聚氨酯发泡培训资料索伊

聚氨酯发泡知识培训1/40目录发泡段关键岗位上岗管理要求聚氨酯概述聚氨酯发泡基本知识我司箱体及门体发泡原理及控制重点发泡过程中常见质量问题点及整改措施环戊烷发泡安全注意事项2/40发泡段关键岗位上岗管理要求3/401.目标：为避免生产各部发泡关键岗位员工频繁变动，使发泡工序处于受控状态。工艺部作为员工工艺培训执行部门，为了使员工上岗培训系统有效进行，特制定本管理办法。2.适用范围:适用于我司发泡岗位线长、组长、主操、副操、注料岗位管理和控制。3.上岗培训流程:责任部门：生产部人员及岗位提报责任部门：工艺部聚氨酯发泡理论知识培训责任部门：设备部设备操作要求及注意事项责任部门：工艺部、设备部发泡工艺知识及设备注意事项考试责任部门：综合办综合办提供上岗证4/404.要求及注意事项：1.生产各部提出培训申请,填写<上岗岗位培训申请表>；发泡关键岗位人员提报要首先考虑在发泡线工作1年以上员工，要本着公平、公正标准选拔人才。2.工艺部及设备部组织对发泡关键岗位人员培训及考评，通过培训员工，考试合格方可上岗，考试不合格给与补考一次，仍不合格不得上岗。3.考试合格员工由工艺提报给综合办，综合办负责办理上岗证，并交由工艺部管理或发放。4.针对各线发泡关键岗位备用员工，通过考试合格后暂不发放上岗证，待其在实际要求岗位上操作才允许发放上岗证。5.发泡关键岗位人员未经工艺许可，不允许频繁变动或更换，如需变更，需报工艺和综合办立案。方便于发泡工序控制和管理，同步也便于岗位系数制作。6.工艺部负责对各发泡关键岗位进行巡查，针对没有上岗证而在其岗位操作线体，工艺部有权对有关部门长进行考评100-200元。5/40聚氨酯概述聚氨酯是聚氨基甲酸脂简称，凡是在高分子主链上具有许多反复-NH-CO-O-基团高分子化合物通称为聚氨基甲酸脂。一般聚氨酯系列有二元或多元醇化合物（聚醚多元醇或聚脂多元醇）互相作用而得，由于聚合物构造不一样，性能也不一样样，利用这种性质，聚氨酯类聚合物能够分别制成塑料、橡胶、涂料、黏合剂等。泡沫塑料是聚氨酯合成材料主要品种之一，它主要特性是具有多孔性，因而相对密度小，比强度高，根据所用原料不一样和配方变化，可制成软质、半硬质和硬质泡沫塑料，冰箱所用泡沫塑料为硬质，主要利用塑料独特绝热性。6/40

聚氨酯发泡基本知识7/40一、聚氨酯发泡工艺原理通过高压发泡机注射枪头把黑料和白料进行混合，并注入冰箱箱体或门体外壳和内胆之间空隙。在一定温度条件下，多异氰酸酯中异氰酸根（-CON）与组合聚醚中羟基（-OH））在催化剂作用下发生化学反应，生成聚氨酯，同步释放大量热量。此时预混在组合聚醚发泡剂（环戊烷）不停汽化使聚氨酯膨胀填充壳体和内胆之间空隙。二、聚氨酯泡沫塑料形成基本反应

1、异氰酸酯和羟基反应，生成聚氨基甲酸酯；

nOCN-R-NCO+nHO~~OH-(-CONH-R-NH-COO~~O-)n-8/40

2、异氰酸酯和水反应，先生成不稳定氨基甲酸，然后分解成胺和CO2；

~~NCO+H2O+~~RHNCOOH~~NH2+CO2

胺基深入反应生成脲基高聚物；

~~NH2+~~NCO~~NHCONH~~

(取代脲)第1、2条都属于链增加反应，后者还生成CO2，因此即可看作是链增加反应，有可看作发泡反应，并且不需催化剂作用。3、脲基甲酸酯反应；~~NCO+~~NHCOO~~~~NCOO~~｜C=O｜~~NH9/404、缩二脲反应~~NCO+NHCONH~~~~NCONH~~｜CO｜~~NH第3、4为交链反应，反应较慢，无催化剂需110－130℃，较高温度下则反应快。

10/40三、聚氨酯原料组成

黑料黑料学名为多异氰酸酯，因其是一种黑色粘稠液体，故俗称黑料。多异氰酸酯主要品种有MDI、PAPI（聚合MDA)，以上两种混合应用于冰箱聚氨酯泡沫生产PAPI浓度含量为50%-70%，MDI浓度含量为30%-50%。1）4，4-二苯基甲烷-二异氰酸酯（MDI）构造式OCN-Ar-CH2-Ar-NCO2）多笨基数次甲基多异氰酸酯（PAPI）构造式`

OCNOCNOCN|||Ar-CH2-[-Ar-CH2-]n-Ar

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PAPI（或MDI）技术指标项目外观-NCO％酸值（以HCL计）％水解氯％粘度mPa·s，25℃指标黑色粘稠液体,无肉眼可见沉淀30～32≤0.2＜0.3100～250质量特性主要度[Ｂ]密度（25℃）g/cm3

1.220～1.25012/40

四、白料组成及其各组分作用

工业生产冰箱聚氨酯泡沫时，一般先将组合聚醚型多元醇、水、催化剂，发泡剂，泡沫稳定剂进行混合。这种混合物是一种淡黄色粘稠液体，俗称白料。各组分所占百分比：聚醚多元醇--------92~95%催化剂--------1.5~2.5%稳定剂--------1.5~3.0%水--------1.6~2.4%1、聚醚、聚酯多元醇主要反应原料，一般说来，凡硬质泡沫塑料所采取多元醇大多数都是官能团多、羟值高、分子量较低聚醚多元醇，它和多异氢酸酯反应后，其分子中网状构造多（既交链点多且稠密），所得泡沫塑料硬度大，压缩强度高，尺寸稳定性及耐温性也好，冰箱硬质泡沫需要多元醇羟基官能度在3-8，平均分子量大约在400-800之间，其羟值当量约在100左右（羟值当量=分子量/羟基数）。一般合成聚醚多元醇为起始剂加13/40环氧乙烷（EO)和环氧丙烷（PO)。冰箱使用聚醚最佳为芳香二胺俗称胺类聚醚，颜色为棕红色。捏边角是否有脆粉现象。掺甘油粉脆最凶，松香聚酯次之，尿素性第三。2、水

主要作用为链增加剂、同步也是发生CO2气泡原料起源，同步也增加一定初始流动性，一般冰箱、冷柜料水用量1.6-2.4%。3、催化剂

主要作用为催化发泡及凝胶反应。选择合适催化体系能使链增加反应（羟基-多异氰酸酯反应）和发泡反应（异氰酸酯-水反应）二者之间建立良好平衡，使使聚合物形成和气体发生速率互相协调，在汽化反应同步，泡沫壁（即聚合物）有足够强度，将气体有效地包在泡沫体内，另外还希望在发泡完成之后，聚合物能较好地凝固，使泡沫不至于倒塌和收缩。聚氨酯采取催化剂基本上分为两大类：一类为叔胺类化合物，另一类为多种有机锡盐，不一样反应阶段配用不一样催化剂。14/40a、乳白阶段：此前很多人以为乳白起发慢某些,等料子稀哩哗啦地流到各自“岗位”底下后再直发起来。其实不然，其一：液态料子极易从箱体缝隙中漏出去造成污物粘模（即漏泡）；其二：影响泡孔细密度和整体构造，从而提升泡体导热系数；其三：起发速度加快反而会加快发泡料行进速度。

一般说来，出枪乳白时间6-8秒最佳。乳白阶段常用催化剂有PC-5（五甲基二乙三胺）。b、拉丝阶段（中期流动阶段）：在发泡定型期间，中期流动时间段（拉丝减去乳白时间）越长越好，能够确保泡体填充箱体各个角落，又不至于泡孔变形严重。最抱负状态是拉丝开始前3-5秒钟，泡料已经充填到位，最远端排气孔有显著逸料出现。最常用催化剂为PC-8（二甲基环己胺），一种平衡性催化剂。c、后固化阶段该阶段能够直接反应箱体、门体脱模性，目前好多公司能够300s脱模，该阶段一般配用催化剂为PC-41，PC-41是三15/40聚催化剂,能够比较好提升熟化时间,从而缩短脱模时间。4、发泡剂主要作用为汽化后作为气泡起源并移去反应热，避免泡沫中心因高温而产生“烧焦”。我司发泡剂是通过静态预混机自己预混，按照白料：环戊烷=100：13.5百分比混合，环戊烷在白料中是一种物剪发泡剂,物剪发泡剂是低沸点液体，同步与泡沫塑料任何组分不起化学反应，这些低沸点化合物吸取了异氰酸酯和多元醇反应放出热量使之汽化从而达成发泡目标。在聚氨酯中形成均匀分布细小气泡。利用氟利昂（如R11、R12）作发泡剂发泡工艺称为有氟发泡。发泡剂不含氟利昂发泡工艺称为无氟发泡，如环戊烷发泡。5、泡沫稳定剂（硅油）主要起表面活性剂作用。a、控制孔构造：决定K值，抗压强度，尺寸稳定性；b、提升流动性：改善密度分布，泡沫缺陷（表面空洞）。16/40五、名词解释1、黑、白料：这里黑料就是粗MDI或PAPI，白料是指组合料（聚醚、聚酯、硅油、水、催化剂、物剪发泡剂等混合体），没有物剪发泡剂叫“半组合”，参与了物剪发泡剂叫“全组合”，黑白料百分比是指黑料Vs白料重量比；2、搅拌时间：是指黑白料倒在一起开动搅拌器搅混发泡料至搅拌器离开发泡料液面时间。3、乳白时间：启动搅拌至发泡料泛白并显著有上升迹象时间。4、拉丝时间（也叫纤维时间）：启动搅拌至发泡体用细条物来回捅戳，显著能够拉出细丝时时间。5、不粘手时间：启动搅拌至发泡体正表面刚好能够用手指触碰而不粘连时间（假如泡体有断裂现象，断裂口处不算）。6、枪样密度：一般我们是指从枪头注料后自由生长发泡芯密度。17/407、成品密度：发泡箱体、门体芯密度。8、塌泡：指发泡料搅拌后泡体生长后坍塌之现象。9、烂泡：指发泡料搅拌后泡体生长中表面有“炸泡”现象及发泡体成型后剖面泡孔显著变粗或竖直剖面显著出现区域性泡孔尺寸构造异常之现象。10、烧心：指发泡体剖面越接近几何中心泡体越黄（甚至是黑色）之现象。11、假满：表面上箱体、门体已经填充满了，而事实上成品密度未达成工艺密度要求。18/40六、CFC发泡剂替代技术介绍1、CFC替代技术方案CFC氯氟烃HCFC氢氯氟烃HFC氢氟烃HC碳氢化合物命名规则：第一位氟原子数、第二位氢原子数加1、第三位碳原子数减12、各类替代物性能指标19/40ODP：臭氧破坏潜能；Cl-2O33O2GWP：温室效应潜能。3、泡沫物理性能

指标名称全氟半氟环戊烷环/异戊烷141b245fa密度kg/m328～3230～3533.5～3832～3934～3932～36线性尺寸稳定性(-20℃·48h)%≤0.6≤0.6≤0.6≤0.6≤0.6≤0.6导热系数(平均温度10℃)W/m·K≤0.019≤0.02≤0.022≤0.0225≤0.0195≤0.019510%压缩强度(平行方向)MPa≥0.120≥0.15≥0.160≥0.155≥0.160≥0.14010%压缩强度（垂直方向）Mpa0.0850.1050.1150.110.1150.120/40箱体、门体发泡原理及控制重点21/40一、箱体、门体发泡原理黑料预装箱、门壳

现场储罐高压发泡机枪头模具箱体门体半成品

白料(混合环戊烷）加热、熟化22/40名称箱发泡要求门发泡要求检查频次备注预热烘道温度40℃-60℃40℃-60℃1次/2h也可根据环境温度变化做合适调整模具温度40±5℃35±5℃1次/2h原料温度白：21℃-25℃黑：21℃-25℃白：21℃-25℃黑：21℃-25℃1次/2h原料百分比白：环戊烷：黑=100：13.5：141.8白：黑=1：(1.25±2%)白：环戊烷：黑=100：13.5：141.8白：黑料=1：(1.25±2%)二、发泡控制参数23/40名称箱发泡要求门发泡要求检查频次备注灌注压力

地轨线11-15MPa;地轨线11-15MPa;1次/2h黑：白料压差≤1MPa搅拌时间手工样一般为6-8S乳白时间手工样一般为8-12S，枪样为6-8S拉丝时间手工样一般为50-75S，枪样为40-60S不粘手时间手工样一般为80-120S，枪样为70-100S枪样密度24.5-26kg/m325-26.5kg/m31次/2h成品密度35-38kg/m3;箱内各部位芯密度≥34kg/m335-38kg/m3;箱内各部位芯密度≥34.5kg/m31次/周固化时间根据原料性能及泡层厚度，泡层厚度≤60mm时:固化时间≥7min，泡层厚度>60mm时:固化≥8min1次/2h24/40三、发泡工艺控制重点1、严格按照《箱、门发泡质量控制点作业指导书》操作，对发泡工艺要求参数严格监控和统计，统计必须真实有效，严禁作假。2、流量精度必须符合设备反复注料精度即±10g，以每次样称重检查。3、料罐加入新料时，高压循环5-10分钟(冬季适当加长时间)，在各项工艺参数达成要求，经品质或工艺人员确认后方可批量生产。4、自由泡和成品泡小样置于-20℃下列温度中冷冻二十四小时，自由泡小样无显著收缩。5、随时观测发泡料注射时混合情况，如混料不均,(颜色不均和泡孔粗大不均）立即停顿生产,报告有关人员。6、按《箱、门发泡质量控制点作业指导书》灌注量要求对当天生产各型号箱、门体称重，频次2小时。7、每天除了在产型号，发泡机屏显上其余工位必须清零。25/408、查看发好门体、箱体是否空泡、漏泡、脱层、有气等不良，如发觉有气，要扎孔放气，扎孔直径不大于Φ0.5mm，（扎孔时要将管路线束让开，以免扎穿）。9、正常生产期间，每天需打一至二次大循环，公休日、节假日期间需每两天打一至二次大循环（视情况而定），每次循环应不少于5min。10、每班应抽1-2块门体放入冰柜进行二十四小时冷冻试验，并填写试验统计。11、应严格按照要求对门壳进行密封，尤其门壳海绵条粘贴必须牢靠。12、及时对模具清理或调整，严禁贴过多布基胶带或打包带。13、要严格控制灌注压力，黑、白料压差≤1MPa，压力相差过大容易造成串料。14、固化时间或线束应按照重点工序警示表要求设定，严禁26/40私自调快，线束过快容易造成箱体涨泡等异常情况。15、开班前检测出枪样参数不符合时，应进行调整，直到调整到符合工艺要求后再生产。正常生产过程中，若检测枪样密度超出工艺要求范围时，必须停顿注料，通知线长与工艺人员，没有得到工艺允许严禁私自调整计量泵。

16、不能以枪样1秒泡沫重量作为发泡机流量，应按照数次，多种秒数泡沫重量平均校准后得出精确流量。不能以黑白料重量相加作为发泡机流量，应按照泡沫重量计算流量。17、严格控制箱模具倾斜角度，目前我司箱发泡模具基本都在箱体后部垫起40mm，可根据发泡详细情况调整，同步倾斜度不能太大，太大容易造成箱体底部泡料密度不够、上下密度极差较大、前45°角漏泡等异常情况。18、工装应经常维护，严禁乱丢、乱放。对于使用中严重变形或磨损工装应及时更换。27/40

发泡过程中常见质量问题点及整改措施28/40

一、工艺参数不合格造成常见问题点序号项目问题点造成成果1百分比失调黑料过量粘接性差；脆；流动性差；尺寸稳定性差；密度高；空泡.白料过量软、海绵样泡体；尺寸稳定性差；过多流动性漏泡，密度低.2原料温度温度过高反应速度快；流动性差；漏泡；脱模性差尺寸稳定性差；发泡剂遗失；百分比失控.温度过低反应速度慢；百分比失控；空泡；脱模性差；密度提升.3模具温度低模温空泡；粘性差；流动性差；厚表皮；脱模性差；尺寸稳定性差；芯密度低.高模温空泡；漏泡.

4灌注压力压力过高注料时溅料；爆管.压力过低黑白料混合不均匀；流量不稳定；循环压力要维持在100Bar以上，循环压力与注射压力之差≤±5Bar.29/40

二、发泡料发泡异经常见问题点序号问题点产生原因处理措施1反应时间太慢组合料催化剂不够；料温偏低；黑料加多；环境温度太低；加大催化剂用量；提升料温；使用合理百分比；合适控制环温；2反应时间太快组合料催化剂过多；料温偏高；黑料过少；环境温度太高；减少催化剂用量；减少料温；使用合理百分比；合适控制环温；3泡沫发不起组合料出现问题；未加发泡剂；未搅拌；停顿使用；按照百分比添加；按照要求时间搅拌均匀；4泡孔粗大组合料出现问题；停顿使用；30/40

三、箱发泡常见问题点序号问题点产生原因处理措施1漏泡发泡剂含量偏大预热烘道温度及模温超高；料温偏高；料比偏小；内胆、门壳密封不到位；灌注量偏大模具未及时清理，粘贴胶带太多减少发泡剂用量；减少预热烘道温度及模温；减少料温调整到合理黑白料比；加强密封调整灌注量及时清理模具或调整模具，避免贴大量胶带和打包带2侧板、背板及内胆离泡料温、预热烘道温度及模温过低料比过高；熟化时间过短；组合料粘性偏低；内衬表面有灰尘、肮脏或油质提升对应温度；减少料比；延长熟化时间；提升温度或停用。清洁内衬表面31/40

序号问题点产生原因处理措施3冷藏蒸发器离泡冷藏蒸发器胶面存在问题；内胆存在油污、灰尘；内胆过薄；压接未到位；发泡模配胆未到位；挑选或停用；清洁；控制吸塑、贴铝箔、减少温度改善压接质量；重新配胆调模；4内胆变形模温及预热烘道温度过高；内胆过薄；减少温度；控制吸塑、贴铝箔、减少温度重新配胆调模；清理模具；5内胆与侧板之间离缝大发泡模调整未到位；入箱不到位；内胆尺寸波动；预装箱装配不到位；

调整模具；调整入箱定位；控制吸塑控制预装质量；32/40

序号问题点产生原因处理措施6箱体假满灌注过程中急停；灌注量不足；模具倾斜角度过大，密度分布不均匀排出故障；严格按照工艺要求称重；确保最低灌注量；解剖箱体检测箱体密度分布，确定合适倾斜角度7空泡预热温度太低模温太低排气不良黑料对白料百分比太高混合头排出管肮脏管道阻塞调整预热温度提升模具温度提升排气效果减少料比清理枪头清理管道33/40

序号问题点产生原因处理措施8涨泡发泡量过多；发泡模具松动，发泡时受力变形；线速过快，熟化时间短黑料过多，枪样密度过大调整发泡量；维修发泡模具；调整线速调整枪样密度到工艺要求34/40

四、门发泡过程中常见问题点序号问题点产生原因处理措施1漏泡发泡剂含量偏大模温超高料温偏高；料比偏小；门体密封不到位；减少发泡剂用量；减少模温；减少料温；调整到合理黑白料比；加强密封；2门面板离泡料比过高；料温、模温过低；熟化时间过短；提升对应温度；减少料比；延长熟化时间；3门胆变形模温过高；