聚氨酯发泡工艺详解

聚氨酯发泡工艺
一、发泡聚氨酯的优点/Article26079.html
发泡聚氨酯由双组分组成，甲组分为多元醇，乙组分为异氰酸酯，施工时两组分进入喷涂机械中混合喷出，呈雾状，一分钟发泡凝固成型。

这种材料近几年才引进，用于建筑保温防水经过二、三年的使用，有较多的了解，优点很多，使用范围很广。

1.保温性能好。

导热系数0. 025左右，比聚苯板还好，是目前建筑保温较好的材料。

2.防水性能好。

泡沫孔是封闭的，封闭率达95% ,雨水不会从孔间渗过去。

3.因现场喷涂，形成整体防水层，没有接缝，任何高分子卷材所不及，减少维修工作量。

4.粘结性能好。

能够和木材、金属、砖石、玻璃等材料粘结得非常牢固，不怕大风揭起。

5.用于新作屋面或旧屋面维修都很适宜特别是旧屋面返修，不必铲除原有的防水层和保温层，只需清除表面的灰、砂杂物，即可喷涂。

6.施工简便速度快。

每日每工可喷200多平米，有利于抢进度。

7.收头构造简单。

喷涂发泡聚氨酯收头，不用特别处理，大为简化。

如使用卷材，在女儿墙处，需留凹槽，收头在凹槽内;若不能留凹槽，需用扁铁封钉收头，还要涂嵌缝膏。

8.经济效益好。

如果把保温层和防水层分开，不仅造价高，而
且工期长，而发泡聚氨酯一次成活。

9.耐老化好。

据国外已用工程总结和研究测试获知，耐老化年限可达30年之久。

二、发泡聚氨酯的应用
1.平屋面防水保温不上人屋面加喷一道彩色涂料，作为保护层;上人屋面，在上坐浆铺面砖。

2.瓦顶坡屋面将发泡聚氨酯喷在望板下沿，瓦块座浆在望板上，不会发生滑动。

3.墙体保温发泡聚氨酯用作墙体保温更具优越性装。

配式大墙板，喷在板肋间，粘结好又严密。

如用空心砌块，可将发泡聚氨酯喷在孔洞内，塞充饱满冻库的墙壁，喷涂尤佳。

目前墙体改革很关键的是保温技术，发泡聚氨酯可以大展宏图。

4.地下室外墙保温防水，是发泡聚氨酯大显身手的部位，既能保温、防水，又省去其他保护层，一举二得。

三、发泡聚氨酯的缺点
虽然发泡聚氨酯有如此多的优越性，但也不是万能的，存在短处和不适宜之处。

1.在10℃以卜的温度，发泡率降低。

因此使用时明显受到季节的制约。

2.厕所卫生间只需防水而不要保温，不宜使用发泡聚氨酯。

3.发泡聚氨酯喷涂成型速度快，不易喷得非常平整，凹凸不平属于正常的。

用于屋面防水保温，平整度可放宽，但檐沟、天沟平整度不好，
会影响排水流速。

因此还需与其他防水材料配合使用。

，它在聚氨酯制品中的用量仅次于聚氨酯软泡。

聚氨酯硬泡多为闭孔结构，具有绝热效果好、重量轻、比强度大、施工方便等优良特性，同时还具有隔音、防震、电绝缘、耐热、耐寒、耐溶剂等特点，广泛用于冰箱、冰柜的箱体绝热层、冷库、冷藏车等绝热材料，建筑物、储罐及管道保温材料，少量用于非绝热场合，如仿木材、包装材料等。

一般而言，较低密度的聚氨酯硬泡主要用作隔热（保温）材料，较高密度的聚氨酯硬泡可用作结构材料（仿木材）。

聚氨酯硬泡一般为室温发泡，成型工艺比较简单。

按施工机械化程度可分为手工发泡及机械发泡；按发泡时的压力可分为高压发泡及低压发泡；按成型方式可分为浇注发泡及喷涂发泡。

聚氨酯硬泡主要用途有以下方面：
1、食品等行业冷冻冷藏设备：如冰箱、冰柜、冷库、冷藏车等，聚氨酯硬泡是冷冻冷藏设备的最理想的绝热材料。

2、工业设备保温：如储罐、管道等。

3、建筑材料：在欧美发达国家，建筑用聚氨酯硬泡占硬泡总消耗量的一半左右，是冰箱、冰柜等硬泡用量的一倍以上；在中国，硬泡在建筑业的应用还不像西方发达国家那样普遍，所以发展的潜力非常大。

4、交通运输业：如汽车顶篷、内饰件等。

5、仿木材：高密度（密度300~700kg/m3）聚氨酯硬泡或玻璃纤维增强硬泡是结构泡沫塑料，又称仿木材，具有强度高、韧性好、结皮致密坚韧、成型工艺简单、生产效率高等特点，强度可比天然木材高，密度可比天然木材低，可替
代木材用作各类高档制品。

6、灌封材料，等等。

聚氨酯发泡工艺分为如下三种：
一、预聚体法
预聚体法发泡工艺是将聚醚多元醇（白料）和二异氰酸酯（黑料）先制成预聚体，然后在预聚体中加入水、催化剂、表面活性剂、其他添加剂等在高速搅拌下混合进行发泡，固化后在一定温度下熟化即可。

二、半预聚体法
半预聚体法的发泡工艺是将部分聚醚多元醇（白料）和二异氰酸酯（黑料）先制成预聚体，然后将另一部分的聚醚或聚酯多元醇和二异氰酸酯、水、催化剂、表面活性剂、其他添加剂等加入，在高速搅拌下混合进行发泡。

上述两种方法工艺流程框图如下：
三、一步发泡工艺
将聚醚或聚酯多元醇（白料）和多异氰酸酯（黑料）、水、催化剂、表面活性剂、发泡剂、其他添加剂等原料一步加入，在高速搅拌下混合后进行发泡。

一步发泡工艺流程框图如下：
一步发泡工艺是目前普遍采用的工艺。

另外还有手工发泡法，那是最简便的方法，将所有原料准确称量后，置于一个容器中，然后立即将这些原料混合均匀，注入模具或需要充填泡沫塑料的空间中即可。

注意：称量时一定要将多异氰酸酯（黑料）最后称入。

聚氨酯泡沫塑料的配方设计
1，建筑用PU夹芯发泡板材
配方组成（质量分）
聚醚9506 30 AC发泡剂 0.5 聚酯P3152 60 添加型/反应型复合 17
泡沫稳定剂 2.5 HCFC-141b 25-27
复配催化剂 3.2 PAPI(44V20) 230
加工条件：
1，环境温度：24-25℃
2，搅拌速度：2900r/min
3，搅拌时间：9-10s
4，模具温度：40-45℃
5，熟化温度：90-100℃
相关性能：泡沫密度0.038g/cm3；压缩强度235MPa；拉伸强度255MPa；热导率0.019W/M .K;粘接强度312MPa。

2，冰箱用聚氨酯硬质泡沫塑料
配方组成（质量份）
聚醚HBL-06 90-96 泡沫稳定剂 1.5-2.5
聚酯HBL-16 4-10 水 1.5-2.5 二甲基环己胺 2-4 HFC-245fa 30-40
六氢化三奈 1-2 PAPI 150
相关性能：泡沫密度0.0346g/cm3，热导率20.2mW/m.K
3,开孔型微孔泡沫芯材配方
配方组成（质量份）
聚醚多元醇 100 复合催化剂 3-6
泡沫稳定剂 0.5-1.0 发泡剂 7-10
开孔机 0.5-1.0
4，环戊烷发泡的组合聚醚
配方组成（质量份）
聚醚多元醇 100 水 1.8-2.4
匀泡剂 2 环戊烷 12-14
催化剂 1.2-2.0 PAPI 1.05-1.10
5，组合聚醚WF101配方
配方组成（质量份）
硬泡聚醚NH-4201 100 交联剂 2-4
泡沫稳定剂 1.5-3 水 1-3
乳化剂 1-2 异戊烷 6-16
催化剂 1-2
6，复合面料泡沫垫
配方组成（质量份）
聚醚三元醇（MN=6000) 100 有机硅表面活性剂 0.5
山梨醇聚醚多元醇 1 水 3.2
胺催化剂NIAX-1 0.18 MDI
52
胺催化剂NIAX-4 0.45 异氰酸酯 100
7，软质PU泡沫塑料
配方组成（质量份）
1#
2# 3# 4#
5# 6#
聚醚多元醇 100 100 100 100
100 100
异氰酸酯 37.5 51.1 51.1 53.5
51.1 64.6
水 2.7 4.0 4.0
4.2 4.0
5.0
F11
硅油表面活性剂 0.8 0.9 0.9 1.1 1.1
1.3
胺催化剂 0.1 0.12 0.1 0.12
0.15 0.15
锡催化剂 0.2 0.24 0.24 0.21
0.25 0.25
相对密
度 0.034 0.028 0.026 0.024 0.020 0.020
拉伸强度 0.11 0.10 0.10 0.09
0.08 0.05
伸长率 130 120 140 14 5 160 75
压缩变形 3.5 5.0 5.5 4.
8 6.9 5.8
8，聚醚型块状PU软质泡沫塑料
配方组成（质量份）
聚醚三元醇 100 泡沫稳定剂 0.1
TDI80/20 45-47 水
3-4
有机锡 0.3-0.5 F-11 0-15
叔胺 0.2-0.3
相关性能：相对密度0.02-0.025；拉伸强度0.09-0.1MPa；撕裂强度0.3-0.4KN/m；伸长率200%-500%;50$%压缩强度0.006MPa；落球回弹率35-40%
9，PU硬质泡沫塑料
（配方组成）质量份
喷涂配方浇注配方喷涂配方浇注配方
2型阻燃聚醚100 100 F11
80 -
403聚醚70 18
TCEP(发泡剂) 80 6
泡沫稳定剂 5 5 水
- 6
有机锡0.8 0.1
PAPI 290 197
三乙烯二胺/乙二醇 8 --
10，聚氨酯泡沫塑料
配方组成（质量份）
聚醚 100；硅油 1-4；PAPI 140-180；三乙醇胺 0.7-1.5；蒸馏水 0.4-1.5。

加工条件：采用全水发泡，根据密度不同，水与PAPI按化学计量进行调整，加入碳酸钙时，按其质量的0.5%计算含水量，并按化学计量增加相应的PAPI分数。

11，低密度开孔PU泡沫
配方组成（质量份）
聚醚多元醇-100；T9-0.45 ；水-5；十六醇-5；聚硅氧烷稳定剂-1.4；混合催化剂-0.07；TDI-58.2。

12，高回弹性软质PU泡沫塑料
配方组成（质量份）
1# 2#
3#
高活性伯羟基聚醚（MN=4800） 100 100 100 二元醇（含水33%） 6 6
6
水 2.5
2.5 2.5
聚二甲基硅油0.05 0.05
0.05
三亚乙基二胺0.45 0.45
0.45
一氟三氯甲烷- 7.5
15
T9
0.25 0.32
0.37
二（2，二甲胺基乙基）醚 0.1 0.1 0.1
胺一基乙醇胺（辅交联剂和稳定剂）-- 0.5 0.5
TDI80/20
40-50 30-40 30-40
（105）（102）（102）
13，高回弹PU座垫泡沫塑料
配方组成（质量份）
1#
2#
1# 2#
聚醚（mn=3000）100 -- 稳定剂 1.0 1.0
聚醚（mn=4800） -- 100 TDI 46 .4 39
水 3 2.5 交联剂 0.6 --
三亚乙基二胺0.3 0.2 三乙醇胺 -- 1.0
三乙胺 0.4 0.4
14，高回弹块状PU泡沫塑料
配方组成（质量份）
聚醚多元醇（GEP-330N） 60 TDI8020 95-115
聚合物多元醇（GPOP-36/28G） 40 胺催化剂 0.2-0.5 醇胺类多元醇交联剂0.5-3 二月桂酸二丁基锡 0-0.15
低分子量聚醚三醇交联剂0.5-3 泡沫稳定剂L5309和L5333 0.6-1.5
加工条件：箱式发泡工艺参数，料温24℃
，搅拌时间3s，乳白时间8s，上升时间127s
相关性能：泡沫密度0.041，落球回弹率67%，拉伸强度83.7，伸长率147
15，中硬度高回弹PU泡沫塑料
配方组成（质量份）
1# 2#
聚醚 100 100 水 2.4 2.
8
二乙醇胺 1 1。