聚氨酯发泡培训

聚氨酯及冰箱发泡工艺技术交流广东万华容威聚氨酯有限公司交流内容聚氨酯简介聚氨酯化学的基本反应

聚氨酯硬泡介绍聚氨酯手工与现场发泡工艺介绍冰箱发泡常见问题及处理方法冰箱发泡现场可能发生的问题和原因分析责任关怀聚氨酯简介聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，是分子主链上含有许多重复的-NH-CO-O-基团的高分子化合物通称1937年德国拜耳教授首先发明了聚氨酯树脂的合成技术，并在二战期间建成月产10吨聚氨酯树脂制品的试验车间1945-1947年间英、美等国从德国获得聚氨酯树脂制造技术，并于1950年相继开始工业化1955年日本从德国拜耳公司与美国杜邦公司引进技术开始聚氨酯工业的发展。我国聚氨酯树脂工业起始于60年代初期。聚氨酯是第六大塑料产业（前五大材料分别为PE、PP、PVC、PS和ABS

）聚氨酯应用广泛泡沫软泡：块泡、高回弹泡沫、慢回弹；半硬泡：自结皮泡沫；硬泡：绝热保温材料、建筑板材、结构泡沫纤维合成革CASEetal聚氨酯化学的基本反应发泡反应化学发泡反应（异氰酸酯和水反应）：

～NCO＋H2O→～NHCOOH→～NH2＋CO2↑

～NCO＋～NH2→～HN－CO－NH～（取代脲）物理发泡反应交联反应氨基甲酸酯反应—主反应（异氰酸酯和多元醇羟基反应）

~~~~~~NCO＋~~~OH→~~~~~~NHCOO~~~脲基甲酸酯反应

～NCO＋RNHCOO~~~→～HN－CO－NRCOO~~~缩二脲反应

～NCO＋～HN－CO－NRCOO~~~→～HN－CO－R’N－CO－NRCOO~~~聚氨酯硬泡介绍（1）硬泡的概念顾名思义：“硬”即一种感觉；“泡”即孔；感觉硬的多孔材料在一定负荷作用下，不发生明显变形，当负荷过大时发生变形后不能回复到原来形状的泡沫塑料硬泡的特点重量轻通常密度在30～80Kg/m3比强度高热导率小（25℃）

～0.021W/m.K(EPS～0.037;酚醛泡沫～0.042；发泡橡胶～0.044）吸水率低隔音性能优越加工成型简单快速聚氨酯硬泡介绍（2）硬泡的应用保温绝热领域家电（Appliances）：冰箱、冰柜、热水器建筑：公用建筑（办公楼、展览馆、宾馆、医院、车站、机场、集贸市场、厂房等）、民用建筑、冷库、管道（供热、供水、输油、输气等）化工：储罐、反应器运输：冷藏车、集装箱特殊应用领域包装：工艺品、电子器件等（吸震缓冲）装饰：家具、门框、窗框、电器设备外壳（结构泡沫或仿木）运动器材：保龄球、雪橇等园艺：插花、植物群泡沫基材（吸水泡沫）聚氨酯发泡的基本原料主原料聚醚—OH：350～600mgKOH/g；fn

：3～8聚酯—OH：200～400mgKOH/g；fn

：2～3异氰酸酯—PMDI：fn

：2.5-3.0；TDI：fn

：2助剂交联剂——提高泡沫机械强度和尺寸稳定性催化剂胺类金属盐类发泡剂化学发泡剂——产生发泡需要的初始热量，并产生发泡剂CO2物理发泡剂——汽化后作为气泡来源并可移去反应热，避免泡沫中心因温度过高“烧芯”氟氯烃：CFC-11氢氟氯烃：HCFC-141b氢氟烃：HFC-134a；HFC-245fa；HFC-365mfc烷烃：环戊烷；异戊烷；或环、异戊烷混合物液体二氧化碳稳泡剂降低各组分的表面张力，提高体系互溶性；有助于气泡的形成即成核；控制气泡形成的大小和均匀性阻燃剂无机有机添加型反应型脱模剂冰箱料典型性能组合料的物性外观：浅黄色或浅红色透明液体，无沉淀物，不分层比重：1.10-1.15g/cm3粘度：2500-4500mpa.s/25℃

（不含发泡剂）水份：1.9-2.5%典型泡沫物性压缩强度≥140Kpa导热系数≤0.022W/m.K（25℃）尺寸稳定性(-30℃.24h)：≤

1.0%泡沫密度：环戊烷泡沫≥35Kg/m3；环/异戊烷泡沫≥33Kg/m3影响泡沫导热系数的主要因素导热系数λ的组成要素

λ泡沫＝λ气体＋λ固体＋λ辐射

λ气体：通过泡孔内气体所传导的热。

λ固体：通过泡孔壁所传导的热。

λ辐射：通过泡孔的热辐射传热（物体因热的原因以电磁波的形式向外发射能量的过程）

例如：

λ泡沫（F11）0.018W/mk.

λG:0.008W/mk.

λs:0.003W/mk.

λR0.007W/mk.

物性与名称CFC-11HCFC-141bHFC-245fa环戊烷异戊烷分子式CFCL3CH3CCL2FCHF2CH2CF3C5H10C5H12分子量1371171347072沸点（℃）23.83215.44928气体导热率（mW/m.K/25℃）7.81010.61112.6臭氧破坏替能（O.D.P）10.11000全球温室效应(G.W.P)46007009900.010.01爆炸浓度(V%)——7.6~17.7

---1.4~8.01.4~7.8发泡剂对聚氨酯发泡系统的影响发泡剂性能CFC-11HCFC-141b环戊烷(c-pentane)异戊烷(i-pentane)保温性＋＋＋－－－相溶性＋＋＋－－－技术难度－－－＋＋＋工艺性＋＋＋＋－－－ABS腐蚀性－－＋＋－－安全性＋＋－－－－－设备通用性

＋＋－－－－聚氨酯手工发泡的常规工艺介绍操作程序

将原料温度调至要求范围按比例要求，将原料准确称量用搅拌器将两大原料搅拌混合，搅拌速度为2500r/min以上记录发泡工艺参数乳白时间（CT，起发时间

）：原料从开始搅拌至发白为止的时间凝胶时间（GT，拉丝或纤维时间）：原料从开始搅拌至玻璃捧插入泡沫开始抽出纤维丝为止的时间不粘时间（TFT）：原料从开始搅拌至用手接触泡沫表面开始不粘泡沫为止的时间泡沫简单评价泡沫外观质量：泡孔是否细密，均匀用排水法检测泡沫密度戊烷系统冰箱发泡料生产操作介绍发泡现场日常工作生产开工前，检测所有发泡机的黑白料比例各班次开工３０分钟内完成所有发泡设备的巡检，对发泡机所有可显示的工艺参数进行确认，完成交班记录对发泡现场不断做巡检，了解各工艺参数的波动情况，调整波动较大的工艺参数，当工艺参数出现异常波动及时通知工艺员，定时对发泡参数进行记录不定时了解箱体、门体发泡质量，必要时适当调整工艺参数以减少漏泡或空泡。工艺要求原料温度：２５±５℃多元醇组合料：环戊烷（环/异戊烷）=100:10~14(重量份数)

原料比例：ＩＳＯ：ＰＯＬ＝１．２５±２％：１灌注量：符合工艺要求灌注压力：14±2MPa模具温度：40±５℃预热箱体温度：40±５℃熟化时间：视发泡层厚度而定，通常门体：~480S；箱体：360~700S冰箱发泡常见问题分析及处理方法序号常见问题原因解决方法1泡孔粗糙1.原材料问题，如硅油失效、聚醚选择不当1.调整配方2.比例失调、混合不好

2.校对流量或计量器具、发泡机压力3.密度过小，发泡剂过多3.减少发泡剂用量4.原料存放时吸入过多水份4.密封存放2离泡1.原料问题1.调整原料配方2.模具温度问题2.调整模具温度，40℃以上3.预装箱体预热温度低3.提高箱体预热烘道温度4.比例失调，黑料过多4.减少黑料用量5.水份过多5.与新原料搭配使用。6.工件表面有油污6.用溶剂清理油污7.发泡混合不均匀7.校验发泡机压力、枪头3发泡速度过快或过慢1.原料问题1.调整配方，或降低原料温度2.原料温度过高或过低2.调整原料温度3.比例失调，白料或黑料过多3.校对流量或计量器具4内胆开裂1.内胆的材料不能抗发泡剂腐蚀1.确保内胆使用材料抗发泡剂腐蚀2.内胆开裂的部位泡沫也开裂2.取出泡沫制冷,分析原因3.内胆结构设计不合理，易形成应力集中3.合理设计内胆结构，尤其是形状变化部位的结构(如筋条、拐角等)

4.发泡料收缩4.进行低温时泡沫收缩检验续上表5填充不满1.原料问题，如流动性差

1.调整配方，如增加填充量

2.发泡凝胶时间过快2.降低原料温度3.原料存放时损失大量发泡剂3.补充发泡剂4.比例失调，黑料过多4.校对流量或计量器具，减少黑料用量5.发泡机故障5.检查枪头有无漏油6低温时泡沫收缩1.比例失调，白料过多1.校对流量或计量器具，减少白料用量2.混合不均匀2.检查混合设备3.密度过低3.增大黑料用量或增加注料量

4.模具温度不足4.调节模具温度至40℃以上7发泡时漏泡1.用料过多1.减少发泡料用量2.比例失调，白料过多2.校对流量或计量器具，减少白料用量3.工件密封不严3.将工件的接口密封好4.模具温度过高4.降低模具温度8泡沫制品变形1.模具温度太高1.降低模具温度2.模内压力过高2.降低充料量或减少发泡剂用量3.脱模过早3.增加脱模时间冰箱发泡现场可能出现的问题及分析序号常见问题可能原因分析1发泡箱体、门体出现质量问题1检查模具状态2检查发泡机设备工作状态2箱体、门体空泡1发泡设备出现故障，发泡料灌注不足2模温过低或过高3箱体后底板、后板排气不畅；（门体门胆气孔不够或不穿，排气不畅通）4发泡料有质量问题，流动性较差5原料比例不符合工艺要求6发泡料温度偏高，发泡反应速度太快3箱体、门体漏泡1预装箱体、门体密封不良2发泡设备出现故障，发泡料灌注过多3模温过高4发泡料温度过低或过高5发泡料质量问题，发泡剂偏多续上表4门胆离泡1门胆表面有水、灰尘、油污2模具温度偏低3发泡料质量问题、料比不符合工艺要求4HIPS门胆与泡层接触的表面未经电晕处理或电晕处理不够5箱胆离泡1内胆外表面沾有检漏水、灰尘、油污2R蒸发器或铝箔与内胆贴合不好3模具温度偏低、预装箱体预热不足4HIPS内胆外表面未经电晕处理或电晕处理不够5发泡料质量问题、料比不符合工艺要求6发泡排气不畅通6箱体侧板、后板离泡1模具温度偏低、箱体预热温度偏低2发泡料质量问题、料比不符合工艺要求3侧板、后板内表面有灰尘、铁锈、油污4侧板粘贴不良责任关怀—白料篇贮存（使用）注意事项该品应存放于钢、铝、聚乙烯、聚丙烯等材料制成的密闭容器，建议充填氮气保存，贮存温度不超过40℃，避光、防晒、防止进水、防止局部过热。戊烷系统冰箱料操作安全注意事项环戊烷存放区：环戊烷储罐要远离工业区至少50米以上，储罐要置于地下，并作好防雷、防静电等措施环戊烷配料房：操作环境要与外界隔离，且所有设备都要接地，要有良好的通风，照明及开关要有防爆措施。操作环境温度应保持在20℃-30℃之间，这样有利于抽料，进储罐前使用的料温较高，粘度较低，利于抽料。限温35℃以下，防止料在高温情况下变质。环戊烷发泡区：环戊烷发泡区要与其它生产线隔离，发泡区烘道内要有通风设施和防静电措施，所有设施都要接地，照明及开关要防爆。环/异戊烷发泡剂采取安全措施等与环戊烷发泡相同该产品使用中请佩带手套、护目镜等防护用具，并于通风条件下操作应急救助严禁吸入蒸汽或气体，避免与皮肤、眼睛接触，一旦溅到皮肤上或眼内，应立即用清水冲洗至少15分钟，皮肤用肥皂水洗净。误服，请立即就医对症处理。泄漏洒落处理少量的泄漏、洒落物料可用水冲刷掉。若大量泄露，收容并回收按照当地政府的环保法规执行

，污染地面用水或洗涤剂洗刷。责任关怀—黑料篇PMDI使用中存在的危害吸入：PMDI的蒸气、烟雾及粉尘对呼吸道有刺激而可能导致呼吸道过敏对眼睛：超过暴露极限的液体或粉尘及蒸气对眼睛有刺激，可能造成流泪或