聚氨酯发泡培训稿PPT

环戊烷 (c-pentane)
－
－
＋ － － －－ －－
异戊烷 (i-pentane)
－－
－－ ＋＋ －－ － －－ －－
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聚氨酯手工发泡的常规工艺介绍
万华容威
全球温室效应(G.W.P)
爆炸浓度(V%)
CFC-11 CFCL3 137 23.8 7.8 1 4600 ——
HCFC-141b CH3CCL2F
HFC-245fa CHF2CH2CF3
环戊烷 C5H10
异戊烷 C5H12
117
134
32
15.4
10
10.6
70
72
49
28
11
12Hale Waihona Puke Baidu6
0.11
0
0
– 稳泡剂
• 降低各组分的表面张力，提高体系互溶性；
• 有助于气泡的形成即成核；
• 控制气泡形成的大小和均匀性
– 阻燃剂
• 无机
• 有机
– 添加型
– 反应型
– 脱模剂
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冰箱料典型性能
• 组合料的物性
– 外观：浅黄色或浅红色透明液体，无沉淀物，不分层 – 比重：1.10-1.15g/cm3 – 粘度：2500-4500 mpa.s/25℃ （不含发泡剂） – 水份：1.9-2.5%
– 纤维 – 合成革 – CASE et al
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聚氨酯化学的基本反应
• 发泡反应
– 化学发泡反应（异氰酸酯和水反应）： ～NCO＋H2O → ～NHCOOH → ～NH2 ＋CO2 ↑
～NCO ＋～NH2 → ～HN－CO－NH～ （取代脲）
– 物理发泡反应
• 交联反应
– 氨基甲酸酯反应 — 主反应（异氰酸酯和多元醇羟基反应）
0
700
990
0.01
0.01
7.6~17.7
---
1.4~8.0 1.4~7.8
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万华容威 发泡剂对聚氨酯发泡系统的影响
发泡剂 性能
保温性 相溶性 技术难度 工艺性 ABS腐蚀性 安全性 设备通用性
CFC-11 ＋＋ ＋ －－ ＋＋ －－ ＋＋
HCFC-141b ＋ ＋＋ － ＋＋ ＋＋ － ＋＋
• 聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，是分子主链上含有许多 重复的-NH-CO-O-基团的高分子化合物通称
• 1937年德国拜耳教授首先发明了聚氨酯树脂的合成技术， 并在二战期间建成月产10吨聚氨酯树脂制品的试验车间
• 1945-1947年间英、美等国从德国获得聚氨酯树脂制造技 术，并于1950年相继开始工业化
• 助剂
– 交联剂 —— 提高泡沫机械强度和尺寸稳定性
– 催化剂
• 胺类
• 金属盐类
– 发泡剂
• 化学发泡剂 —— 产生发泡需要的初始热量，并产生发泡剂CO2
• 物理发泡剂 —— 汽化后作为气泡来源并可移去反应热，避免泡沫中心因温度过高“烧芯”
– 氟氯烃：CFC-11 – 氢氟氯烃：HCFC-141b – 氢氟烃：HFC-134a；HFC-245fa；HFC-365mfc – 烷烃：环戊烷；异戊烷；或环、异戊烷混合物 – 液体二氧化碳
– 特殊应用领域
• 包装：工艺品、电子器件等（吸震缓冲） • 装饰：家具、门框、窗框、电器设备外壳（结构泡沫或仿木） • 运动器材：保龄球、雪橇等 • 园艺：插花、植物群泡沫基材（吸水泡沫）
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聚氨酯发泡的基本原料
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• 主原料
– 聚醚—OH：350～600mgKOH/g ；fn ：3 ～8 – 聚酯—OH：200～400mgKOH/g ；fn ：2 ～3 – 异氰酸酯—PMDI： fn ： 2.5-3.0；TDI： fn ： 2
λ气体：通过泡孔内气体所传导的热。
λ固体：通过泡孔壁所传导的热。
λ辐射：通过泡孔的热辐射传热（物体因热的原因以电磁波的
形式向外发射能量的过程）
例如：
λ泡沫（F11） 0.018 W/mk.
λ G:
0.008 W/mk.
λ s:
0.003 W/mk.
λR
0.007 W/mk.
物性 与
名称
分子式
分子量
沸点（℃） 气体导热率（mW/m.K/25 ℃ ） 臭氧破坏替能（O.D.P ）
~~~~~~NCO ＋ ~~~OH → ~~~~~~NHCOO~~~
– 脲基甲酸酯反应
～NCO ＋ RNHCOO~~~ → ～HN－CO－NRCOO~~~
– 缩二脲反应
～NCO ＋ ～HN－CO－NRCOO~~~ → ～HN－CO－R’N－CO－NRCOO~~~
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聚氨酯硬泡介绍（1）
• 硬泡的概念
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聚氨酯及冰箱发泡工艺技术交流
广东万华容威聚氨酯有限公司
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交流内容
1. 聚氨酯简介 2. 聚氨酯化学的基本反应 3. 聚氨酯硬泡介绍 4. 聚氨酯手工与现场发泡工艺介绍 5. 冰箱发泡常见问题及处理方法 6. 冰箱发泡现场可能发生的问题和原因分析 7. 责任关怀
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聚氨酯简介
• 典型泡沫物性
– 压缩强度≥140 Kpa – 导热系数≤ 0.022 W/m.K（25 ℃） – 尺寸稳定性(-30℃.24h) ：≤ 1.0% – 泡沫密度：环戊烷泡沫 ≥ 35 Kg/m3；环/异戊烷泡沫 ≥ 33
Kg/m3
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万华容威
影响泡沫导热系数的主要因素
• 导热系数λ的组成要素
λ泡沫＝λ气体＋λ固体＋λ辐射
– 顾名思义：“硬”即一种感觉；“泡”即孔；感觉硬的多孔材料 – 在一定负荷作用下，不发生明显变形，当负荷过大时发生变形后
不能回复到原来形状的泡沫塑料
• 硬泡的特点
– 重量轻
• 通常密度在30～80Kg/m3
– 比强度高 – 热导率小（25℃）
• ～0.021W/m.K(EPS ～0.037;酚醛泡沫～0.042；发泡橡胶～0.044）
• 1955年日本从德国拜耳公司与美国杜邦公司引进技术 开始聚氨酯工业的发展。
• 我国聚氨酯树脂工业起始于60年代初期。 • 聚氨酯是第六大塑料产业（前五大材料分别为PE、PP、PVC、PS和ABS ） • 聚氨酯应用广泛
– 泡沫 • 软泡：块泡、 高回弹泡沫、慢回弹；半硬泡：自结皮泡沫； 硬泡 ：绝热保温材料、建筑板材、结构泡沫
– 吸水率低 – 隔音性能优越 – 加工成型简单快速
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聚氨酯硬泡介绍（2）
• 硬泡的应用
– 保温绝热领域
• 家电（Appliances）：冰箱、冰柜、热水器
• 建筑：公用建筑（办公楼、展览馆、宾馆、医院、车站、机场、 集贸市场、厂房等）、民用建筑、冷库、管道（供热、供水、 输油、输气等）
• 化工：储罐、反应器 • 运输：冷藏车、集装箱