POL-发泡培训教材-万华-2013

1、冰箱用聚氨酯材料知识冰箱用聚氨酯材料知识万华容威万华容威被广东省科学技术委员会认定为被广东省科学技术委员会认定为“高新技术企业高新技术企业”容威合成材料有限公司成立，国内较早从事聚醚研发和生产的企业之一容威合成材料有限公司成立，国内较早从事聚醚研发和生产的企业之一烟台万华收购顺德容威（控股烟台万华收购顺德容威（控股51%）, 成立广东万华容威成立广东万华容威烟台万华增资万华容威（控股比例烟台万华增资万华容威（控股比例80%）获批成为获批成为“国家级高新技术企业国家级高新技术企业”获批获批“佛山市聚氨酯聚醚多元醇工程技术研究开发中心佛山市聚氨酯聚醚多元醇工程技术研究开发中心”成立宁波万华容威聚氨

2、酯有限公司，迈入生产、研发新容威时代成立宁波万华容威聚氨酯有限公司，迈入生产、研发新容威时代2011201020092008200719991991公司历史公司历史自自2008年以来，公司产品销量年复合增长率超过年以来，公司产品销量年复合增长率超过50%,是行业平均增长率是行业平均增长率的的2倍以上倍以上产品销售产品销售30%54%1.01.32.03.365%Unit: 10K Ton2007Y2008Y2009Y2010Y2011Y4.536%2012Y7.055.6%2007Y2008Y2009Y2011Y2012Y2010Y122435358101315生产基地生产基地 & 产

3、能产能 Unit: 10K Ton华北华北 - 烟台烟台 (建设中中建设中中)华东华东 - 宁波宁波 华南华南 - 佛山佛山单体单体组合料组合料辐射山东、背景、天津、河北及东三省地区辐射山东、背景、天津、河北及东三省地区 辐射安徽、江苏、浙江、上海、湖北以及辐射安徽、江苏、浙江、上海、湖北以及海外市场海外市场辐射广东、广西、福建、湖南、贵州、江西辐射广东、广西、福建、湖南、贵州、江西以及东南亚市场以及东南亚市场研发中心研发中心 生产基地生产基地 -宁波宁波 单体生产区域单体生产区域 组合料生产区域组合料生产区域组合料研发中心组合料研发中心高压发泡机高压发泡机Hennecke HK650垂直模垂

4、直模- 恰填充- 导热系数- 压缩强度- 尺寸稳定性水平模水平模- 脱模膨胀L 模模- 表面气泡评估- 流动性 标准垂直模标准垂直模- 流动性- 密度分布K-factor 测量仪测量仪- EKO HC-074- 导热系数测量发泡曲线测定仪发泡曲线测定仪- FORMAT- 测量压力，速度， 温度，流动高度质检质检-宁波宁波全球有超过全球有超过70家用户稳定使用万华容威原料家用户稳定使用万华容威原料客户客户目录：目录：聚氨酯化学简介聚氨酯化学简介各工艺条件对产品性能影响各工艺条件对产品性能影响现场常见故障解决方法现场常见故障解决方法产品异常说明（部分）产品异常说明（部分）冰箱产品设计（灌注孔）冰箱

5、产品设计（灌注孔）现场问题解决案例分享现场问题解决案例分享目录：目录：聚氨酯化学简介聚氨酯化学简介各工艺条件对产品性能影响各工艺条件对产品性能影响现场常见故障解决方法现场常见故障解决方法产品异常说明（部分）产品异常说明（部分）冰箱产品设计（灌注孔）冰箱产品设计（灌注孔）现场问题解决案例分享现场问题解决案例分享聚氨酯聚氨酯定定 义义: 由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物反应而成的大分子化合物反应而成的大分子化合物R NCOR-OHCR NHOR24 KCal/molHeat热热Urethane聚氨酯聚氨酯Isocyanate异氰酸

6、酯异氰酸酯Polyol多元醇多元醇定义定义ON=C=O + HO - H NRR- H2 + CO2 NCNOHHR脲脲N=C=O + R - O H NCOROHl 加成反应加成反应l 发泡反应发泡反应l 三聚反应三聚反应l 其它副反应其它副反应聚氨酯反应聚氨酯反应PU异氰酸酯异氰酸酯发泡剂发泡剂表面活性剂表面活性剂单体聚醚单体聚醚催化剂催化剂Physical type :CFC-11HCFC-141bCYCLOPENTANEHFC-245faEtc.Chemical type :水 (H2O) PU原材料原材料聚氨酯原料聚氨酯原料聚氨酯原料聚氨酯原料MDI聚氨酯原料聚氨酯原料多多 元元 醇

7、醇 定定 义义 : 含两个或多个含两个或多个OH基团的化合物基团的化合物DiolHOOHTriolHOOHOHOHHOOHOH三元醇二元醇Tetrol四元醇catalystHO - R - O - CH2 - CH - OH |/ HO - R - H + n CH - CH2 RR起始剂起始剂环氧烷烃环氧烷烃聚醚多元醇聚醚多元醇On化学反应化学反应 表面活性剂表面活性剂催化剂催化剂水水- 乳化不相容组份- 降低表面张力- 促进气泡成核- 稳定泡沫- 阻止泡沫塌陷- 其它- 胶化反应：聚合物的形成- 发泡反应：水与异氰酸酯的反应- 三聚反应：异氰酸酯与异氰酸酯的反应平衡胶化和发泡反应以获得最佳

8、的泡沫性能- 形成的脲基是一种硬质结构有助于改善泡沫强度和其它性能.- 产生的二氧化碳（协助发泡）- 价格便宜优优 点：点：缺缺 点：点：- 使泡沫发脆，影响接着性- 产生的二氧化碳，绝热性能变差与异氰酸酯反应产生二氧化碳和脲基组成聚合物骨架聚氨酯原料聚氨酯原料聚氨酯原料聚氨酯原料发泡剂发泡剂发泡剂发泡剂GWP(100 yr) 蒸汽热传导率蒸汽热传导率（25）(mW/mK) 对设备特对设备特 殊要求殊要求沸点沸点CFC-11HCFC-141bHFC-134aHFC-245faC-Pentane40007.8No2463010.1No32130013.6Yes-26.382012.2(*)151

9、111.6Yes49ODP10.11000HFC-365mfc84010.6Yes40.20比重比重蒸汽压蒸汽压1.491.251.211.320.751.27137.4116.9102.0134.070.0148.0 ODP (Ozone Depletion Potential) GWP (Global Warming Potential)目录：目录：聚氨酯化学简介聚氨酯化学简介各工艺条件对产品性能影响各工艺条件对产品性能影响现场常见故障解决方法现场常见故障解决方法产品异常说明（部分）产品异常说明（部分）冰箱产品设计（灌注孔）冰箱产品设计（灌注孔）现场问题解决案例分享现场问题解决案例分享工艺

10、控制影响工艺控制影响 现场工艺控制现场工艺控制配配 合合 比比模具模具 温度温度 密度密度o K-factor保保压压时时o 脱模后膨胀脱模后膨胀o 抗压强度抗压强度o 热传导率热传导率(k-factor)o 密度密度(Density)o 尺寸稳定性尺寸稳定性间间 膨膨 胀胀 率率o o 脱模后膨胀脱模后膨胀o 抗压强度抗压强度o 热传导率热传导率(k-factor)o 密度密度(Density)o 尺寸稳定性尺寸稳定性o 抗压强度抗压强度o 加压收缩率加压收缩率o 尺寸稳定性尺寸稳定性o 粘接粘接力力o 粘接力粘接力高高温温高高温温高高湿湿低低温温(%)(%)(%)体积变化率体积变化率模具温

11、度()good模具温度模具温度抗抗压压强强度度热热传传导导率率(Kg/cm2)(Kcal/mhr)基本基本 物性物性加加压压收收缩缩率率(%)密度goodgoodgood密度密度 高高温温高高温温高高湿湿低低温温(%)(%)(%)(%)(%)(%)体积变化率体积变化率配合比good配比配比目录：目录：聚氨酯化学简介聚氨酯化学简介各工艺条件对产品性能影响各工艺条件对产品性能影响现场常见故障解决方法现场常见故障解决方法产品异常说明（部分）产品异常说明（部分）冰箱产品设计（灌注孔）冰箱产品设计（灌注孔）现场问题解决案例分享现场问题解决案例分享PU异常分析异常分析-气泡气泡PU 泡沫气泡种类泡沫气泡种

12、类 1) 米粒大小(黄豆大小)气泡 (大小 23mm)PU 固体异物气体渗透入PU原料中2) 细长状气泡(大小 2030mm)当出现在侧板或者内胆上时，会随着下部泡沫推动而加大尺寸下部泡沫推动气泡枪头注料空洞状泡沫产生泡沫生长3) 空洞状泡沫(大小 30mm & 未填满)Foam HeadLiquid puddleCabinetTopCabinetBottomventsventsFoam HeadLiquid puddleCabinetTopCabinetBottomLiquid puddleFoam HeadCabinetBottomCabinetTopvents 1#3#2#PU异

13、常分析异常分析-落点落点1)箱体顶部泡沫状态OK；底部状态NG2)顶部泡沫密度 底部密度1)箱体各部分状态均衡2)密度分布均匀1)箱体底部泡沫状态OK；顶部状态NG2)顶部泡沫密度 底部密度目录：目录：聚氨酯化学简介聚氨酯化学简介各工艺条件对产品性能影响各工艺条件对产品性能影响现场常见故障解决方法现场常见故障解决方法产品异常说明（部分）产品异常说明（部分）冰箱产品设计（灌注孔）冰箱产品设计（灌注孔）现场问题解决案例分享现场问题解决案例分享l 方法方法 某客户新型号开发，发泡方式为口框朝下，背部两枪注料 需确定灌注孔位置l 背景背景 845up 100 mmBase (计算值)down 100

14、mm100+10新灌注孔位置冰箱产品设计冰箱产品设计-灌注口灌注口L1L2距离距离L3L3 = ( L1 + ) 2 L221585mm220mmL3 = 847.5 845mmInitial5 sec15 secBaseup100Final20 secMovieOpenBackBackOpendn100OpenBack冰箱产品设计冰箱产品设计-灌注口灌注口目录：目录：聚氨酯化学简介聚氨酯化学简介各工艺条件对产品性能影响各工艺条件对产品性能影响现场常见故障解决方法现场常见故障解决方法产品异常说明（部分）产品异常说明（部分）冰箱产品设计（灌注孔）冰箱产品设计（灌注孔）现场问题解决案例分享现场问题

15、解决案例分享现场问题工艺改善建议现场问题工艺改善建议发泡漏泡发泡漏泡起起 层层泡沫开裂泡沫开裂反应速度反应速度快快/慢慢脱模膨胀脱模膨胀冰箱空洞冰箱空洞发泡液收缩发泡液收缩泡沫表面气泡泡沫表面气泡目录：目录：聚氨酯化学简介聚氨酯化学简介各工艺条件对产品性能影响各工艺条件对产品性能影响现场常见故障解决方法现场常见故障解决方法产品异常说明（部分）产品异常说明（部分）冰箱产品设计（灌注孔）冰箱产品设计（灌注孔）现场问题解决案例分享现场问题解决案例分享某公司冷柜底板气泡改善报告某公司冷柜底板气泡改善报告Contents. 原因分析原因分析 . 改善方案改善方案背景背景:某公司冷柜线产品返包时发现部分4

16、-5月生产产品内胆底部凹坑 内胆凹坑部位PU泡沫有空洞现象，该公司发泡方式为口框向下一枪注料。可能原因分析可能原因分析 :A、发泡模具温度过高：、发泡模具温度过高：1)冷柜底部结束点位置缺陷明显；同时接近结束点位置泡沫发黄且有明显拉丝现象2)2011年年4月月30日数据日数据：8:00AM：4050；11:00AM：5560；16:00PM：6569(局部更高)* 环戊烷沸点49.5，超过55时剧烈沸腾 导致气泡破裂及泡沫变软3)BCD-251型号，注射PU至PU发泡至注料口位置时间 VS 模具温度* 模具温度直接影响PU在产品内部发泡速度某公司冷柜线底部凹坑改善报告某公司冷柜线底部凹坑改善报

17、告-原因分析B、 结束点位置：结束点位置：预想BCD-251型号结束点位置：* 结束点位置特别容易产生气泡类缺陷附：BCD-219型号结束点位置C、 PU泡沫流动过程中阻碍：泡沫流动过程中阻碍：冷柜产品特殊的蒸发器盘管方式，导致PU泡沫在生长过程中，易产生裹气现象D、 GT(拉丝时间拉丝时间) 过快：过快：* 5月开始，冷柜原料切换为夏季配方，现场GT减慢至 53-55s冷冻室冷藏室某公司冷柜线底部凹坑改善报告某公司冷柜线底部凹坑改善报告-原因分析改善方法改善方法&试验结果试验结果 :A、发泡模具模芯温度控制：、发泡模具模芯温度控制：1) 模芯温度分别为32、45、54时，发泡后压力罐OK2) 正常批量生产时，模芯温度控制方案需制定正常批量生产时，模芯温度控制方案需制定!VS高模温泡沫高模温泡沫低模温泡沫低模温泡沫B、PU结束点优化：结束点优化：