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(wàn)華容威聚氨酯有限公司交流內(nèi)容聚氨酯簡(jiǎn)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(chǎng)發(fā)泡工藝介紹冰箱發(fā)泡常見(jiàn)問(wèn)題及處理方法冰箱發(fā)泡現(xiàn)場(chǎng)可能發(fā)生的問(wèn)題和原因分析責(zé)任關(guān)懷聚氨酯簡(jiǎn)介聚氨酯是聚氨基甲酸酯的簡(jiǎn)稱(chēng)，是分子主鏈上含有許多重復(fù)的-NH-CO-O-基團(tuán)的高分子化合物通稱(chēng)1937年德國(guó)拜耳教授首先發(fā)明了聚氨酯樹(shù)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(shù)脂制品的試驗(yàn)車(chē)間1945-1947年間英、美等國(guó)從德國(guó)獲得聚氨酯樹(shù)脂制造技術(shù)，并于1950年相繼開(kāi)始工業(yè)化1955年日本從德國(guó)拜耳公司與美國(guó)杜邦公司引進(jìn)技術(shù)開(kāi)始聚氨酯工業(yè)的發(fā)展。我國(guó)聚氨酯樹(shù)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(jué)；“泡”即孔；感覺(jué)硬的多孔材料在一定負(fù)荷作用下，不發(fā)生明顯變形，當(dāng)負(fù)荷過(guò)大時(shí)發(fā)生變形后不能回復(fù)到原來(lái)形狀的泡沫塑料硬泡的特點(diǎn)重量輕通常密度在30～80Kg/m3比強(qiáng)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(jiǎn)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(chē)站、機(jī)場(chǎng)、集貿(mào)市場(chǎng)、廠房等）、民用建筑、冷庫(kù)、管道（供熱、供水、輸油、輸氣等）化工：儲(chǔ)罐、反應(yīng)器運(yùn)輸：冷藏車(chē)、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(mén)框、窗框、電器設(shè)備外殼（結(jié)構(gòu)泡沫或仿木）運(yùn)動(dòng)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(jī)械強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性催化劑胺類(lèi)金屬鹽類(lèi)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(lái)源并可移去反應(yīng)熱，避免泡沫中心因溫度過(guò)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(wú)機(jī)有機(jī)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(wú)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(qiáng)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(guò)泡孔內(nèi)氣體所傳導(dǎo)的熱。

λ固體：通過(guò)泡孔壁所傳導(dǎo)的熱。

λ輻射：通過(guò)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(guò)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(chēng)CFC-11HCFC-141bHFC-245fa環(huán)戊烷異戊烷分子式CFCL3CH3CCL2FCHF2CH2CF3C5H10C5H12分子量1371171347072沸點(diǎn)（℃）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(duì)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(chēng)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(shí)間（CT，起發(fā)時(shí)間

）：原料從開(kāi)始攪拌至發(fā)白為止的時(shí)間凝膠時(shí)間（GT，拉絲或纖維時(shí)間）：原料從開(kāi)始攪拌至玻璃捧插入泡沫開(kāi)始抽出纖維絲為止的時(shí)間不粘時(shí)間（TFT）：原料從開(kāi)始攪拌至用手接觸泡沫表面開(kāi)始不粘泡沫為止的時(shí)間泡沫簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)泡沫外觀質(zhì)量：泡孔是否細(xì)密，均勻用排水法檢測(cè)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(chǎng)日常工作生產(chǎn)開(kāi)工前，檢測(cè)所有發(fā)泡機(jī)的黑白料比例各班次開(kāi)工３０分鐘內(nèi)完成所有發(fā)泡設(shè)備的巡檢，對(duì)發(fā)泡機(jī)所有可顯示的工藝參數(shù)進(jìn)行確認(rèn)，完成交班記錄對(duì)發(fā)泡現(xiàn)場(chǎng)不斷做巡檢，了解各工藝參數(shù)的波動(dòng)情況，調(diào)整波動(dòng)較大的工藝參數(shù)，當(dāng)工藝參數(shù)出現(xiàn)異常波動(dòng)及時(shí)通知工藝員，定時(shí)對(duì)發(fā)泡參數(shù)進(jìn)行記錄不定時(shí)了解箱體、門(mén)體發(fā)泡質(zhì)量，必要時(shí)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(shí)間：視發(fā)泡層厚度而定，通常門(mén)體：~480S；箱體：360~700S冰箱發(fā)泡常見(jiàn)問(wèn)題分析及處理方法序號(hào)常見(jiàn)問(wèn)題原因解決方法1泡孔粗糙1.原材料問(wèn)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(duì)流量或計(jì)量器具、發(fā)泡機(jī)壓力3.密度過(guò)小，發(fā)泡劑過(guò)多3.減少發(fā)泡劑用量4.原料存放時(shí)吸入過(guò)多水份4.密封存放2離泡1.原料問(wèn)題1.調(diào)整原料配方2.模具溫度問(wèn)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(guò)多4.減少黑料用量5.水份過(guò)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(yàn)發(fā)泡機(jī)壓力、槍頭3發(fā)泡速度過(guò)快或過(guò)慢1.原料問(wèn)題1.調(diào)整配方，或降低原料溫度2.原料溫度過(guò)高或過(guò)低2.調(diào)整原料溫度3.比例失調(diào)，白料或黑料過(guò)多3.校對(duì)流量或計(jì)量器具4內(nèi)膽開(kāi)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(kāi)裂的部位泡沫也開(kāi)裂2.取出泡沫制冷,分析原因3.內(nèi)膽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，易形成應(yīng)力集中3.合理設(shè)計(jì)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(jìn)行低溫時(shí)泡沫收縮檢驗(yàn)續(xù)上表5填充不滿(mǎn)1.原料問(wèn)題，如流動(dòng)性差

1.調(diào)整配方，如增加填充量

2.發(fā)泡凝膠時(shí)間過(guò)快2.降低原料溫度3.原料存放時(shí)損失大量發(fā)泡劑3.補(bǔ)充發(fā)泡劑4.比例失調(diào)，黑料過(guò)多4.校對(duì)流量或計(jì)量器具，減少黑料用量5.發(fā)泡機(jī)故障5.檢查槍頭有無(wú)漏油6低溫時(shí)泡沫收縮1.比例失調(diào)，白料過(guò)多1.校對(duì)流量或計(jì)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(guò)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(shí)漏泡1.用料過(guò)多1.減少發(fā)泡料用量2.比例失調(diào)，白料過(guò)多2.校對(duì)流量或計(jì)量器具，減少白料用量3.工件密封不嚴(yán)3.將工件的接口密封好4.模具溫度過(guò)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(guò)高2.降低充料量或減少發(fā)泡劑用量3.脫模過(guò)早3.增加脫模時(shí)間冰箱發(fā)泡現(xiàn)場(chǎng)可能出現(xiàn)的問(wèn)題及分析序號(hào)常見(jiàn)問(wèn)題可能原因分析1發(fā)泡箱體、門(mén)體出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題1檢查模具狀態(tài)2檢查發(fā)泡機(jī)設(shè)備工作狀態(tài)2箱體、門(mén)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(guò)低或過(guò)高3箱體后底板、后板排氣不暢；（門(mén)體門(mén)膽氣孔不夠或不穿，排氣不暢通）4發(fā)泡料有質(zhì)量問(wèn)題，流動(dòng)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(mén)體漏泡1預(yù)裝箱體、門(mén)體密封不良2發(fā)泡設(shè)備出現(xiàn)故障，發(fā)泡料灌注過(guò)多3模溫過(guò)高4發(fā)泡料溫度過(guò)低或過(guò)高5發(fā)泡料質(zhì)量問(wèn)題，發(fā)泡劑偏多續(xù)上表4門(mén)膽離泡1門(mén)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(wèn)題、料比不符合工藝要求4HIPS門(mén)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(wèn)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(wèn)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(xiàng)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?dú)獗４?，貯存溫度不超過(guò)40℃，避光、防曬、防止進(jìn)水、防止局部過(guò)熱。戊烷系統(tǒng)冰箱料操作安全注意事項(xiàng)環(huán)戊烷存放區(qū)：環(huán)戊烷儲(chǔ)罐要遠(yuǎn)離工業(yè)區(qū)至少50米以上，儲(chǔ)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(kāi)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(jìn)儲(chǔ)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(xiàn)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(kāi)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(qǐng)佩帶手套、護(hù)目鏡等防護(hù)用具，并于通風(fēng)條件下操作應(yīng)急救助嚴(yán)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(qǐng)立即就醫(yī)對(duì)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(duì)呼吸道有刺激而可能導(dǎo)致呼吸道過(guò)敏對(duì)眼睛：超過(guò)暴露極限的液體或粉塵及蒸氣對(duì)眼睛有刺激，可能造成流淚或