聚氨酯發(fā)泡培訓(xùn)

聚氨酯及冰箱發(fā)泡工藝技術(shù)交流廣東萬華容威聚氨酯有限公司交流內(nèi)容聚氨酯簡介聚氨酯化學(xué)的基本反應(yīng)

聚氨酯硬泡介紹聚氨酯手工與現(xiàn)場發(fā)泡工藝介紹冰箱發(fā)泡常見問題及處理方法冰箱發(fā)泡現(xiàn)場可能發(fā)生的問題和原因分析責(zé)任關(guān)懷聚氨酯簡介聚氨酯是聚氨基甲酸酯的簡稱，是分子主鏈上含有許多重復(fù)的-NH-CO-O-基團的高分子化合物通稱1937年德國拜耳教授首先發(fā)明了聚氨酯樹脂的合成技術(shù)，并在二戰(zhàn)期間建成月產(chǎn)10噸聚氨酯樹脂制品的試驗車間1945-1947年間英、美等國從德國獲得聚氨酯樹脂制造技術(shù)，并于1950年相繼開始工業(yè)化1955年日本從德國拜耳公司與美國杜邦公司引進技術(shù)開始聚氨酯工業(yè)的發(fā)展。我國聚氨酯樹脂工業(yè)起始于60年代初期。聚氨酯是第六大塑料產(chǎn)業(yè)（前五大材料分別為PE、PP、PVC、PS和ABS

）聚氨酯應(yīng)用廣泛泡沫軟泡：塊泡、高回彈泡沫、慢回彈；半硬泡：自結(jié)皮泡沫；硬泡：絕熱保溫材料、建筑板材、結(jié)構(gòu)泡沫纖維合成革CASEetal聚氨酯化學(xué)的基本反應(yīng)發(fā)泡反應(yīng)化學(xué)發(fā)泡反應(yīng)（異氰酸酯和水反應(yīng)）：

～NCO＋H2O→～NHCOOH→～NH2＋CO2↑

～NCO＋～NH2→～HN－CO－NH～（取代脲）物理發(fā)泡反應(yīng)交聯(lián)反應(yīng)氨基甲酸酯反應(yīng)—主反應(yīng)（異氰酸酯和多元醇羥基反應(yīng)）

~~~~~~NCO＋~~~OH→~~~~~~NHCOO~~~脲基甲酸酯反應(yīng)

～NCO＋RNHCOO~~~→～HN－CO－NRCOO~~~縮二脲反應(yīng)

～NCO＋～HN－CO－NRCOO~~~→～HN－CO－R’N－CO－NRCOO~~~聚氨酯硬泡介紹（1）硬泡的概念顧名思義：“硬”即一種感覺；“泡”即孔；感覺硬的多孔材料在一定負荷作用下，不發(fā)生明顯變形，當(dāng)負荷過大時發(fā)生變形后不能回復(fù)到原來形狀的泡沫塑料硬泡的特點重量輕通常密度在30～80Kg/m3比強度高熱導(dǎo)率?。?5℃）

～0.021W/m.K(EPS～0.037;酚醛泡沫～0.042；發(fā)泡橡膠～0.044）吸水率低隔音性能優(yōu)越加工成型簡單快速聚氨酯硬泡介紹（2）硬泡的應(yīng)用保溫絕熱領(lǐng)域家電（Appliances）：冰箱、冰柜、熱水器建筑：公用建筑（辦公樓、展覽館、賓館、醫(yī)院、車站、機場、集貿(mào)市場、廠房等）、民用建筑、冷庫、管道（供熱、供水、輸油、輸氣等）化工：儲罐、反應(yīng)器運輸：冷藏車、集裝箱特殊應(yīng)用領(lǐng)域包裝：工藝品、電子器件等（吸震緩沖）裝飾：家具、門框、窗框、電器設(shè)備外殼（結(jié)構(gòu)泡沫或仿木）運動器材：保齡球、雪橇等園藝：插花、植物群泡沫基材（吸水泡沫）聚氨酯發(fā)泡的基本原料主原料聚醚—OH：350～600mgKOH/g；fn

：3～8聚酯—OH：200～400mgKOH/g；fn

：2～3異氰酸酯—PMDI：fn

：2.5-3.0；TDI：fn

：2助劑交聯(lián)劑——提高泡沫機械強度和尺寸穩(wěn)定性催化劑胺類金屬鹽類發(fā)泡劑化學(xué)發(fā)泡劑——產(chǎn)生發(fā)泡需要的初始熱量，并產(chǎn)生發(fā)泡劑CO2物理發(fā)泡劑——汽化后作為氣泡來源并可移去反應(yīng)熱，避免泡沫中心因溫度過高“燒芯”氟氯烴：CFC-11氫氟氯烴：HCFC-141b氫氟烴：HFC-134a；HFC-245fa；HFC-365mfc烷烴：環(huán)戊烷；異戊烷；或環(huán)、異戊烷混合物液體二氧化碳穩(wěn)泡劑降低各組分的表面張力，提高體系互溶性；有助于氣泡的形成即成核；控制氣泡形成的大小和均勻性阻燃劑無機有機添加型反應(yīng)型脫模劑冰箱料典型性能組合料的物性外觀：淺黃色或淺紅色透明液體，無沉淀物，不分層比重：1.10-1.15g/cm3粘度：2500-4500mpa.s/25℃

（不含發(fā)泡劑）水份：1.9-2.5%典型泡沫物性壓縮強度≥140Kpa導(dǎo)熱系數(shù)≤0.022W/m.K（25℃）尺寸穩(wěn)定性(-30℃.24h)：≤

1.0%泡沫密度：環(huán)戊烷泡沫≥35Kg/m3；環(huán)/異戊烷泡沫≥33Kg/m3影響泡沫導(dǎo)熱系數(shù)的主要因素導(dǎo)熱系數(shù)λ的組成要素

λ泡沫＝λ氣體＋λ固體＋λ輻射

λ氣體：通過泡孔內(nèi)氣體所傳導(dǎo)的熱。

λ固體：通過泡孔壁所傳導(dǎo)的熱。

λ輻射：通過泡孔的熱輻射傳熱（物體因熱的原因以電磁波的形式向外發(fā)射能量的過程）

例如：

λ泡沫（F11）0.018W/mk.

λG:0.008W/mk.

λs:0.003W/mk.

λR0.007W/mk.

物性與名稱CFC-11HCFC-141bHFC-245fa環(huán)戊烷異戊烷分子式CFCL3CH3CCL2FCHF2CH2CF3C5H10C5H12分子量1371171347072沸點（℃）23.83215.44928氣體導(dǎo)熱率（mW/m.K/25℃）7.81010.61112.6臭氧破壞替能（O.D.P）10.11000全球溫室效應(yīng)(G.W.P)46007009900.010.01爆炸濃度(V%)——7.6~17.7

---1.4~8.01.4~7.8發(fā)泡劑對聚氨酯發(fā)泡系統(tǒng)的影響發(fā)泡劑性能CFC-11HCFC-141b環(huán)戊烷(c-pentane)異戊烷(i-pentane)保溫性＋＋＋－－－相溶性＋＋＋－－－技術(shù)難度－－－＋＋＋工藝性＋＋＋＋－－－ABS腐蝕性－－＋＋－－安全性＋＋－－－－－設(shè)備通用性

＋＋－－－－聚氨酯手工發(fā)泡的常規(guī)工藝介紹操作程序

將原料溫度調(diào)至要求范圍按比例要求，將原料準(zhǔn)確稱量用攪拌器將兩大原料攪拌混合，攪拌速度為2500r/min以上記錄發(fā)泡工藝參數(shù)乳白時間（CT，起發(fā)時間

）：原料從開始攪拌至發(fā)白為止的時間凝膠時間（GT，拉絲或纖維時間）：原料從開始攪拌至玻璃捧插入泡沫開始抽出纖維絲為止的時間不粘時間（TFT）：原料從開始攪拌至用手接觸泡沫表面開始不粘泡沫為止的時間泡沫簡單評價泡沫外觀質(zhì)量：泡孔是否細密，均勻用排水法檢測泡沫密度戊烷系統(tǒng)冰箱發(fā)泡料生產(chǎn)操作介紹發(fā)泡現(xiàn)場日常工作生產(chǎn)開工前，檢測所有發(fā)泡機的黑白料比例各班次開工３０分鐘內(nèi)完成所有發(fā)泡設(shè)備的巡檢，對發(fā)泡機所有可顯示的工藝參數(shù)進行確認，完成交班記錄對發(fā)泡現(xiàn)場不斷做巡檢，了解各工藝參數(shù)的波動情況，調(diào)整波動較大的工藝參數(shù)，當(dāng)工藝參數(shù)出現(xiàn)異常波動及時通知工藝員，定時對發(fā)泡參數(shù)進行記錄不定時了解箱體、門體發(fā)泡質(zhì)量，必要時適當(dāng)調(diào)整工藝參數(shù)以減少漏泡或空泡。工藝要求原料溫度：２５±５℃多元醇組合料：環(huán)戊烷（環(huán)/異戊烷）=100:10~14(重量份數(shù))

原料比例：ＩＳＯ：ＰＯＬ＝１．２５±２％：１灌注量：符合工藝要求灌注壓力：14±2MPa模具溫度：40±５℃預(yù)熱箱體溫度：40±５℃熟化時間：視發(fā)泡層厚度而定，通常門體：~480S；箱體：360~700S冰箱發(fā)泡常見問題分析及處理方法序號常見問題原因解決方法1泡孔粗糙1.原材料問題，如硅油失效、聚醚選擇不當(dāng)1.調(diào)整配方2.比例失調(diào)、混合不好

2.校對流量或計量器具、發(fā)泡機壓力3.密度過小，發(fā)泡劑過多3.減少發(fā)泡劑用量4.原料存放時吸入過多水份4.密封存放2離泡1.原料問題1.調(diào)整原料配方2.模具溫度問題2.調(diào)整模具溫度，40℃以上3.預(yù)裝箱體預(yù)熱溫度低3.提高箱體預(yù)熱烘道溫度4.比例失調(diào)，黑料過多4.減少黑料用量5.水份過多5.與新原料搭配使用。6.工件表面有油污6.用溶劑清理油污7.發(fā)泡混合不均勻7.校驗發(fā)泡機壓力、槍頭3發(fā)泡速度過快或過慢1.原料問題1.調(diào)整配方，或降低原料溫度2.原料溫度過高或過低2.調(diào)整原料溫度3.比例失調(diào)，白料或黑料過多3.校對流量或計量器具4內(nèi)膽開裂1.內(nèi)膽的材料不能抗發(fā)泡劑腐蝕1.確保內(nèi)膽使用材料抗發(fā)泡劑腐蝕2.內(nèi)膽開裂的部位泡沫也開裂2.取出泡沫制冷,分析原因3.內(nèi)膽結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，易形成應(yīng)力集中3.合理設(shè)計內(nèi)膽結(jié)構(gòu)，尤其是形狀變化部位的結(jié)構(gòu)(如筋條、拐角等)

4.發(fā)泡料收縮4.進行低溫時泡沫收縮檢驗續(xù)上表5填充不滿1.原料問題，如流動性差

1.調(diào)整配方，如增加填充量

2.發(fā)泡凝膠時間過快2.降低原料溫度3.原料存放時損失大量發(fā)泡劑3.補充發(fā)泡劑4.比例失調(diào)，黑料過多4.校對流量或計量器具，減少黑料用量5.發(fā)泡機故障5.檢查槍頭有無漏油6低溫時泡沫收縮1.比例失調(diào)，白料過多1.校對流量或計量器具，減少白料用量2.混合不均勻2.檢查混合設(shè)備3.密度過低3.增大黑料用量或增加注料量

4.模具溫度不足4.調(diào)節(jié)模具溫度至40℃以上7發(fā)泡時漏泡1.用料過多1.減少發(fā)泡料用量2.比例失調(diào)，白料過多2.校對流量或計量器具，減少白料用量3.工件密封不嚴3.將工件的接口密封好4.模具溫度過高4.降低模具溫度8泡沫制品變形1.模具溫度太高1.降低模具溫度2.模內(nèi)壓力過高2.降低充料量或減少發(fā)泡劑用量3.脫模過早3.增加脫模時間冰箱發(fā)泡現(xiàn)場可能出現(xiàn)的問題及分析序號常見問題可能原因分析1發(fā)泡箱體、門體出現(xiàn)質(zhì)量問題1檢查模具狀態(tài)2檢查發(fā)泡機設(shè)備工作狀態(tài)2箱體、門體空泡1發(fā)泡設(shè)備出現(xiàn)故障，發(fā)泡料灌注不足2模溫過低或過高3箱體后底板、后板排氣不暢；（門體門膽氣孔不夠或不穿，排氣不暢通）4發(fā)泡料有質(zhì)量問題，流動性較差5原料比例不符合工藝要求6發(fā)泡料溫度偏高，發(fā)泡反應(yīng)速度太快3箱體、門體漏泡1預(yù)裝箱體、門體密封不良2發(fā)泡設(shè)備出現(xiàn)故障，發(fā)泡料灌注過多3模溫過高4發(fā)泡料溫度過低或過高5發(fā)泡料質(zhì)量問題，發(fā)泡劑偏多續(xù)上表4門膽離泡1門膽表面有水、灰塵、油污2模具溫度偏低3發(fā)泡料質(zhì)量問題、料比不符合工藝要求4HIPS門膽與泡層接觸的表面未經(jīng)電暈處理或電暈處理不夠5箱膽離泡1內(nèi)膽外表面沾有檢漏水、灰塵、油污2R蒸發(fā)器或鋁箔與內(nèi)膽貼合不好3模具溫度偏低、預(yù)裝箱體預(yù)熱不足4HIPS內(nèi)膽外表面未經(jīng)電暈處理或電暈處理不夠5發(fā)泡料質(zhì)量問題、料比不符合工藝要求6發(fā)泡排氣不暢通6箱體側(cè)板、后板離泡1模具溫度偏低、箱體預(yù)熱溫度偏低2發(fā)泡料質(zhì)量問題、料比不符合工藝要求3側(cè)板、后板內(nèi)表面有灰塵、鐵銹、油污4側(cè)板粘貼不良責(zé)任關(guān)懷—白料篇貯存（使用）注意事項該品應(yīng)存放于鋼、鋁、聚乙烯、聚丙烯等材料制成的密閉容器，建議充填氮氣保存，貯存溫度不超過40℃，避光、防曬、防止進水、防止局部過熱。戊烷系統(tǒng)冰箱料操作安全注意事項環(huán)戊烷存放區(qū)：環(huán)戊烷儲罐要遠離工業(yè)區(qū)至少50米以上，儲罐要置于地下，并作好防雷、防靜電等措施環(huán)戊烷配料房：操作環(huán)境要與外界隔離，且所有設(shè)備都要接地，要有良好的通風(fēng)，照明及開關(guān)要有防爆措施。操作環(huán)境溫度應(yīng)保持在20℃-30℃之間，這樣有利于抽料，進儲罐前使用的料溫較高，粘度較低，利于抽料。限溫35℃以下，防止料在高溫情況下變質(zhì)。環(huán)戊烷發(fā)泡區(qū)：環(huán)戊烷發(fā)泡區(qū)要與其它生產(chǎn)線隔離，發(fā)泡區(qū)烘道內(nèi)要有通風(fēng)設(shè)施和防靜電措施，所有設(shè)施都要接地，照明及開關(guān)要防爆。環(huán)/異戊烷發(fā)泡劑采取安全措施等與環(huán)戊烷發(fā)泡相同該產(chǎn)品使用中請佩帶手套、護目鏡等防護用具，并于通風(fēng)條件下操作應(yīng)急救助嚴禁吸入蒸汽或氣體，避免與皮膚、眼睛接觸，一旦濺到皮膚上或眼內(nèi)，應(yīng)立即用清水沖洗至少15分鐘，皮膚用肥皂水洗凈。誤服，請立即就醫(yī)對癥處理。泄漏灑落處理少量的泄漏、灑落物料可用水沖刷掉。若大量泄露，收容并回收按照當(dāng)?shù)卣沫h(huán)保法規(guī)執(zhí)行

，污染地面用水或洗滌劑洗刷。責(zé)任關(guān)懷—黑料篇PMDI使用中存在的危害吸入：PMDI的蒸氣、煙霧及粉塵對呼吸道有刺激而可能導(dǎo)致呼吸道過敏對眼睛：超過暴露極限的液體或粉塵及蒸氣對眼睛有刺激，可能造成流淚或