聚氨酯发泡教材综述.ppt

硬质聚氨酯泡沫塑料概说 常熟一统聚氨酯制品有限公司 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 异氰酸酯 活性水素化合物 重复单元 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 CH3 NCO NCO CH2 NCO OCN 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 CH2 CH2 OH HO CH2 CH CH2 OH OH EG Gly 例 聚氨酯原料概念图 官能基数 2 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 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CO2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C5H10沸点49 3 多元醇水催化剂整泡剂发泡剂 树脂化反应 发泡反应 NCO H2O NH2 CO2 发泡剂 CO2 CO2 gas CO2 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 NH2 NCO NHCONH OH NCO OCONH 尿素键 聚氨酯键結合 聚氨酯泡沫的发泡原理 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 m3 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 为提高隔热性能 降低泡沫的热传导率 foam g s c r 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 泡沫微细化可降 foam 电冰箱注入发泡时的注意事项 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 CO2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 凹下起伏 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 50 61 71kg m3M E Olssonetal JournalofCellularPlastics Vol 38 March2002 p 177 老化收缩 实验結果 老化后的气体组成变化 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 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 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 影响聚氨酯对冰箱填充的要素 冰箱外观变形 2 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 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 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 40 C 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 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 BOXSIZE200 200 200mm 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 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 TFT15 16 62 9920 10 48 7825 6 40 7030 4 33 60 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 吐出圧力对聚氨酯发泡的影响 反应性CT GT TFT8MPa7 42 7212MPa6 40 7016MPa5 36 65 液温度25 现行近似配方机械