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聚氨酯發(fā)泡生產(chǎn)工藝&常見缺陷及控制
2022-09-09 15:53:31

PU泡沫是熱固性泡沫,典型的反應(yīng)步驟如下:



PU體系中泡孔的成核原因

化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體,如二氧化碳;

多元醇中溶解的其它氣體,包括空氣;

水蒸汽蒸發(fā)參與泡沫發(fā)泡。


異氰酸酯和多元醇反應(yīng)形成了PUF。



上述四個反應(yīng)中:1、2屬于鏈增長反應(yīng),后者還生成二氧化碳,因而既可看成鏈增長反應(yīng),又可視作氣體發(fā)生反應(yīng),我們一般稱為放氣反應(yīng)。

3、4兩個反應(yīng)為交聯(lián)反應(yīng),隨著此反應(yīng)的不斷進(jìn)行,原料的粘度會逐漸增加,因此我們通常稱之為凝膠反應(yīng)。


聚氨酯發(fā)泡生產(chǎn)工藝&常見缺陷及控制



隨著人們生活質(zhì)量的提升,對汽車品質(zhì)要求也越來越高。作為汽車內(nèi)飾的重要部分,儀表板不僅要在造型上滿足視覺效果,還要在觸感上不斷提升,在這種情況下,軟質(zhì)儀表板以其良好的觸感、均勻的紋理和光澤在中高檔車上被廣泛應(yīng)用。所以對發(fā)泡儀表板的原理及生產(chǎn)制造工藝的探究也顯得尤為重要。

對于中高檔車型儀表板,發(fā)泡工藝仍將是使用廣的加工工藝之一,在較長的時間內(nèi)仍將保持較高的市場份額。通過研究發(fā)泡機(jī)理,優(yōu)化發(fā)泡工藝,深入了解發(fā)泡模具結(jié)構(gòu),從而才能更好的解決發(fā)泡成型的缺陷問題。同時,對于陰模成型,PU噴涂等工藝也要不斷研究學(xué)習(xí),更好的完善汽車儀表板成型技術(shù)。


發(fā)泡儀表板的生產(chǎn)工藝

發(fā)泡工藝流程

原料儲存:

原料以每桶200Kg左右的包裝送至生產(chǎn)區(qū)域,進(jìn)行存儲。為防止異氰酸酯析出、結(jié)晶,原料的存儲溫度必須保證在15℃(TDI結(jié)晶溫度,MDI等略低)以上。冬天要進(jìn)行烘料處理, 以消除在存儲、運(yùn)輸過程中造成的輕微結(jié)晶等。

配料:

由于儀表板發(fā)泡通常使用的為供應(yīng)商配制完成的組合料,因此沒有原料配置的過程。只需將原料從料桶中抽入料罐即可。在聚醚組合料抽入料罐前,需先抽入預(yù)攪拌釜中,進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁ㄍǔV辽?5分鐘)。這是為了防止原料中的催化劑等成分在長時間的存儲、運(yùn)輸過程中發(fā)生分層,造成生產(chǎn)不穩(wěn)定。

骨架、表皮放置:

通常,我們使用模具上的真空系統(tǒng)將儀表板骨架吸附固定在上模,而表皮吸附在下模腔。此工序是發(fā)泡工藝中對操作工依賴多的一個環(huán)節(jié),也是難控制的工步之一。

在此過程中,我們也可以通過更改/控制骨架和表皮的真空度來輔助改善吸附效果。

澆注:

在完成骨架和表皮的放置后,操作工可通過設(shè)置在操作側(cè)的控制按鈕啟動發(fā)泡機(jī),進(jìn)行澆注。

發(fā)泡:

原料澆注完畢后,模具合模(閉模發(fā)泡工藝模具合上后開始澆注)。原料在模腔中開始反應(yīng),起發(fā)。由于自由發(fā)泡形成的泡沫通常大部分為閉孔結(jié)構(gòu)(類似肥皂泡的結(jié)構(gòu)),在開模后會由于泡孔內(nèi)氣體溫度、外壓等的變化造成產(chǎn)品表面發(fā)生收縮痕等缺陷,因此在發(fā)使產(chǎn)品氣孔在內(nèi)壓的作用下擠破泡壁,增加開孔率,減少產(chǎn)品收縮印。

確定放氣延時時間可通過小樣停發(fā)時間來獲得目標(biāo)區(qū)間,再進(jìn)行調(diào)試得到佳時間。

經(jīng)過一段時間的放氣后,模具會再次合緊,進(jìn)行產(chǎn)品模內(nèi)熟化完成模內(nèi)熟化后,模具自動打開,產(chǎn)品經(jīng)過后熟化后即可進(jìn)行下道工序的加工。

常見缺陷及控制

以下將介紹一下在發(fā)泡工藝中常見的幾種缺陷及其常用控制方法:

氣泡

缺陷辨識:缺陷區(qū)域表面不可見,手摸呈塌陷感,剖開表皮,氣泡呈偏圓形不規(guī)則幾何形狀,內(nèi)表面光滑。

一般調(diào)試方法為:

1、調(diào)整澆注軌跡或使用泡沫輔助泡棉改變原料流向;

2、調(diào)整密封,降低夾氣對應(yīng)位置密封性;

3、拓寬流道,提高模溫/料溫。

缺料

缺陷辨識:缺陷區(qū)域表面不可見,手摸呈偏軟或塌陷感。剖開表皮,缺料位置內(nèi)表面布滿絲狀聚氨酯或泡孔粗大,缺陷周邊泡沫通常可見一定流動方向。

一般調(diào)試方法為:

1、調(diào)整密封,改善模具密封情況;

2、延長放氣延時時間。

褶皺、鼓泡

褶皺一般是由于操作不當(dāng)造成, 鼓泡的一般調(diào)試方法為:

1、降低澆注量,降低模具密封效果;

2、縮短放氣延時

當(dāng)然,影響發(fā)泡儀表板產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素及各缺陷的解決方法決不止以上所述。發(fā)泡產(chǎn)品的質(zhì)量與原材料、模具、發(fā)泡設(shè)備的特性息息相關(guān)。

對于聚氨酯發(fā)泡這個復(fù)雜的高分子化學(xué)反應(yīng)的控制,消除外在影響、優(yōu)化工藝條件、穩(wěn)定生產(chǎn)環(huán)境目前仍是我們需要解決的難題。


在聚氨酯泡沫加工成型過程中,正確地進(jìn)行配方計算,對其質(zhì)量有明顯影響。

在使用聚氨酯泡沫作絕熱時,計算合適(經(jīng)濟(jì))厚度,對降低投資和提高絕熱效果均非常有利。

配方計算

根據(jù)多元醇的質(zhì)量指標(biāo)和有關(guān)助劑的品種及用量計算異氰酸酯的用量,同時,在加工聚氨酯制品時計算合適的投料量。

備注:各種資料上介紹的計算方法表面上有所不同,其實(shí)質(zhì)都是以化學(xué)中的等當(dāng)量反應(yīng)為基礎(chǔ),只是形式不同而已。

我們會選擇不同形式分享給大家


計算多元醇的羥值及當(dāng)量值


異氰酸酯用量計算






市場流行的彩鋼夾芯板保溫夾芯的優(yōu)點(diǎn)和不足



彩鋼夾芯板是以彩色鋼板為面板,以輕質(zhì)材料為芯材,經(jīng)連續(xù)成型工藝將芯材與面板粘結(jié)成整體的建筑用板材,俗稱“夾芯板”。

彩鋼夾芯板具有輕質(zhì)、保溫、隔音性能好、聯(lián)結(jié)牢固可靠、易于清潔、使用壽命長等特點(diǎn),其外形美觀、色澤鮮艷、結(jié)構(gòu)新穎、輕質(zhì)高強(qiáng)、安裝快捷、應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)深受建筑業(yè)的歡迎,成為廣泛應(yīng)用的新型復(fù)合建筑材料,尤其在凈化廠房、冷庫等項(xiàng)目中發(fā)展前景良好。


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