发泡工艺资料

发泡工艺资料

目录

一、聚氨酯生产原料

黑料

白料

发泡剂

二、发泡工艺原理

环戊烷发泡工艺参数的操纵

反应速度参数

聚氨酯泡沫性能要求

发泡工艺操纵要点

聚氨酯发泡常见咨询题及决绝措施

环戊烷体系硬质聚氨酯发泡工艺技术

聚氨酯生产原料

聚氨酯生产要紧原料有：黑料、白料、发泡剂。

1、黑料: 黑料的学名为多异氰酸酯，因其是一种黑色粘稠液体，故俗称黑料。多异氰酸酯的要紧品种有MDI、TDI、PAPI，其中MDI（二苯基甲烷二异氰酸酯）用于冰箱聚氨酯泡沫生产。

2、白料：工业生产冰箱聚氨酯泡沫时，通常先将组合聚醚型多元醇、催化剂，泡沫稳固剂进行混合，这种混合物是一种白色粘稠液体，俗称白料。

(1) 组合聚醚型多元醇：冰箱聚氨酯泡沫所使用的多元醇为聚醚型多元醇。

(2) 催化剂：催化剂的要紧作用是加速聚氨酯的形成，缩短固化时刻，提升发泡质量。

(3) 泡沫稳固剂：泡沫稳固剂的要紧作用是乳化系统中的各原料组份，保证体系反应顺利进行；促进气泡的成核作用；提升气泡壁稳固性，使制品泡孔平均细密，具有良好的机械性能。稳固剂的用量尽管不大，但对泡沫体的泡孔结构、物理性能、制造工艺都有着重大阻碍。

3、发泡剂：在聚氨酯发泡中，发泡剂要紧作用是产动气体，在聚氨酯中形成平均分布的细小气泡。发泡剂本身不参加多异氰酸酯和组合聚醚之间的化学反应。利用氟利昂（如R11、R12）作发泡剂的发泡工艺称为有氟发泡。发泡剂不含氟利昂的发泡工艺称为无氟发泡。如环戊烷发泡。

二、发泡工艺原理

通过高压发泡机的注射枪头把黑料和白料与环戊烷的预混物进行混合，并注入箱体或门体的外壳和内胆之间的夹层内。在一定温度条件下，多异氰酸酯（中的异氰酸根（-NCO））与组合聚醚（中的羟基（-OH））在催化剂的作用下发生化学反应，生成聚氨酯，同时开释大量热量。现在预

混在组合聚醚的发泡剂（环戊烷）持续汽化使聚氨酯膨胀填充壳体和内胆之间的间隙。

化学反应式nO=C=N—R—N=C=O + n HO—R’—OH —( OC—N H—R—NH—COO —R’—O —)n

三环戊烷发泡工艺参数的操纵

黑料和白料的配比：黑料∶白料∶环戊烷= 145∶100∶11.5

发泡原液温度：黑料和白料温度操纵在18~25℃

模具温度：40±5℃

箱预热炉温度：35~50℃，发泡炉温度35~55℃。

注射压力：黑料和白料注射压力操纵在13~16MPa。

熟化时刻：≥6min

四、反应速度参数（亨斯迈黑料与白料MA 021801）

反应标准条件：各化学试剂温度为20℃，纸杯容量为455毫升，搅拌器为4片螺旋叶片，并带6厘米的导向环，在2000转/分钟的速度下搅拌。

五、聚氨酯泡沫性能要求

1、自由发泡密度：24~27Kg/m3

2、聚氨酯模塑密度：34~36Kg/m3

3、压缩强度：≥0.20MPa

4、导热系数：≤19.6 mw/m·k

5、尺寸稳固性（-30℃，24h）：≤1.0%

6、闭孔率≥97%

六、发泡工艺操纵要点

严格操纵原液的理化性能

黑、白料中的多异氰酸酯、组合聚醚、发泡剂，催化剂及泡沫稳固剂的化学性能直截了当决定合成聚氨酯的化学反应和泡沫物理性能。是生产合格的聚氨酯泡沫差不多条件。

黑、白料单体应为通明的粘稠液体，无絮状不溶性杂质。若有不溶性杂质，将会堵塞发泡机的滤网，导致原料流量不稳固，黑白料的配比不符合要求混料不平均。甚至堵死发泡机的管路不下料。

我司各线在双班生产的情形下，至少每周将发泡机（及预混机）的黑料和白料滤网及枪头针阀完全清洗一次。

严格操纵原液的配比和注射量

必须严格操纵黑料、组合聚醚和环戊烷的配比。在总注射量不变的情形下，黑料比例过大则会显现空泡，白料比例过大则显现软泡，环戊烷比例过大则显现涨泡，比例过小则显现空泡。黑白料的比例失调，将会显现混料不平均，泡沫显现收缩现象。

注射量的多少应以工艺要求为标准。注射量低于工艺要求量时将会显现泡体模塑密度低、强度低，甚至显现填充不密实空泡现象。注射量高于工艺要求时将会显现涨泡和漏泡现象，箱体（门体）显现变形。

3、严格操纵工艺温度和熟化时刻

聚氨酯发泡是一个较复杂的物理和化学反应过程。原料、模具、预热温度及熟化时刻的波动将直截了当阻碍到发泡质量。

A、黑料是一种较爽朗的化学物质，极易与水发生化学反应，贮存的过程中应保证容器的干燥密封并充干燥氮气爱护，使用的过程中不应与水直截了当接触。贮存温度低于5℃会产生结晶现象，因此必须注意防冻。一旦显现结晶，应在使用前于70~80℃加热熔化，并充分搅拌平均。贮存温度高于50℃会生产一种不溶性的固体，粘度增大，化学性质发生变化。白料亦存在同样的性质。

故要求黑、白料应贮存在室温（20~25℃）下的通风、阴凉、干燥的地点，幸免日晒、雨淋。

B、黑白料在发泡前应进行恒温处理，操纵发泡温度在18~25℃。

温度太低时黑白料的粘度大、流量不稳固、流淌性差、混合不平均，温度太低时生成泡沫的反应速度慢熟化时刻长。熟化时刻不够时箱体、门体脱模后仍发泡，显现外观变形。

温度太高时反应剧烈不易操纵。容易显现注入较大箱体的泡液性能不均一，开始注入的泡液差不多发生化学反应，粘度迅速增大，后注入的泡液还未反应。导致后注入的泡液不能将先注入的泡液推到箱体发泡流程的最前端，显现箱体局部空泡现象。

C、预热炉温度应操纵在30~50℃，发泡炉温度应操纵在35~50℃，发泡模温度应操纵在35~45℃。

在冬季待发泡的箱体和门体温度较低，须在预热炉温内进行预热。否则较热的聚氨酯液体接触到箱体或门体时化学反应受到严峻阻碍，显现泡液和壳体不粘现象。

发泡模温度过低时，泡液体系流淌性差，固化时刻长，反应不完全，显现空泡；发泡模温度过高时，塑料内胆受热变形，泡液体系反应剧烈。因此必须严格操纵发泡模温度和发泡炉的环境温度。

专门是冬季时，每天早上开线是必须对发泡模、预热炉、发泡炉及箱体和门体预热30分钟以上。夏季发泡一段时刻后须对发泡系统进行冷却降温。

D、我司使用的黑白料发泡熟化时刻必须在6分钟以上。熟化时刻太短，箱体、门体脱模后仍发泡，显现外观变形。专门是门体变形后，与箱体装配时显现门封缝隙大、漏冷、箱体不保温，压缩机频繁启动。

4、严格操纵发泡机的注射压力在13~16MPa

注射压力不稳固时黑料和白料的配比不稳固、混合不充分。黑料和白料的注射压力相差操纵在5bar内，否则会显现串料损坏发泡机现象。

发泡的过程中应经常检查发泡机的注射压力，清理发泡机的注射系统，不能显现堵料现象。

黑、白料、环戊烷混合不平均，表现为聚氨酯泡沫密度不平均、局部显现大的气泡、泡沫开裂、泡沫局部发软：泡沫上显现白色、黄色或黑色的条纹，泡沫缩瘪。