聚氨酯发泡流动性,排气孔设计问题

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硬泡聚氨酯发泡的几个重要问题
对于硬泡聚氨酯发泡,业内的朋友都不陌生,硬泡聚氨酯发泡除了喷涂以外,其他产品可以看作模塑发泡和半模塑发泡,针对组合聚醚(白料或A料)对产品的影响作如下分析。
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一、组合料(A料+B料)的流动性
组合料的流动性:组合料的流动性并不是指A料或者B料自身的流淌性能,而是指在A、B料混合之后,开始反应液态物料逐渐反应固化过程中的发生不可逆形变充满模腔的性能。
多媒体课件制作工具A、B料经发泡设备混合后,逐步开始乳化,此过程中B料与A料中的
水在催化剂作用下反应,并产生大量二氧化碳气体,使泡沫体积迅速增大,同时泡沫内部及表面产生大量的热,这部分热量也会加速整体反应的进行;
随着反应的发生,B料同A料中的多元醇反应速度加快,出现凝胶,逐步固化,同时还有部分过量的B料发生自聚反应。
从乳白开始到凝胶反应大量发生之前这一段时间,因泡沫中没有大量的交联,泡沫的形状可以发生任意改变,在该阶段让泡沫恰好填满模腔是我们追求的目标。
B料即黑料,一般是通用产品,各牌号之间的差异不是特别大,一般情况下可以通过调整A料配方解决。
1、流动性差
组合聚醚流动性差,造成的影响:充模不满、拉丝白纹、表面气泡、制品密度分布不均匀、硬度不达标及费料等,严重的可致使制品中空。
流动性差的原因:a.乳白时间和凝胶时间之间的间隔太短,催化剂的选用、用量和比例不合适;b.物理发泡剂和水用量不合适,造成产生的热量过快
且无法被有效冷却,致使凝胶反应发生过快;c.主体多元醇中聚酯的含量
过高,或者聚醚的羟值过高,造成A料中醇羟基的浓度过大,凝胶反应
太快。
解决方案:A料无法调整的情况下,依靠增大注料量,增加投料密度来解
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决,如流动性差的过多,则需要采用对制品多次修整的方式处理;A料可
调整的情况下,依据泡沫及配方的状况,检测料子各项参数,依据参数
对症下药。
2、流动性过好
组合料流动性好的正面影响在此不谈,负面影响主要有:泡沫内部气泡甚至断层、漏料、模具承压过大等。
流动性过好的原因:与流动性差相反。
解决方案:现场原料调整方法是适量添加凝胶型催化剂;调整配方时,可添加部分高羟值的聚醚或者聚酯,同时也考虑物理发泡剂和水的使用比例。
3、流动性的选择
对于一般的模塑发泡,最好的流动性选择是泡沫刚好或者即将充满模具时,凝胶反应大量发生,但往往控制不是非常精确,这需要在生产过程中不断的摸索,适当的调整生产工艺参数来配合料子。
“五分原料,五分工艺”,好的料子也需要好的设备和工艺来配合:对于流动性偏差很小的料子,通过
调整工艺基本上能够解决制品缺陷问题。在正常生产过程中,注意观察排气口中排除的富余物料的状态:
a.如富余料出来时尚未拉丝,且出料量较大,基本可以判断为组合料
流动性相对过好,可以适当的降低物料温度和模具温度,使制品的发方率适当降低,或者在满足制品物理性能的同时适当降低投料量;也可以通过调整A、B料比例,使A料降低,以减小发方率。
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b.如无富余料溢出,且投料密度在正常值范围上,或者可以判断为组
合料的发放率不足、流动性差,这种情况在正常生产过程中也会遇到,如秋季到冬季换料的时间段上。这时,可以通过改变工艺条件,让生产现场调整成接近夏秋季节的环境进行生产,如提高料温,模具温度等;
如泡沫的韧性,硬度等都很好,且自由泡的密度都在安全范围内的时候,可以考虑添加适量的水,来提高发泡反应(B料与水的反应)的速度,以达到提高流动性的效果。
4、催化剂对流动性的影响pdg
硬泡聚氨酯催化剂主要为胺类物质,属于强碱性产品,对发泡反应和凝胶反应均有催化作用,因其分
子结构上胺氢活性的差异,但对于两个反应的催化效果有较大的差异,如常见的催化剂PC-5,属于强起发性催化剂,对B料和水反应的催化效果由于对B料和多元醇反应;PC-8温
和型催化剂,对两类反应的催化效果相近,且比较温和;PC-41对B料与
多元醇的催化效果更佳;TMR-2也属于典型的熟化催化剂,同时对B料人民教育出版社
的自聚反应有较大帮助;另有强碱弱酸盐,如醋酸钾、油酸价、油酸钠
等对B料和多元醇的反应效果明显。还有有机锡类催化剂,属于强凝胶
型催化剂,对发泡反应的催化效果弱,而对凝胶反应的催化效果极强。
鉴于催化剂的作用不同,适当搭配催化剂,调整出合适的乳白时间和凝胶时间,将二者之间的时间差控制在合理范围内,调配处流动性能
适用的A料。同时,依据产品生产的时间,假如合理量的后熟化催化剂,
以获取良好的脱模性能。
二、模塑发泡中排气孔的影响
在模塑发泡中,排气是个很重要的过程,排气孔的位置和数量决定了泡沫的断面及表面气泡状况。
排气孔位置选择。排气孔的位置并不是单纯的选择在制品的最上端,要依据原料流动的状态,选择在原料固化前最后留到的位置,既要对模具进行整体考虑,也要对模具局部形态进行分割考虑,整体考虑原料最后留到的位置,此处一般考虑留下排气孔,同时也要考虑制品的局部在原料发泡充满整个模腔之前形成独立封闭空间,此处气体也要考虑释放问题。
排气孔的数量。排气孔的数量并不是越多越好,大家都知道在排气过程中,最后残余的少量大泡会集中向排气孔位置成椭圆形或者水滴形排列,可以看出,排气孔的数量越多,最终可能残存的大气泡越多,如果同一区域内过多的开排气孔,两个排气孔之间气泡两侧受力,且所受之力相对于同一区域内一个排气孔时物料对气泡的作用力小,最终造成气泡不能顺利排除,而残存在泡沫中,小气泡逐渐碰撞融合,成为大气泡。因此,排气孔的数量以必须要开的位置上开,不必要的排气孔谨慎处理,没必要时不要乱开排气孔。
三、脱模剂对模塑制品表面状况的影响
聚氨酯是优良的粘合剂,对于金属等极性物质有很强的粘接作用,脱模剂的作用是让泡沫顺利从模具上脱离,而不胶粘模具。然而脱模剂的选择和使用量对产品的表面有极大的影响。
脱模剂的选择:依生产制品的表面要求而定,如箱泡等对表面要求低甚
至没要求的,可以考虑使用低成本的黄油作为脱模剂;如管道壳等对产品表面中等要求的,可选用市场常见的地板蜡等蜡质的脱模剂,价格相对较为适中,脱模效果良好,制品表面效果良好;如仿木工艺品等对表面光洁度,表面硬度要求很高的产品,就要使用相对纯度较高的蜡质脱模剂。
脱模剂的用量:脱模剂的用量并不是越多越好,无论是黄油,还是地板蜡等一些列产品,其纯度等各方面相互较低,有的甚至含有部分酸性物质,在发泡过程中,大量的脱模剂将会是泡沫表面结一层薄膜,而中间部分形成烂花或者孔洞。脱模剂以恰好在模具上涂满一层,形成一层极薄的膜为最佳,为达到这一效果,如采用固体脱模剂,可以使用擦涂的方式进行覆盖,对于半固态的脱模剂可以将脱模剂稀释在相应的有机溶剂中,进行喷涂,一般情况下,不要采用刷涂的方式来上脱模剂。
四、物理发泡剂和水的用量对泡沫物理性能及发方率的影响
硬泡聚氨酯涉及行业多,但综合归类后会发现一旦配方中注意了关键事项之后,配方变得不在复杂,正所谓万变不离其宗,发泡过程是个可控的化学变化,但这个化学变化的控制和配合却需要多对现场进行分析调整,“五分配方,五分工艺”,配方和工艺相辅相成,缺一不可。

本文发布于:2023-07-04 22:03:56,感谢您对本站的认可!

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