[转载]干货分享 | 优化发泡工艺条件以减少聚氨酯海绵闭孔[荐]
发布:吴秋军 (营长) 10小时前
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配方调整
优化催化剂用量:催化剂的用量直接影响发泡反应的速率。过多的催化剂会导致反应过快,气体来不及逸出而形成闭孔;过少则反应缓慢,泡孔结构不均匀。例如,胺催化剂主要催化异氰酸酯与水的反应,即发泡反应;而三亚乙基二胺或有机锡催化剂主要用于催化异氰酸酯与多元醇的反应,即凝胶反应。如果促进凝胶的催化剂过量,泡沫会过早凝胶,泡孔壁膜韧性好,不易破裂,从而形成闭孔。因此,应根据原料特性和工艺条件,优化催化剂的种类和用量,确保反应速率适中。
调整发泡剂用量:发泡剂的种类和用量也会影响泡孔大小和开孔率。水与异氰酸酯反应生成CO?,若水量不足,气体生成量少,泡孔较小;物理发泡剂用量不足也会导致泡孔结构不理想。可以通过调整发泡剂的用量,或结合使用水和物理发泡剂,以达到理想的泡孔结构。
控制异氰酸酯指数:异氰酸酯指数即多元醇与异氰酸酯的比例,它直接影响反应的交联程度和泡孔结构。指数过高会导致交联过度,形成闭孔;指数过低则反应不完全,泡孔不均匀。通常应根据目标产品性能,将异氰酸酯指数控制在合适范围内,如1.0-1.1之间。
添加开孔剂:开孔剂是一种专门用于改进聚氨酯泡沫结构特性的添加剂,其主要功能是在发泡过程中促进气泡壁破裂,形成均匀且连通的孔隙结构,从而减少闭孔现象的发生概率。例如,添加0.8%的化学类开孔剂,可以使泡孔的开孔率达到90%以上,提升材料的透气性和吸音性能。
温度控制
原料温度:原料温度过高会导致反应过快,气体来不及逸出,形成闭孔;温度过低则反应缓慢,泡孔结构不均匀。一般应将原料温度控制在20℃-25℃。
环境温度:环境温度的变化也会影响发泡反应的速率和泡孔结构。应尽量在恒温环境中进行生产,通常环境温度控制在20℃-30℃。如果环境温度较低,可以通过预热原料或模具来提高反应体系的温度。
混合设备改进
优化混合设备:原料混合不均匀会导致局部反应过快或过慢,形成小泡孔或闭孔。应选择高效的混合设备,如高压发泡机,并优化其搅拌速度和压力,以确保多元醇与异氰酸酯等原料能够充分混合均匀。
混合头设计:混合头的设计直接影响原料的混合效果。设计不合理会导致混合不均匀,进而影响泡孔结构。应选择适合的混合头类型,并定期清洗和维护,以保证其正常运行。
压力调整
发泡过程中压力过高会压缩泡孔,导致泡孔变小或闭孔;压力过低则可能导致泡孔过大或结构不稳定。应根据工艺要求,合理调整发泡过程中的压力参数,确保泡孔均匀。
其他方面
原料质量控制:选择质量稳定的供应商,并对每批原料进行检测,确保其符合要求。原料的质量波动,如多元醇的羟值、酸值、水分含量以及异氰酸酯的纯度等,都会影响发泡反应,导致泡孔结构不一致。
原料储存:原料应储存在干燥、阴凉的环境中,避免与水分接触。如果原料在储存过程中受潮或变质,如多元醇吸水、异氰酸酯与水分反应等,会影响发泡效果,增加闭孔率。
设备检查与维护:定期检查设备,及时更换老化部件,确保设备正常运行。设备老化或故障会导致工艺参数,如压力、温度、流量等不稳定,从而影响泡孔质量。
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