外，如果聚醚體系中有芳香結(jié)構(gòu)（苯環(huán)）引入，無疑也會提升泡體的物理性能。（ 3） 反應活性：含有伯羥基結(jié)構(gòu)的聚醚（和諸如三乙醇胺之類的小分子交聯(lián)劑）活性高， 卻多多少少會影響發(fā)泡反應的中后期流動性。所以， 其加入量一定要控制在某環(huán)圍內(nèi)。（ 4）羥值搭配。根據(jù)水用量、黑白料比例預設，可以大體反算出主份平均羥值范圍，一般為380-410mgKOH/g（ 5） 經(jīng)濟性 : 不僅是指聚醚、聚酯采購價格低，還應綜合其他方面考慮黑白料比例，畢竟現(xiàn)在黑料價格高企。（6 ）市售采購之方便性: 好不容易調(diào)整出一個配方，結(jié)果原料市面上只是你有用別人不

7、會問津，除非財大氣粗每月用量驚人，否則配料供貨能不能保障就只得看“交情”淺薄。10 、勻泡劑（硅油）的選擇（1） 與組合料其它成份的配伍性: 這個不難理解，否則， 生產(chǎn)硅油的廠家就不會編出那么多型號了 - 什么F11型、141B型、環(huán)戊烷型、全水型、聚酯型、蔗糖聚醚型等等。硅油型號選配得當，可以明顯控制導熱系數(shù)低限化。（2） 與黑料的配伍性、核化能力: 這個關注的人不多。其實多數(shù)情況下“泡孔不好”就是硅油對“黑白料整個體系的乳化能力不夠”所致。（3） 流動性 : 能使發(fā)泡體系泡孔細密的硅油可以明顯提升發(fā)泡流動性，同時另外一個佐證是：發(fā)泡速度略有加快。（4） 穩(wěn)定性及用量: 有些硅油遇見水、堿性

8、催化劑、含氯發(fā)泡劑或含氯阻燃劑時會逐漸變質(zhì)；有些則必須加大用量（用量2.5%以上）才會顯示它是硅油。（5） 價位 : 能用 22 元 /kg 搞定的就不必去用進口的45 元 /kg ， 要知道每噸組合料中硅油 14kg 那差價就是過200 元了。11、水份額的確定（ 1）粘結(jié)性：你水用量多，泡體表面偏脆，與殼面的粘結(jié)性就差，一般冰箱、冷柜料水用量1.7-2.3% （專指141B體系和環(huán)戊烷體系）（2）物理發(fā)泡劑體系的選取：現(xiàn)在到處喊著環(huán)保，141B早就說要限量使用了，可市面下居然還有F11型（或勾兌型F11）組合料交易。水用量只好隨行論價： F11 型的 -0.6/1.6 ， 141B 型的

9、-1.7/2.2, 環(huán)戊烷型的-2.0/2.4（ 3） 經(jīng)濟性： 水確實很便宜的, 不過它用多了, 黑料量就得加上去, 于是還是不合算的機會大（自然，是使用組合料的客戶買單）.12、催化體系確定（ 1） 前期要求：以前很多朋友認為乳白起發(fā)慢一些, 等料子稀哩嘩啦地流到各自“崗位”底下后再直發(fā)起來。 其實不然，其一： 液態(tài)料子極易從箱體縫隙中漏出去造成污物粘模；其二：影響泡孔細密度和 整體結(jié)構(gòu)，從而拔高泡體導熱系數(shù)；其三：起發(fā)速度加快反而會加快發(fā)泡料行進速度。一般說來，出槍乳白時間6-8秒最好。（ 2）中期流動：在發(fā)泡定型期間，中期流動時間段（拉絲減去乳白時間）越長越好， 可以保證泡體填充箱體各

10、個角落，又不至于泡孔變形嚴重。最理想的狀態(tài)是拉絲開始前3-5 秒鐘，泡料已經(jīng)充填到位，最遠端排氣孔有明顯逸料出現(xiàn)。（ 3）后期固化：這個要求不必太嚴，反正連續(xù)生產(chǎn)中模具不是冰冷的，如果生產(chǎn)線有保溫炕道，不怕到期收不了莊稼。（ 4）建議搭配：Am-1 + 環(huán)己胺。三、工藝確認1、發(fā)泡體系確定141B的還是環(huán)戊烷的。水量/物理發(fā)泡劑量的范圍預定2、首先搞清楚目標生產(chǎn)線的工藝細節(jié)發(fā)泡機類型、灌注流量、灌注前的溫控數(shù)值、炕道保溫溫控值及保溫時間、箱體灌注口在哪及發(fā)泡料流經(jīng)路線行程、灌注后合模封洞操作過程。3、目前（工作）環(huán)境溫度、濕度變化情況。4、向現(xiàn)場作業(yè)員、質(zhì)檢員求詢目前現(xiàn)行工藝、原料有什么缺陷和請他們提出什么其他具體要求。四、具體試驗1、相溶性 100ml 小燒杯加一短玻璃棒，歸零，依次倒入主聚醚（聚酯）攪勻看是否透明。 加入硅油、催化劑、水，攪勻，看是否透明。 加入物理發(fā)泡劑攪勻看是否透明（注意攪拌后揮發(fā)的物理發(fā)泡劑要補回）。 預配的組合料樣品要存放至少3 天透明不分層才好。 組合料樣分別放在35、15下貯存24hr