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必须严控黑料、组合聚醚和环戊烷的配比。在总注射量不变的情况下,黑料比例过大则会出现空泡,白料比例过大则出现软泡,环戊烷比例过大则出现涨泡,比例过小则出现空泡。黑白料的比例失调,将会出现混料不均匀,泡沫出现收缩现象。
3、发泡剂:在聚氨酯发泡中,发泡剂最大的作用是产生气体,在聚氨酯中形成均匀分布的细小气泡。发泡剂本身不参加多异氰酸酯和组合聚醚之间的化学反应。利用氟利昂(如R11、R12)作发泡剂的发泡工艺称为有氟发泡。发泡剂不含氟利昂的发泡工艺称为无氟发泡。如环戊烷发泡。
在冬季待发泡的箱体和门体温度较低,须在预热炉温内进行预热。否则较热的聚氨酯液体接触到箱体或门体时化学反应受到严重影响,出现泡液和壳体不粘现象。
发泡模温度过低时,泡液体系流动性差,固化时间长,反应不彻底,出现空泡;发泡模温度过高时,塑料内胆受热变形,泡液体系反应剧烈。因此必须严控发泡模温度和发泡炉的环境温度。
1、黑料:黑料的学名为多异氰酸酯,因其是一种黑色粘稠液体,故俗称黑料。多异氰酸酯的主要品种有MDI、TDI、PAPI,其中MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)用于冰箱聚氨酯硬质泡沫生产。
2、白料:工业生产冰箱聚氨酯硬质泡沫时,通常先将组合聚醚型多元醇、催化剂,泡沫稳定剂进行混合,这种混合物是一种白色粘稠液体,俗称白料。
温度太高时反应剧烈不易控制。有可能会出现注入较大箱体的泡液性能不均一,开始注入的泡液已发生化学反应,粘度迅速增大,后注入的泡液还未反应。导致后注入的泡液不能将先注入的泡液推到箱体发泡流程的最前端,出现箱体局部空泡现象。
C、预热炉温度应控制在30~50℃,发泡炉温度应控制在35~50℃,发泡模温度应控制在35~45℃。
通过高压发泡机的注射枪头把黑料和白料与环戊烷的预混物进行混合,并注入箱体或门体的外壳和内胆之间的夹层内。在一定温度条件下,多异氰酸酯(中的异氰酸根(-NCO))与组合聚醚(中的羟基(-OH))在催化剂的作用下发生化学反应,生成聚氨酯,同时释放大量热量。此时预混在组合聚醚的发泡剂(环戊烷)不断汽化使聚氨酯膨胀填充壳体和内胆之间的空隙。
注射量的多少应以工艺技术要求为标准。注射量低于工艺要求量时将会出现泡体模塑密度低、强度低,甚至会出现填充不密实空泡现象。注射量高于工艺技术要求时将会出现涨泡和漏泡现象,箱体(门体)出现变形。
聚氨酯发泡是一个较复杂的物理和化学反应过程。原料、模具、预热温度及熟化时间的波动将直接影响到发泡质量。
黑、白料中的多异氰酸酯、组合聚醚、发泡剂,催化剂及泡沫稳定剂的化学性能直接决定合成聚氨酯的化学反应和泡沫物理性能。是生产合格的聚氨酯硬质泡沫基本条件。
黑、白料单体应为通明的粘稠液体,无絮状不溶性杂质。若有不溶性杂质,将会堵塞发泡机的滤网,导致原料流量不稳定,黑白料的配比不符合标准要求混料不均匀。甚至堵死发泡机的管路不下料。
A、黑料是一种较活泼的化学物质,极易与水发生化学反应,贮存的过程中应保证容器的干燥密封并充干燥氮气保护,使用的过程中不应与水非间接接触。贮存温度不高于5℃会产生结晶现象,因此一定要注意防冻。如果出现结晶,应在使用前于70~80℃加热熔化,并充分均匀搅拌。贮存温度高于50℃会生产一种不溶性的固体,粘度增大,化学性质发生明显的变化。白料亦存在同样的性质。
(2)催化剂:催化剂的最大的作用是加速聚氨酯的形成,缩短固化时间,提高发泡质量。
(3)泡沫稳定剂:泡沫稳定剂的最大的作用是乳化系统中的各原料组份,保证体系反应顺顺利利地进行;促进气泡的成核作用;提高气泡壁稳定性,使制品泡孔均匀细密,拥有非常良好的机械性能。稳定剂的用量虽然不大,但对泡沫体的泡孔结构、物理性能、制造工艺都有着重大影响。
故要求黑、白料应贮存在室温(20~25℃)下的通风、阴凉、干燥的地方,避免日晒、雨淋。
温度太低时黑白料的粘度大、流量不稳定、流动性差、混合不均匀,温度太低时生成泡沫的反应速度慢熟化时间长。熟化时间不够时箱体、门体脱模后仍发泡,出现外观变形。
反应标准条件:各化学试剂温度为20℃,纸杯容量为455毫升,搅拌器为4片螺旋叶片,并带6厘米的导向环,在2000转/分钟的速度下搅拌。