冰箱發(fā)泡工藝資料.ppt

1、2020/9/27,1,第一、聚氨酯發(fā)泡的基本原理 第二、聚氨酯硬泡的泡沫性能 第三、組合聚醚產(chǎn)品介紹 第四、發(fā)泡工藝控制辦法 第五、冰箱常見問題及解決方案 第六、安全及注意事項(xiàng),2020/9/27,2,第一部分 聚氨酯硬泡發(fā)泡的基本原理 一基本反應(yīng)： 聚醚多元醇和異氰酸酯反應(yīng)形成氨基甲酸酯，它構(gòu)成了聚氨酯的主鏈，亦即聚氨酯泡沫塑料的主體。 此反應(yīng)為放熱反應(yīng)。在硬質(zhì)聚氨酯泡沫中，由于其發(fā)泡劑主要為低沸點(diǎn)的氟氯烴及烷烴類，這些發(fā)泡劑就是靠反應(yīng)熱而蒸發(fā)發(fā)泡。 (1) R-OH + R-NCO R-NH-COOR (2) NCO+ H2O RNHCOOH NH2 + CO2 ,2020/9/27,3

2、,二、泡沫的形成過程 、混合 把適當(dāng)比例的白料和黑料混合（在發(fā)泡機(jī)的混合頭中進(jìn)行，手工混合時(shí)則在燒杯中進(jìn)行,建議轉(zhuǎn)速3000rpm左右，攪拌6-8s）。 、乳化 白料和黑料（異氰酸酯）經(jīng)攪拌后，經(jīng)過一段誘導(dǎo)期，發(fā)泡氣體（如二氧化碳和三氯一氟甲烷、環(huán)戊烷等）開始形成并擴(kuò)大成細(xì)小的氣泡，使發(fā)泡混合料呈“乳”狀，即乳化。從開始混合到乳化這一段時(shí)間叫做“乳白期”或“乳白時(shí)間”，冰箱硬泡的乳白期一般為10-15秒 、起發(fā) 隨著發(fā)泡氣體的增多，發(fā)泡混合料開始膨脹，并且由于液相中發(fā)生聚合反應(yīng)，體系粘度增大。在發(fā)泡過程中，氣泡數(shù)目保持不變，氣體量不斷增加而使泡沫體積逐漸增大。從物料混合到完全起發(fā)一段時(shí)間為“上

3、升時(shí)間”或“起發(fā)時(shí)間”。若體系充分發(fā)泡時(shí)，氣泡壁不能承受氣體壓力而發(fā)生開裂，氣體便經(jīng)氣泡中逸出而使泡沫形成開孔結(jié)構(gòu)，即形成開孔泡沫。,2020/9/27,4,、凝膠時(shí)間 起發(fā)期后，聚合反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，直至發(fā)泡混合體完全膠化（即凝膠），這一段時(shí)間稱為“凝膠時(shí)間”。輕輕觸摸如泡沫塑料表皮不再發(fā)粘，則表明已經(jīng)達(dá)到“不粘時(shí)間”。對(duì)硬泡而言，以A、B料混合開始為起點(diǎn)，至從發(fā)泡料中能拉出纖維絲為終點(diǎn)，這段時(shí)間被稱為拉絲時(shí)間，也叫纖維時(shí)間或凝膠時(shí)間。 5、不粘時(shí)間： 從A、B料混合開始至輕觸泡沫表面不粘手為止的時(shí)間，為不粘時(shí)間。 6、熟化時(shí)間 在泡沫膠化后，將泡沫塊移入具有一定環(huán)境溫度的場(chǎng)所進(jìn)行熟化處理，讓泡

4、沫內(nèi)的聚合反應(yīng)全部完成。熟化的溫度和時(shí)間要視泡沫種類而定。 冰箱行業(yè)不推薦15 以下發(fā)泡。,2020/9/27,5,第二部分 泡沫的物理性能 1、 密度 密度又稱容重，是硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的一項(xiàng)重要性能。密度對(duì)硬泡的其它性能，如強(qiáng)度等有明顯的影響。其它條件相同情況下，密度大的硬泡，成本則高。不同的使用對(duì)象，密度也不等。用于冰箱硬泡箱體內(nèi)的密度大多為35kg/m3左右。自由發(fā)泡時(shí)，密度一般在2426kg/m3。 2、強(qiáng)度 硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的強(qiáng)度取 決于它的原料、配方、結(jié)構(gòu)、 溫度等因素。硬質(zhì)泡沫塑料 受壓會(huì)發(fā)生變形。一般以壓縮 到樣品原厚度的10%時(shí)的應(yīng)力 D10，定義為壓縮強(qiáng)度。 log(強(qiáng)

5、度)logABlog(密度),2020/9/27,6,3、硬泡的導(dǎo)熱系數(shù)是由以下幾個(gè)因素構(gòu)成的。 F=G+S+R+C 式中 F硬泡的導(dǎo)熱系數(shù)；G氣相熱導(dǎo)率；S固相熱導(dǎo)率； R輻射傳熱熱導(dǎo)率；C對(duì)流傳熱熱導(dǎo)率。 4、尺寸穩(wěn)定性 硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料受熱或冷凍，尺寸或體積會(huì)發(fā)生一定變化。變化率大小與泡沫塑料原料的類型，泡沫塑料結(jié)構(gòu)、密度、成型條件等因素有關(guān)。通用品種硬泡，在100以下環(huán)境中，尺寸不會(huì)發(fā)生明顯的變化。耐溫性較好的硬泡，特別是含異氰脲酸酯結(jié)構(gòu)的硬泡，在150時(shí)，尺寸不會(huì)發(fā)生明顯變化，因此可供較高溫度下使用。用于冰箱、冰柜等的硬泡，長期處在低溫狀態(tài)，應(yīng)具有較好的耐低溫性，以CFC-11、H

6、CFC-141b、環(huán)戊烷等發(fā)泡劑發(fā)泡的硬泡，在2530下，尺寸變化率一般都小于1%。,2020/9/27,7,5、吸水率 常壓下，硬質(zhì)泡沫塑料吸水量并不太大。100mm 100mm 25mm 樣品浸在約20水中1個(gè)月，吸水量(體積分?jǐn)?shù))約為3%5%，所吸之水分布于硬泡表層。具體數(shù)據(jù)與泡沫孔徑、密度等有關(guān)。 6、耐化學(xué)品性能 硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料能耐多種有機(jī)溶劑。在一些極性較強(qiáng)的溶劑里，發(fā)生膨脹現(xiàn)象；在較濃的酸和氧化劑中，則發(fā)生分解現(xiàn)象。 7、使用壽命 聚氨酯硬泡究竟能使用幾年？這是用戶關(guān)心的問題，硬泡工業(yè)化生產(chǎn)初期， 剛開始用作保溫隔熱材料時(shí)，這個(gè)問題尤其受到關(guān)注。幾十年的歲月過去了，實(shí)踐證明，

7、硬泡是經(jīng)受得住時(shí)間考驗(yàn)的，現(xiàn)在，冰箱、冷凍、冷藏設(shè)備上所用的硬泡，幾乎沒有人擔(dān)心它的壽命問題了。在正常情況下運(yùn)行，硬泡的隔熱性能自始至終能滿足使用要求。130以下，可使用30年左右。,2020/9/27,8,第三部分 產(chǎn)品分類介紹,2020/9/27,9,東大優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品介紹,2020/9/27,10,黑料產(chǎn)品介紹（家電應(yīng)用）,2020/9/27,11,第四部分 發(fā)泡工藝控制辦法 一、冰箱用硬泡的技術(shù)要求（國標(biāo)要求）,2020/9/27,12,二、冰箱工藝介紹,1、兩種發(fā)泡方式： 環(huán)線與八工位發(fā)泡 2、注料方式： 垂直注料和平行注料,3、兩種發(fā)泡方式的區(qū)別 A、對(duì)組合聚醚的要求不同。 B、對(duì)工藝的

8、要求也不同。八工位發(fā)泡可以進(jìn)行4-6MIN快速脫模的組合聚醚應(yīng)用，環(huán)線意義不大。,2020/9/27,13,二、冰箱工藝介紹,2020/9/27,14,冰箱工藝控制 1、工藝控制的關(guān)鍵：工藝狀況 主要指的是設(shè)備的工作狀態(tài)的好壞（高壓發(fā)泡機(jī)壓力、料溫控制、料比控制、混合效果、模具的溫度等）以上因素直接影響到泡沫的質(zhì)量（導(dǎo)熱系數(shù)、泡沫強(qiáng)度、閉孔率），最終影響到冰箱的質(zhì)量。 2、工藝參數(shù)控制關(guān)鍵：料比、溫度（料溫，模溫）、密度（箱體、自由泡），壓力 一、手工自由泡質(zhì)量控制 用聚乙烯燒杯，稱取恒溫在222的組合聚醚（A料）100g，精確到0.1g，按規(guī)定比例加入恒溫到222的粗MDI(B組分)中，攪拌

9、轉(zhuǎn)速2500-3000r/min攪拌6-8s后，迅速傾入常溫敞口模具中，用秒表計(jì)時(shí)，測(cè)定乳白時(shí)間、纖維時(shí)間和不粘時(shí)間。,2020/9/27,15,1、乳白時(shí)間：從A、B料混合開始至發(fā)泡料表面出現(xiàn)變白的時(shí)間。 2、凝膠時(shí)間：從A、B料混合開始至能從發(fā)泡料中探出纖維絲的時(shí)間（也稱纖維時(shí)間、拉絲時(shí)間）。 3、不粘時(shí)間：從A、B料混合開始至輕觸泡沫的表面不粘手的時(shí)間 4、自由泡沫塑料芯密度：排水法測(cè)定，泡沫重量精確至0.01克。 二、環(huán)戊烷預(yù)混站工藝控制： 干白料/環(huán)戊烷=100:12-13(質(zhì)量比) 白料/黑料料比控制在100/125 (質(zhì)量比) 自由泡密度控制為：25 0.5/m3。 備注：手工自

10、由泡檢測(cè)時(shí)，取樣重量為白料100克，黑料125克從預(yù)混后的中間儲(chǔ)罐取樣，轉(zhuǎn)速為2500-3000轉(zhuǎn)/分，攪拌時(shí)間6-8秒，測(cè)定密度時(shí)取自由泡沫芯部密度達(dá)到上述要求。,2020/9/27,16,三、發(fā)泡線工藝控制： 料比：HCFC-141B控制料比為白料/黑料=1：1.10 環(huán)戊烷體系控制料比為白料/黑料=1：1.25 料溫：控制原料溫度222，應(yīng)保持穩(wěn)定，特殊情況下需要調(diào)整。 機(jī)器反應(yīng)時(shí)間：乳白時(shí)間8-10秒 凝膠50-60秒，機(jī)器發(fā)泡凝膠時(shí)間受壓力和料溫影響較大，凝膠時(shí)間不在范圍時(shí)應(yīng)調(diào)整料溫或機(jī)器壓力。 機(jī)器自由泡密度：24-25/m3 ，最低應(yīng)大于23.5/m3（視手工自由泡情況和設(shè)備情況

11、定）原則為機(jī)器自由泡密度比預(yù)混站手工自由泡密度低約0.5/m3 （不同設(shè)備有所區(qū)別）。 模溫：模溫控制在40左右，一般為35-40，視季節(jié)情況進(jìn)行微調(diào)。 開模時(shí)間：6-8分鐘，開模時(shí)間的影響因素：模溫、環(huán)溫、產(chǎn)品尺寸、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等。 環(huán)溫：最佳發(fā)泡環(huán)境應(yīng)控制在15-30，低于15發(fā)泡時(shí)泡沫熟化慢，溫差導(dǎo)致收縮、脫殼等問題，高于30導(dǎo)致料溫難于控制，反應(yīng)時(shí)間偏快、發(fā)空等問題。,2020/9/27,17,四、冰箱產(chǎn)品注料量和密度控制 確保產(chǎn)品密度35-37/m3，最低密度大于34 /m3，不同型號(hào)的冰箱密度會(huì)有所不同，保溫層比較薄的冰箱由于流動(dòng)時(shí)所受阻力較大，箱體密度會(huì)偏高。 密度分布的控制：Dma

12、x-Dmin 2/m3 夏天與冬天注料量和密度控制有所區(qū)別：冬天多注料10-15%，是因?yàn)槎炷氐?、散熱快?dǎo)致泡沫表層結(jié)皮厚，用料量多。 門體與箱體密度控制的差別 門體一般要比箱體的密度高1-2 kg/m3。,2020/9/27,18,五、尺寸穩(wěn)定性試驗(yàn) 泡沫塑料經(jīng)過熟化后（一般24小時(shí)后）進(jìn)行泡沫試樣的選取。 試樣尺寸：長度為1001mm；寬度為1001mm；厚度為250.5mm，去掉表皮，按國標(biāo)規(guī)定的溫度232，相對(duì)濕度為45-55%進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)1小時(shí)后，進(jìn)行高低溫試驗(yàn)。 低溫條件-30 ，24h 尺寸變化0.5% 高溫條件100 ， 24h 尺寸變化0.5% 詳見GB8811 六、如何

13、判斷料比是否準(zhǔn)確 需要兩個(gè)方面結(jié)合判定：1、校正高壓機(jī)的料比；2、通過機(jī)器自由泡與手工自由泡之間的差距來判定：一般情況下，機(jī)器自由泡較手工自由泡密度低0.5-1 Kg/m3，主要是因?yàn)闄C(jī)器自由泡反應(yīng)獲得了更多的熱量、反應(yīng)更加充分。,2020/9/27,19,一、冰 箱 空 洞,第五部分 冰箱常見問題及解決方案,2020/9/27,20,冰箱空洞實(shí)例,2020/9/27,21,二、泡沫表面氣泡,2020/9/27,22,三、發(fā)泡漏料,2020/9/27,23,四、泡沫收縮,2020/9/27,24,五、脫模膨脹,2020/9/27,25,六、脫殼,2020/9/27,26,七、 泡沫開裂,202

14、0/9/27,27,八、泡沫燒芯,2020/9/27,28,第六部分 儲(chǔ)存與安全 一、儲(chǔ)存 白料與異氰酸酯(黑料)的儲(chǔ)存必須是在密封的容器內(nèi),隔絕空氣、防止吸潮。組合聚醚與異氰酸酯料桶不應(yīng)在陽光下暴曬，必須遠(yuǎn)離熱源放置陰涼干燥處，料桶如果直立放置時(shí)，桶蓋上不得積水！如果整桶不能一次用完，就必須在每次使用后立即蓋緊桶蓋，防止水汽、雜質(zhì)進(jìn)入桶內(nèi)。 二、操作 操作組合聚醚與異氰酸酯時(shí)必須戴防護(hù)鏡、工作服及工作帽；操作異氰酸酯時(shí)應(yīng)戴清潔的橡膠手套。工作環(huán)境必須通風(fēng)良好、清潔衛(wèi)生。在環(huán)境溫度較高時(shí)，因組合聚醚中發(fā)泡劑會(huì)部分汽化而產(chǎn)生壓力，所以應(yīng)先開啟排氣蓋排出氣體泄壓后，再啟開桶蓋。 三、安全 當(dāng)皮膚接觸到組合聚醚時(shí)，應(yīng)用水進(jìn)行沖洗。操作異氰酸酯時(shí)應(yīng)注意，因?yàn)樗幸欢ǖ拇碳ば裕灰肫湔羝?，切勿濺到皮膚及眼睛上。如果濺到皮膚及眼睛時(shí)，必須立即用醫(yī)用棉花先將其擦去，然后用大量水沖洗15分鐘，再用肥皂或酒精沖洗，如果仍較嚴(yán)重，應(yīng)到醫(yī)院診治。發(fā)生大面積異氰酸酯灑地時(shí)，應(yīng)用砂土、木屑進(jìn)行覆蓋處理后，再用大量水沖洗地面。當(dāng)衣服污染上異氰酸酯時(shí)，必須用含乙醇50%、水45%、濃氨液5%配制而成的溶液進(jìn)行處理后，再用肥皂洗凈。,2020/9/27,29,關(guān)于目前惠康公司工藝的幾點(diǎn)建議 一、工藝條件的改善 1、高壓發(fā)泡機(jī)的維護(hù)和保養(yǎng)，壓力和料溫的控制，壓力系統(tǒng)需要穩(wěn)定，料溫需要處于可控狀態(tài)。壓力和料溫控