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聚氨酯保温管保温层发泡工艺-凯发官网地址

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浏览:- 发布日期:2016-04-08 14:41:00【 】

一、硬泡组合料黑白料比例

1、主料

聚醚、聚酯、硅油配方数乘以各自的羟值,然后相加得数q
        s1 = q÷56100

2、

水的配方量w
        s2 = w÷9
3、参与消耗-nco的小分子物

配方量为k,其分子量为m,官能度为n

            s3 = (k × n)/m 

    基础配方所需要粗mdi的份量[(s×42)÷0.30 ] ×1.05 (所谓异氰酸的指数为1.0)

二、试验设计

1、流动性要好,密度分布尽量”均匀 

首先要考虑粘度,只有体系粘度变小后,初期流动性才会更好,其次体系中的钾、钠杂离子要控制在一个低限(20ppm以内),从而可控制避免三聚反应提前,即:体系粘度过早变大。如果流动性欠佳,发泡料行进至注料口远端就会出现拉丝痕致使泡孔结构橄榄球化,这个位置一定抗不住低温收缩。
2、泡孔细密,导热系数要             

不难理解泡孔细密是导热系数低的第一前提,此时首先考虑加有403或某些芳香胺醚进入体系(它们所起的作用是首先与-nco反应,其生成物与其它组份互溶、乳化稳定性提升,并保证发泡体系初期成核稳定,也就是避免迸泡,从而使泡孔细密)。其次聚醚本身单独发泡其泡孔结构要好(例如以山梨醇为起始的635sa比蔗糖为起始的1050泡孔要细密均匀得多,还有含有甘油为起始剂的835比1050细密,即便是所谓的4110牌号的聚醚,含丙二醇起始的比二甘醇的好。聚醚生产的聚合催化剂不同,所生产出的聚醚性状也有差异:氢氧化钾催化的聚醚分子量分布比二甲胺催化的要窄)。另外:聚醚生产时的工艺控制-----温控拉真空po--也就是环氧丙烷流量控制、po原料质量、后处理等等也都会直接影响聚醚发泡的泡孔结构。第三,可以考虑加入一些可以改善泡孔细密度的聚酯成份。第四,适当加入低粘度物调整总体粘度(如210聚醚)
3、耐低温抗收缩性要好 

  这个无须赘言。一是官能度,总体平均要4以上。其次是发泡体成型后空间交联点分布均匀(直观解释是:主聚醚反应活性尽量相差不大,连续的近似的空间结构要稳定得多。)
4、粘结性好 

所谓粘结性表面是指泡沫体与冰箱、冷柜外壳和内胆之间的粘合,其实是指泡体柔韧性,以及抗收缩性。(水份用量、降低总体羟值,添加柔性结构成分,如210、330n之类都可以改进泡沫对壳体的粘附性)
5、成本较低 

目前冰箱、冷柜行业竞争白热化,性能极佳价格昂贵的组合料没人用的起,所以我们必须为成本考虑(比如芳香聚酯价位要比聚醚的低,可以加一些。)
6、安全性

这是对环戊烷体系的特别要求(至少环戊烷不向f11那样想加多少就加多少,不难理解加多环戊烷的更具有安全隐患)。
7、保证发泡生产工艺的连续稳定性

冰箱、冷柜连续生产线一般控制很稳定,但不排除偶尔的工艺参数波动,比如料温、环境温度高个一两度,黑白料比例在小范围内波动等等,所以要求组合料有一定的“宽容性”。

8、黑料配伍  

各款黑料自身性状、活性不同,那么,白料体系调整一下有时就显得异常必要。(配合5005的没事,绝不代表与44v20可以任意切换)

9、主聚醚聚酯的选取方向
(1)相溶性:指 “聚醚、聚酯/硅油/水/催化剂/物理发泡剂 ”所组成的体系要互溶性好,均相稳定-----至少存放一段时间不能分层。
(2)官能度构成及骨架类型:原则上说官能度越高,所发泡体的物理性能数值(尺寸稳定、抗压强度等)就越“理想”,但往往官能度高的聚醚粘度偏大(多挂po也能降低粘度,价格又下不来),所以,平均一下,4个官能度就可以;另外,如果聚醚体系中有芳香结构(苯环)引入,无疑也会提升泡体的物理性能。
(3)反应活性:含有伯羟基结构的聚醚(如三乙醇胺之类的小分子交联剂)活性高,却多多少少会影响发泡反应的中后期流动性。所以,其加入量一定要控制在某范围内。 
(4)羟值搭配。根据水用量、黑白料比例预设,可以大体反算出主份平均羟值范围,一般为380-410mgkoh/g。
(5)经济性:不仅是指聚醚、聚酯采购价格低,还应综合其他方面考虑黑白料比例,毕竟现在黑料价格高。
10、匀泡剂(硅油)的选择

 (1) 与组合料其它成份的配伍性:这个不难理解,否则,生产硅油的厂家就不会编出那么多型号了------什么f11型、141b型、环戊烷型、全水型、聚酯型、蔗糖聚醚型等等。硅油型号选配得当,可以明显控制导热系数低限化。
(2) 与黑料的配伍性、核化能力:这个关注的人不多。其实多数情况下“泡孔不好”就是硅油对“黑白料整个体系的乳化能力不够”所致。
(3) 流动性:能使发泡体系泡孔细密的硅油,可以明显提升发泡的流动性,发泡速度略有加快。
(4) 稳定性及用量:有些硅油遇见水、碱性催化剂、含氯发泡剂或含氯阻燃剂时会逐渐变质;有些则必须加大用量(用量2.5%以上)才会显示它是硅油。   
(5) 价位:能用22元/kg搞定的就不必去用进口的45元/kg,要知道每吨组合料中硅油14kg的差价就是过200元了。

11、水份额的确定
(1)粘结性:用水量多,泡体表面偏脆,与壳面的粘结性就差,一般冰箱、冷柜料水用量1.7-2.3%(专指141b体系和环戊烷体系)。
(2)物理发泡剂体系的选取:现在到处喊着环保,141b早就说要限量使用了,可市面下居然还有f11型(或勾兑型f11)组合料交易。水用量只好随行论价:f11型的---0.6/1.6,141b型的---1.7/2.2,环戊烷型的---2.0/2.4
(3)经济性:水确实很便宜的,不过它用多了,黑料量就得加上去,不合算的机会大(自然,是使用组合料的客户买单)。

12、催化体系确定
(1)前期要求:以前很多朋友认为乳白起发慢一些,等料子稀哩哗啦地流到各自“岗位”底下后再直发起来。其实不然,其一:液态料子极易从箱体缝隙中漏出去,造成污物粘贴;其二:影响泡孔细密度整体结构,从而拔高泡体导热系数;其三:起发速度加快反而会加快发泡料行进速度。一般说来,出枪乳白时间6-8秒最好。
(2)中期流动:在发泡定型期间,中期流动时间段(拉丝减去乳白时间)越长越好,可以保证泡体填充箱体各个角落,又不至于泡孔变形严重。最理想的状态是拉丝开始前3-5秒钟,泡料已经充填到位,最远端排气孔有明显逸料出现。
(3)后期固化:这个要求不必太严,反正连续生产中模具不是冰冷的,如果生产线有保温炕道,不怕到期收不了庄稼。
(4)建议搭配:am-1 + 环己胺。

三、工艺确认
1、发泡体系确定

141b的还是环戊烷的。水量/物理发泡剂量的范围预定。
2、首先清楚目标生产线的工艺细节

发泡机类型、灌注流量、灌注前的温控数值、炕道保温温控值及保温时间、箱体灌注口在哪及发泡料流经路线行程、灌注后合模封洞操作过程。
3、目前(工作)环境温度、湿度变化情况
4、向现场作业员、质检员求询目前现行工艺、原料有什么缺陷和请他们提出什么其他具体要求。

四、具体试验
1、相溶性 

① 100ml小烧杯加一短玻璃棒,归零,依次倒入主聚醚(聚酯)搅匀看是否透明。 

② 加入硅油、催化剂、水,搅匀,看是否透明。 

③ 加入物理发泡剂搅匀看是否透明(注意搅拌后挥发的物理发泡剂要补回)。

④ 预配的组合料样品要存放至少3天透明不分层才好。

⑤ 组合料样分别放在35℃、15℃下贮存24h看是否透明。

⑥有条件时,需要测设计中的组合料粘度(25℃及正常生产状态下的温度),看是不是粘度随温度变化有大幅度的波动。

2、抗收缩

自由发泡样1h后切成规则方形体,量取定边尺寸后放在-20℃冰柜中24h看尺寸变化情况,2%以内的线性收缩可以接受。

3、自由发泡

按设计的黑白料比例、温控执行自由发泡,关注料速、芯密度和拉丝痕迹。

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