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聚氨酯硬泡制品密度区分_影响发泡压力的因素

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发表时间:2018-05-29 08:58来源:聚氨酯制品手册

  硬质聚氨泡沫制品简称硬泡制品相对软泡硬度大许多相对弹性体它又不具备弹性从双组分浇注原料来看软泡一般使用TDl1和聚醚多元醇弹性体一般使用MDI(精)和聚指多元醇硬泡使用PAP1(粗MDI俗称黑料)和聚醚多元醇。而软、硬泡对聚醚多元醇在分子量和羟值要求上有些相对性。软泡分子量高(4000左右)硬泡分子量低(400左右)轼泡羟值低(50mg/g左右)硬泡羟值高(500mg/g左右)。

  硬泡制品的发展速度在聚氨酯各类制品中最快。因为聚氨酯硬泡制品在替代和部分替代传统保温材料、PVC工程塑料、天然木材等方面制品时范围宽、品种多、数量大。硬泡用于冰箱、防盗门夹层灌注建筑材料、建筑装饰材料、家具、人工木材、木板等潜在的市场价值都非常大。

  聚氨酯硬泡制品从密度区分可以分为如下几种。

①低密度硬泡密度低于20kg/m3。如装饰线条、顶花等室内装饰材料。

②中密度硬泡密度在20~800kg/m3。如家具、木板、木材等。

③高密度硬泡密度在800kg/m3以上。如体育用品、电器外壳等。

  软泡、硬泡、弹性体在浇注发泡成型过程中原料温度与环境温度的高低及恒定与否直接影响制品的质量。双组分聚氨酯反应成型存在一个热平衡过程即凝胶和发泡其中放热和吸热速度一定要平衡。否则反应不能正常完成。

  温度偏低时发泡不足温度偏高凝胶不够。温度过高或过低都不易得到高质量的制品。所以需要控制料温、模具温度、环境温度来满足反应条件。其实要完全靠设备或其他手段来符合要求非常困难。特别对环境温度的控制难度更大。但是靠人的经验去调节掌握一些条件也能达到要求。环境温度以20~30℃为宜。原料温度可控制在20~30℃范围或稍高一些。对于特大、特小型制品浇注成型难以控制环境温度时应适当控制原料温度和调节催化剂用量。

  模具温度一般控制在40~50℃范围。制品脱模后应在一定温度下放置一定时间目的是让化学反应进行完全得到良好的制品。在注入模具内发泡时应在脱模前把制品与模具一起放在较高温度的环境中熟化。熟化温度越高所需时间越短。熟化不充分泡沫制品强度达不到应有的水平。原料品种与制件形状尺寸不同所需的熟化时间与温度也不同。固化性能好的原料制品体积不大几分钟即可脱模。一些较大型的制品脱模时间需要十几分钟。

  浇注发泡时反应液在发泡机混合室内停留的时间是很短的一般仅数秒或十多秒。所以混合均匀度是一个很重要的因素。根据反应液的性质特别是黏度较大的情况应选用合适的高效混合装置以便达到充分混合的目的。手工浇注发泡搅拌器应有足够的功率与转速使反应液混合得均匀。混合不好泡孔粗而不均匀甚至在局部范围内出现化学组成不符合配方要求的现象大大影响制品质量。必须指出手工发泡在效率、质量甚至成本上都不能和机器发泡相比。

  硬质聚氨酯泡沫塑料发泡过程中产生一定的压力模具应有足够的强度下列几种材料适合制作模具。


金属模具.jpg


①碳钢、合金铝等材料对生产批量较大、尺寸要求较高的制品用金属模具较为合适它的优点是寿命大模具表面光洁度、精度高则制品光洁度、精度也高。它的缺点是模具费用高制作周期长。

②树脂玻璃纤维增强的环氧树脂特别是耐温性较高的环氧树脂基本上能满足模具设计的要求。有时在树脂内加入铝粉以改善模具的导热性。环氧树脂模具的缺点是模具温度不容易控制只适合小规模生产。近年一种采用191~196以及胶衣树脂制作聚氨酯制品模具的应用范围越来越宽、数量越来越大。这说明树脂模具技术越来越成熟。

③硅橡胶用硅橡胶比较容易制造出形状复杂的模具。发泡过程中不必使用脱模剂。硅橡胶模具质量轻搬动方便。缺点是价格高尺寸精密度差使用寿命短浇注发泡成型中发泡压力是一个值得注意的参数。硬质聚氨酯泡沫塑料的浇注发泡过程中发泡压力是随着时间而变化的。反应原料注入后压力逐渐上升达到最高值后逐渐降低。

  发泡压力受多种因素的影响。这些因素是多元醇的官能团数、羟值与结构异氰酸酯品种催化剂品种及用量发泡剂品种及用量原料温度模具温度制品尺寸和浇注次数等。在其他条件大体相同时一般来说芳香族聚醚的发泡压力比脂肪族聚醚如山梨糖醇聚醚的发泡压力高多元醇的羟值相等时官能团数高的品种发泡压力较高MDI步法发泡时的发泡压力大于由TDI制得的预聚体发泡时的发泡压力催化剂用量增大发泡压力也随着增大。

  模具温度对发泡压力的影响也很明显。模具温度低发泡压力小反之压力大。一般制品越大发泡压力越高。同样数量的原料一次浇注时发泡压力较大分多次浇注压力较小。一次浇注与分多次浇注的发泡压力差别较大。所以多次浇注是降低发泡压力的有效方法。

  此外在反应液中加入少量酸性物质也可降低发泡压力。但是发泡过程中发泡压力过低所得制品往往会出现显著的收缩、表面发脆、湿老化性能差、表皮厚和泡孔质量差等弊病。


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