冰箱发泡工艺资料讲课资料

密度又称容重，是硬质聚氨酯泡沫塑料的一项重要性能。密度对硬泡的其 它性能，如强度等有明显的影响。其它条件相同情况下，密度大的硬泡， 成本则高。不同的使用对象，密度也不等。用于冰箱硬泡箱体内的密度大 多为35kg/m3左右。自由发泡时，密度一般在24～26kg/m3。
2、强度
硬质聚氨酯泡沫塑料的强度取
１、混合
把适当比例的白料和黑料混合（在发泡机的混合头中进行，手工混 合时则在烧杯中进行,建议转速3000rpm左右，搅拌6-8s）。
２、乳化
白料和黑料（异氰酸酯）经搅拌后，经过一段诱导期，发泡气体 （如二氧化碳和三氯一氟甲烷、环戊烷等）开始形成并扩大成细小的气 泡，使发泡混合料呈“乳”状，即乳化。从开始混合到乳化这一段时间 叫做“乳白期”或“乳白时间”，冰箱硬泡的乳白期一般为10-15秒
德国拜耳
44V20 44v20l
德国巴斯夫 烟台万华
M20S M20SS PM-200 PM-2010
美国亨斯曼
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第四部分 发泡工艺控制办法
一、冰箱用硬泡的技术要求（国标要求）
项目
GB性能指标
表观芯密度 kg/m3
28-35
压缩强度
kPa
≥100
导热系数W/m.k
吸水率
➢ 第一、聚氨酯发泡的基本原理 ➢ 第二、聚氨酯硬泡的泡沫性能 ➢ 第三、组合聚醚产品介绍 ➢ 第四、发泡工艺控制办法 ➢ 第五、冰箱常见问题及解决方案 ➢ 第六、安全及注意事项
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第一部分 聚氨酯硬泡发泡的基本原理
一．基本反应：
聚醚多元醇和异氰酸酯反应形成氨基甲酸酯，它构成了聚氨酯 的主链，亦即聚氨酯泡沫塑料的主体。
此百度文库应为放热反应。在硬质聚氨酯泡沫中，由于其发泡剂主要 为低沸点的氟氯烃及烷烃类，这些发泡剂就是靠反应热而蒸发 发泡。
(1) R-OH + R’-NCO → R’-NH-COOR
(2) ～～NCO+ H2O → ～～RNHCOOH → ～～NH2 + CO2 ↑
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➢二、泡沫的形成过程
6、耐化学品性能
硬质聚氨酯泡沫塑料能耐多种有机溶剂。在一些极性较强的溶剂里， 发生膨胀现象；在较浓的酸和氧化剂中，则发生分解现象。
7、使用寿命
聚氨酯硬泡究竟能使用几年？这是用户关心的问题，硬泡工业化生产 初期， 刚开始用作保温隔热材料时，这个问题尤其受到关注。几十年的 岁月过去了，实践证明，硬泡是经受得住时间考验的，现在，冰箱、冷 冻、冷藏设备上所用的硬泡，几乎没有人担心它的寿命问题了。在正常 情况下运行，硬泡的隔热性能自始至终能满足使用要求。130℃以下， 可使用30年左右。
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第三部分 产品分类介绍
F11 优势：导热系数、尺寸稳定性、强度等均为各种发泡剂中最 好的 劣势：不环保，已经淘汰
141b 优势:沸点32 ℃适中，操作方便，不需投入设备改造费用， 毒性较小，与大多数多元醇溶解性好，属于过度替代产品
劣势：①141b对聚氨酯树脂有一定的溶胀作用，压力泡密度 应比CFC-11泡沫的密度高10%，才能保证泡沫的尺寸稳定性。 ②不环保，ODP＝0.11, GWP=0.13，约为CFC-11的1/10。③ 对冰箱内衬材料ABS和HIPS有一定的溶胀作用，需改用改性 的内衬材料,如改性ABS。④导热系数略高
３、起发
随着发泡气体的增多，发泡混合料开始膨胀，并且由于液相中发生 聚合反应，体系粘度增大。在发泡过程中，气泡数目保持不变，气体量 不断增加而使泡沫体积逐渐增大。从物料混合到完全起发一段时间为 “上升时间”或“起发时间”。若体系充分发泡时，气泡壁不能承受气 体压力而发生开裂，气体便经气泡中逸出而使泡沫形成开孔结构，即形 成开孔泡沫。
5、不粘时间：
从A、B料混合开始至轻触泡沫表面不粘手为止的时间，为不粘时间。
6、熟化时间
在泡沫胶化后，将泡沫块移入具有一定环境温度的场所进行熟化处 理，让泡沫内的聚合反应全部完成。熟化的温度和时间要视泡沫种类而 定。 冰箱行业不推荐15 ℃以下发泡。
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第二部分 泡沫的物理性能
1、 密度
CP 优势：“一步到位”的最终替代品
劣势：a．泡沫固化性(脱模时间)和尺寸稳定性相比较要差 的多。b．环戊烷的导热系数与CFC-11与相比高，但能够满 足欧洲的能耗要求。c．环戊烷为易燃、易爆的危险物品, 爆炸范围1.4-8.7%(体积比)
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东大优势产品介绍
245fa
环保产品，比环戊烷相比具有更低的导热系数和密 度，沸点较低15.3℃ ，尺寸稳定性好
决于它的原料、配方、结构、
温度等因素。硬质泡沫塑料
受压会发生变形。一般以压缩
到样品原厚度的10%时的应力
D10，定义为压缩强度。
log(强度)＝logA＋Blog(密度)
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5、吸水率
常压下，硬质泡沫塑料吸水量并不太大。100mmⅹ 100mmⅹ 25mm 样品浸在约20℃水中1个月，吸水量(体积分数)约为3%～5%，所吸之水 分布于硬泡表层。具体数据与泡沫孔径、密度等有关。
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４、凝胶时间
起发期后，聚合反应继续进行，直至发泡混合体完全胶化（即凝 胶），这一段时间称为“凝胶时间”。轻轻触摸如泡沫塑料表皮不再发 粘，则表明已经达到“不粘时间”。对硬泡而言，以A、B料混合开始为 起点，至从发泡料中能拉出纤维丝为终点，这段时间被称为拉丝时间， 也叫纤维时间或凝胶时间。
（V/V）
闭孔率
低温尺寸稳定性 （-20℃ 24h ）平均线性变化率%
高温尺寸稳定性
（100℃ 24h）%
≤0.022 ≤5 % ≥90
≤1
≤1.5
常规环戊烷实际要求 ≥34 ≥150 ≤0.021 ≤3 % ≥92
≤0.5
≤0.5
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二、冰箱工艺介绍
1、两种发泡方式： 环线与八工位发泡 2、注料方式： 垂直注料和平行注料
全H2O产品
低密低导产品
优势：环保，尺寸稳定性好，粘结性好 自由泡密度30-35 Kg/m3 1、密度更低D≥33Kg/m3
2、导热系数更低，比常规产品低3-5%
快速脱模产品 1、4-6min快速脱模 2、提高工作效率 3、导热系数更低，比常规低3-5%
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黑料产品介绍（家电应用）