冰箱发泡工艺课件

1、第一、聚氨酯发泡的基本原理第二、聚氨酯硬泡的泡沫性能第三、组合聚醚产品介绍第四、发泡工艺控制办法第五、冰箱常见问题及解决方案第六、安全及注意事项妒索叔邪翔氓瓷阅粘娠云确忌恰褪醚涧软渗相齐恳哆志世抵祸予兴确殿懒冰箱发泡工艺资料李心强8/5/20221第1页，共29页。第一部分 聚氨酯硬泡发泡的基本原理一基本反应：聚醚多元醇和异氰酸酯反应形成氨基甲酸酯，它构成了聚氨酯的主链，亦即聚氨酯泡沫塑料的主体。此反应为放热反应。在硬质聚氨酯泡沫中，由于其发泡剂主要为低沸点的氟氯烃及烷烃类，这些发泡剂就是靠反应热而蒸发发泡。(1) R-OH + R-NCO R-NH-COOR(2) NCO+ H2O RNHC

2、OOH NH2 + CO2 蝴胎些汀傈滑癌草禄饺槛谷否妆荚佩兢捍挣谜乾毒社湾奎勿漫崩徒寅痴蓑冰箱发泡工艺资料李心强8/5/20222第2页，共29页。二、泡沫的形成过程、混合把适当比例的白料和黑料混合（在发泡机的混合头中进行，手工混合时则在烧杯中进行,建议转速3000rpm左右，搅拌6-8s）。、乳化白料和黑料（异氰酸酯）经搅拌后，经过一段诱导期，发泡气体（如二氧化碳和三氯一氟甲烷、环戊烷等）开始形成并扩大成细小的气泡，使发泡混合料呈“乳”状，即乳化。从开始混合到乳化这一段时间叫做“乳白期”或“乳白时间”，冰箱硬泡的乳白期一般为10-15秒、起发随着发泡气体的增多，发泡混合料开始膨胀，并且由于

3、液相中发生聚合反应，体系粘度增大。在发泡过程中，气泡数目保持不变，气体量不断增加而使泡沫体积逐渐增大。从物料混合到完全起发一段时间为“上升时间”或“起发时间”。若体系充分发泡时，气泡壁不能承受气体压力而发生开裂，气体便经气泡中逸出而使泡沫形成开孔结构，即形成开孔泡沫。琳吸疡酥想巡西鲜垂辛吾好镑螺庇陇良咬族友捍册娥祈娜扬卫宠荒主喀鸥冰箱发泡工艺资料李心强8/5/20223第3页，共29页。、凝胶时间起发期后，聚合反应继续进行，直至发泡混合体完全胶化（即凝胶），这一段时间称为“凝胶时间”。轻轻触摸如泡沫塑料表皮不再发粘，则表明已经达到“不粘时间”。对硬泡而言，以A、B料混合开始为起点，至从发泡料中

4、能拉出纤维丝为终点，这段时间被称为拉丝时间，也叫纤维时间或凝胶时间。5、不粘时间： 从A、B料混合开始至轻触泡沫表面不粘手为止的时间，为不粘时间。 6、熟化时间在泡沫胶化后，将泡沫块移入具有一定环境温度的场所进行熟化处理，让泡沫内的聚合反应全部完成。熟化的温度和时间要视泡沫种类而定。 冰箱行业不推荐15 以下发泡。诫瓮插谅净仓茸矾睫帝疼华帆乌宵档隧灸唱侮治峦阂典讽清怎陪霓基诛婆冰箱发泡工艺资料李心强8/5/20224第4页，共29页。第二部分 泡沫的物理性能1、 密度密度又称容重，是硬质聚氨酯泡沫塑料的一项重要性能。密度对硬泡的其它性能，如强度等有明显的影响。其它条件相同情况下，密度大的硬泡，

5、成本则高。不同的使用对象，密度也不等。用于冰箱硬泡箱体内的密度大多为35kg/m3左右。自由发泡时，密度一般在2426kg/m3。2、强度硬质聚氨酯泡沫塑料的强度取决于它的原料、配方、结构、温度等因素。硬质泡沫塑料受压会发生变形。一般以压缩到样品原厚度的10%时的应力D10，定义为压缩强度。log(强度)logABlog(密度)铲推仪作淑截毡才冉傍谍赴穗圣蛤酋英睦扑墓俩谊嚎宜滥直晦台椭抬硒坞冰箱发泡工艺资料李心强8/5/20225第5页，共29页。3、硬泡的导热系数是由以下几个因素构成的。 F=G+S+R+C 式中 F硬泡的导热系数；G气相热导率；S固相热导率； R辐射传热热导率；C对流传热热

6、导率。4、尺寸稳定性 硬质聚氨酯泡沫塑料受热或冷冻，尺寸或体积会发生一定变化。变化率大小与泡沫塑料原料的类型，泡沫塑料结构、密度、成型条件等因素有关。通用品种硬泡，在100以下环境中，尺寸不会发生明显的变化。耐温性较好的硬泡，特别是含异氰脲酸酯结构的硬泡，在150时，尺寸不会发生明显变化，因此可供较高温度下使用。用于冰箱、冰柜等的硬泡，长期处在低温状态，应具有较好的耐低温性，以CFC-11、HCFC-141b、环戊烷等发泡剂发泡的硬泡，在2530下，尺寸变化率一般都小于1%。叛哗萌鞭纽抚畦霹嘲却姻土吃乙削镰澡板碧钙凭玖诀鸽琴瞄状篙销谤蒲臆冰箱发泡工艺资料李心强8/5/20226第6页，共29页

7、。5、吸水率 常压下，硬质泡沫塑料吸水量并不太大。100mm 100mm 25mm 样品浸在约20水中1个月，吸水量(体积分数)约为3%5%，所吸之水分布于硬泡表层。具体数据与泡沫孔径、密度等有关。6、耐化学品性能 硬质聚氨酯泡沫塑料能耐多种有机溶剂。在一些极性较强的溶剂里，发生膨胀现象；在较浓的酸和氧化剂中，则发生分解现象。7、使用寿命 聚氨酯硬泡究竟能使用几年？这是用户关心的问题，硬泡工业化生产初期， 刚开始用作保温隔热材料时，这个问题尤其受到关注。几十年的岁月过去了，实践证明，硬泡是经受得住时间考验的，现在，冰箱、冷冻、冷藏设备上所用的硬泡，几乎没有人担心它的寿命问题了。在正常情况下运行

8、，硬泡的隔热性能自始至终能满足使用要求。130以下，可使用30年左右。嫂峨雾攒侄捎拍庄涧詹赁滇琶乍鹿薛伶毯颓遍损虚轻城逐窍漆俘治古茵枫冰箱发泡工艺资料李心强8/5/20227第7页，共29页。F11优势：导热系数、尺寸稳定性、强度等均为各种发泡剂中最好的 劣势：不环保，已经淘汰141b优势:沸点32 适中，操作方便，不需投入设备改造费用，毒性较小，与大多数多元醇溶解性好，属于过度替代产品劣势：141b对聚氨酯树脂有一定的溶胀作用，压力泡密度应比CFC-11泡沫的密度高10%，才能保证泡沫的尺寸稳定性。不环保，ODP0.11, GWP=0.13，约为CFC-11的1/10。对冰箱内衬材料ABS和

9、HIPS有一定的溶胀作用，需改用改性的内衬材料,如改性ABS。导热系数略高CP优势：“一步到位”的最终替代品劣势：a泡沫固化性(脱模时间)和尺寸稳定性相比较要差的多。b环戊烷的导热系数与CFC-11与相比高，但能够满足欧洲的能耗要求。c环戊烷为易燃、易爆的危险物品, 爆炸范围1.4-8.7%(体积比)第三部分 产品分类介绍孔挫抒励北呢衙瘩阂弛世苗沛脊掇宇湿尽羌凸吝屡焚地颗戳巫抱陈壶慨文冰箱发泡工艺资料李心强8/5/20228第8页，共29页。245fa环保产品，比环戊烷相比具有更低的导热系数和密度，沸点较低15.3 ，尺寸稳定性好全H2O产品 优势：环保，尺寸稳定性好，粘结性好自由泡密度30-

10、35 Kg/m3 低密低导产品1、密度更低D33Kg/m3 2、导热系数更低，比常规产品低3-5%快速脱模产品1、4-6min快速脱模2、提高工作效率3、导热系数更低，比常规低3-5%东大优势产品介绍秽斟转稽巷二要迄清娱旁敞步缘表壹萤葱是腔串器昆俘暇竭湖焰邱梳阀整冰箱发泡工艺资料李心强8/5/20229第9页，共29页。德国拜耳44V20 44v20l德国巴斯夫 M20S M20SS烟台万华PM-200 PM-2010美国亨斯曼5005黑料产品介绍（家电应用）凿危趾扼警卧芋雷跪侧陛锄卯婉帅翱森艾切澜宰诛卓牵忻臂氦豆身蓬趴讣冰箱发泡工艺资料李心强8/5/202210第10页，共29页。第四部分

11、发泡工艺控制办法一、冰箱用硬泡的技术要求（国标要求）项 目GB性能指标常规环戊烷实际要求表观芯密度 kg/m328-3534压缩强度 kPa100150导热系数W/m.k0.022 0.021吸水率 （V/V）5 %3 %闭孔率9092低温尺寸稳定性 （-20 24h ）平均线性变化率%10.5高温尺寸稳定性 （100 24h）%1.50.5煮抽爪槐蒂势庄刷带冷贸磅好皂亡长纲找丈租卑胚绞问哆歉啥瞄页嫩锻炼冰箱发泡工艺资料李心强8/5/202211第11页，共29页。二、冰箱工艺介绍1、两种发泡方式：环线与八工位发泡2、注料方式：垂直注料和平行注料3、两种发泡方式的区别A、对组合聚醚的要求不同。

12、B、对工艺的要求也不同。八工位发泡可以进行4-6MIN快速脱模的组合聚醚应用，环线意义不大。缺吃浑填棚捌吱空轴撂拘苞羊扦唐急完垂辫锻过痈辫簧斗层挥斋懂倘高钞冰箱发泡工艺资料李心强8/5/202212第12页，共29页。二、冰箱工艺介绍能放腐侧蔗司事祈忍扫金奎幢淑阅钦徒垛姑涪酋贱疟聪赦搬蚜赃沟护镁握冰箱发泡工艺资料李心强8/5/202213第13页，共29页。冰箱工艺控制1、工艺控制的关键：工艺状况 主要指的是设备的工作状态的好坏（高压发泡机压力、料温控制、料比控制、混合效果、模具的温度等）以上因素直接影响到泡沫的质量（导热系数、泡沫强度、闭孔率），最终影响到冰箱的质量。2、工艺参数控制关键：料

13、比、温度（料温，模温）、密度（箱体、自由泡），压力一、手工自由泡质量控制 用聚乙烯烧杯，称取恒温在222的组合聚醚（A料）100g，精确到0.1g，按规定比例加入恒温到222的粗MDI(B组分)中，搅拌转速2500-3000r/min搅拌6-8s后，迅速倾入常温敞口模具中，用秒表计时，测定乳白时间、纤维时间和不粘时间。痪课加狼抡华徘咏浸捧丹酗嘶碘蜡斋剥穿且零隅冲连妓葫惺肠陡脑肖楞敖冰箱发泡工艺资料李心强8/5/202214第14页，共29页。1、乳白时间：从A、B料混合开始至发泡料表面出现变白的时间。2、凝胶时间：从A、B料混合开始至能从发泡料中探出纤维丝的时间（也称纤维时间、拉丝时间）。3、

14、不粘时间：从A、B料混合开始至轻触泡沫的表面不粘手的时间4、自由泡沫塑料芯密度：排水法测定，泡沫重量精确至0.01克。二、环戊烷预混站工艺控制： 干白料/环戊烷=100:12-13(质量比) 白料/黑料料比控制在100/125 (质量比) 自由泡密度控制为：25 0.5/m3。备注：手工自由泡检测时，取样重量为白料100克，黑料125克从预混后的中间储罐取样，转速为2500-3000转/分，搅拌时间6-8秒，测定密度时取自由泡沫芯部密度达到上述要求。喘敲敷品观萌氖柳舶档爵棠啃拢巢幕佃亚晴肩佃链椅店狭挚吩返来轴烙郸冰箱发泡工艺资料李心强8/5/202215第15页，共29页。三、发泡线工艺控制：

15、料比：HCFC-141B控制料比为白料/黑料=1：1.10 环戊烷体系控制料比为白料/黑料=1：1.25料温：控制原料温度222，应保持稳定，特殊情况下需要调整。 机器反应时间：乳白时间8-10秒 凝胶50-60秒，机器发泡凝胶时间受压力和料温影响较大，凝胶时间不在范围时应调整料温或机器压力。机器自由泡密度：24-25/m3 ，最低应大于23.5/m3（视手工自由泡情况和设备情况定）原则为机器自由泡密度比预混站手工自由泡密度低约0.5/m3 （不同设备有所区别）。模温：模温控制在40左右，一般为35-40，视季节情况进行微调。开模时间：6-8分钟，开模时间的影响因素：模温、环温、产品尺寸、产品

16、结构等。环温：最佳发泡环境应控制在15-30，低于15发泡时泡沫熟化慢，温差导致收缩、脱壳等问题，高于30导致料温难于控制，反应时间偏快、发空等问题。闯荤娶娇夷弛列镊踞圭赋池芹芭羡截扰催放烽稗马伦熙衰间计氧粹伏苞欧冰箱发泡工艺资料李心强8/5/202216第16页，共29页。四、冰箱产品注料量和密度控制 确保产品密度35-37/m3，最低密度大于34 /m3，不同型号的冰箱密度会有所不同，保温层比较薄的冰箱由于流动时所受阻力较大，箱体密度会偏高。 密度分布的控制：Dmax-Dmin 2/m3 夏天与冬天注料量和密度控制有所区别：冬天多注料10-15%，是因为冬天模温低、散热快导致泡沫表层结皮厚

17、，用料量多。 门体与箱体密度控制的差别 门体一般要比箱体的密度高1-2 kg/m3。 瞪枣蛹租麻嗡史职陪苯捌操宙瞄自钨距陶榴敌烤断讳桥衙伙乎哄拷檄械误冰箱发泡工艺资料李心强8/5/202217第17页，共29页。五、尺寸稳定性试验 泡沫塑料经过熟化后（一般24小时后）进行泡沫试样的选取。 试样尺寸：长度为1001mm；宽度为1001mm；厚度为250.5mm，去掉表皮，按国标规定的温度232，相对湿度为45-55%进行状态调节1小时后，进行高低温试验。 低温条件-30 ，24h 尺寸变化0.5% 高温条件100 ， 24h 尺寸变化0.5% 详见GB8811六、如何判断料比是否准确 需要两个方

18、面结合判定：1、校正高压机的料比；2、通过机器自由泡与手工自由泡之间的差距来判定：一般情况下，机器自由泡较手工自由泡密度低0.5-1 Kg/m3，主要是因为机器自由泡反应获得了更多的热量、反应更加充分。恶禹鬼哺用实俄燕抓咙榔缄狠沂许协鸳记煽妹慰言箍赔汹嘱雷卒奴抛折哩冰箱发泡工艺资料李心强8/5/202218第18页，共29页。一、冰 箱 空 洞 1. 注入量太少增加注入量2.模具温度太低或太高将模具温度调至工艺要求范围3.原料温度太低或太高将原料温度调至工艺要求范围4.黑白料比例不对调整黑白料比例至工艺要求范围5.发泡剂含量太少增加发泡剂含量6.逃气不良增加出气孔7.透气胶带不良换成点状透气胶

19、带8.箱体设计不良改善箱体结构设计9.原料流动性差改善原料流动性第五部分 冰箱常见问题及解决方案硼时汁糯披姑乳渊前游截映选臭辨赫渔滩传垄舔肪甲闷管靴馅轩痔禁陛峨冰箱发泡工艺资料李心强8/5/202219第19页，共29页。冰箱空洞实例 峦温惜涪该磋袜南馈搏盆忍屁杀藕朽因金干典勤药播重邮袒匪殊医锈隶鸣冰箱发泡工艺资料李心强8/5/202220第20页，共29页。二、泡沫表面气泡1、 逃气不良增加出气孔2、原料温度太高或太低将原料温度调至工艺要求范围3、模具温度太高或太低将模具温度调至工艺要求范围4、黑料比例太高将黑白料比例调至工艺要求范围5、混和状态不好改善原料混和效果攀域睫狐衣镍砸啃触哗朴们奋

20、左墒辉钓跑订沟舵李真峡约桥闻俊瘴抒柿厩冰箱发泡工艺资料李心强8/5/202221第21页，共29页。三、发泡漏料1. 模具温度不正确将模具温度调至工艺要求范围2. 原料温度太低将原料温度调至工艺要求范围3. 箱体密封不好加强箱体密封4. 注入量太高降低注射量5. 原料混和不好改善原料混和效果6. 黑白料比例不对将黑白料比例调至工艺要求范围7. 发泡剂含量太高降低发泡剂含量8. 原料初始粘度太低增加原料初始粘度9. 原料反应性太慢提高原料反应性滁淆卒荆惜灶脆锰燕袄阴乡庞诉涝祁竣旺侦蒋赵轻抡雍按引迹疟伐滤册雀冰箱发泡工艺资料李心强8/5/202222第22页，共29页。四、泡沫收缩1.黑白料比例不

21、对将黑白料比例调至工艺要求范围2.发泡料充填量不够增加发泡料充填量3.原料混和效果不良改善原料混和效果4.脱模时间太短延长脱模时间5.发泡剂含量太高降低发泡剂含量末联找模津烤吉畸扇蚀酥穆轮熙襟彻绽访措酵孙侍煞药蜗熊扒气迁陕乌怂冰箱发泡工艺资料李心强8/5/202223第23页，共29页。 五、脱模膨胀1. 发泡料注入量太多降低发泡注入量2. 脱模时间太短延长脱模时间3. 模具温度太低将模具温度调至工艺要求范围4. 原料反应性太慢提高原料反应性5. 模具不良改善不良模具6. 原料系统不良改善原料系统苇军憎佯巢娘豫偷锑雕菜挂胃悉洱台冻诵阴佛庶骑枣霸救施嘛靠羽高奠霜冰箱发泡工艺资料李心强8/5/20

22、2224第24页，共29页。六、脱壳1. 模具温度太低1. 将模具温度调至工艺要求范围2. 脱模时间太短2. 延长脱模时间3. 内胆及侧板表面受污染3. 清除内胆及侧板表面污染物4. 泡沫表面局部气泡4. 见表面气泡改善对策5. 内胆材料接着性差5. 改善内胆材料萌隋径眷媒俯云桑苟随节瓤忻龋诵甜凰酵被番柴潜山老副瘤代悟忻轧衫待冰箱发泡工艺资料李心强8/5/202225第25页，共29页。七、 泡沫开裂1. 脱模时间太短延长脱模时间2. 原料混和效果不良改善原料混和效果3. 黑白料比例不对将黑白料比例调至工艺要求范围4. 注入量太多或密度太高降低注射量或降低密度5. 发泡层厚度太厚降低发泡层厚度

23、或延长脱模时间6. 发泡泡沫太硬改善发泡原料系统锹鲜帛柞闭释笆讼摘幸察屠送梳境腻挖腔狞璃肺艺患颐噬惭淖噪商巫眉丘冰箱发泡工艺资料李心强8/5/202226第26页，共29页。 八、泡沫烧芯1. 注入量太多降低注入量2. 发泡层太厚降低发泡层厚度3. 发泡剂纯度不好检查发泡剂纯度4. 原料系统不良改善原料系统毕爪鲤妄奶驼图怠要隋价淮糯葡赋围吹消倾灭剂革始俄票傣喉杖鸽某欢谓冰箱发泡工艺资料李心强8/5/202227第27页，共29页。第六部分 储存与安全一、储存白料与异氰酸酯(黑料)的储存必须是在密封的容器内,隔绝空气、防止吸潮。组合聚醚与异氰酸酯料桶不应在阳光下暴晒，必须远离热源放置阴凉干燥处，料桶如果直立放置时，桶盖上不得积水！如果整桶不能一次用完，就必须在每次使用后立即盖紧桶盖，防止水汽、