聚氨酯海绵发泡 水真空发泡技术

2014年04月10日

海绵便是泡沫密度低于18 kg/m3以下的低密度PU,方法通常是水用量逾越4.5份(每100份多元醇),TDI用量逾越55份,泡沫的散热疑问就非常出色,由于泡沫内部的热量不易宣告,在发泡过程中温度主动升温逾越180℃,会致使泡沫自燃,致使火灾风险。国内外解决方法有三个,即负压发泡技术、强行冷却技术和液态CO2发泡技术。
1、负压发泡技术
通常,泡沫发泡过程中,泡孔要承受大气压、泡沫本身重量和发泡时的气体胀大力这三种压力。
P1为大气压力,P2为泡孔内部气体胀大而使泡孔遭到的向外胀大压力,G为此泡孔上方的泡沫体重量。
在P≥P1+G+P2下,泡沫才华上升。
在负压下,P1是一个变量,P2是受P1影响的变量。
根据我们试验:一旦在发泡时泡沫料所受的外部压力减少30%(即低于大气压力30%),泡沫塑料的密度可以降低15%~20%;当泡沫外界压力减少50%时,泡沫密度能降低25%~30%。通常,在0.1 MPa(1 atm)下,用水量在4.3份(每100份聚醚多元醇)情况下,可制得密度为24 kg/m3左右的块泡;当外界压力降为0.05 MPa时,一样4.3份水可制得密度为16 kg/m3的块泡。值得注意的是,有必要恰当调整泡沫的上升及凝结时间,即延伸上升时间、缓迟凝结时间,以保证泡沫在负压下有充分的发泡机遇。
关于连续平顶块状海绵,“负压发泡”的设备出资大,中小企业难以承受,但关于“箱式发泡”,其出资本钱不会太大。
建议:建一个圆筒型真空房,形似“真空干燥箱”,再添一台抽气量大的真空泵,以保证在30 s内抵达所需的真空度。
2、强行冷却技术
本技术的特点是保证软质泡沫塑料体的中心温度不逾越170℃,避免自燃及火灾的发生。
强行冷却的目的是在采用高含水量条件下生产出低密度海绵时,保证泡沫体内部温度不逾越临界温度170℃。在操作上,这种方法是可行的。只需操控好发泡时间不逾越30 min,将大块泡沫移入强行冷却室,使泡沫继续熟化,即可抵达目的。
该技术很适宜国内大中小企业,出资改造费用少,上马快,但聚醚生产厂家一定要合作工作,研制出契合高水量低密度PU软泡专用品种。
意大利的Enichem研讨中心开宣告系列聚醚多元醇适用于高水量低密度PU柔软级、超软级、软级泡沫品牌,其产品名为Tercaflex 9912及PU POL 9917。其柔软级PU软泡物性见表2。
表2 柔软级聚醚型聚氨酯软泡物性
泡沫编号 16S 18S 21S 25S 30S 40S
配方(质量份)
PU POL 9917 13 13 13 13 13 13
Gledion FG 3505 — — 87 87 87 87
Tercaflex 9912 87 87 — — — —
水 5.3 5.0 4.6 3.9 3.2 3.2
TDI-80指数 98 98 100 100 103 103
       为了适用于强行冷却技术的高水量PU软泡体系,聚醚多元醇的相对分子质量有必要逾越3000,以消除因高水量所致使脲键增加而致使的泡沫回弹变差、伸长率降低、手感恶化的缺点。一同在聚醚规划中引进氧化乙烯链节(EO)的含量要高,以保证聚醚与许多水的互溶。
3、液态CO2发泡技术
液态二氧化碳(LCD)发泡技术,前期由意大利康隆集团公司开发,称之为“CarDio”技术,一年之后,德国拜耳集团公司的亨内基机械公司也相继开发成功,称之为“NovaFlex”技术,该技术之所以致使业界兴趣,是由于CO2不只需可代替软泡中的二氯甲烷(MC)及CFC-11等辅佐发泡剂的功用,而且液态CO2的本钱只需MC的四分之一,发泡功率却高3倍多。国外,康隆公司和亨内基公司都已在“Maxfoam”发泡机组上进行恰当的调整改造,生产出泡沫密度约为14 kg/m3的平顶连续泡沫(泡沫宽2.2m、高1.2m)和模塑泡沫等。CarDio法泡沫比以往的Maxfoam泡沫有较柔软的手感、高度的开孔规划及出色的回弹性。
在软泡配方方面,高功率表面活性剂的选用,胺类催化剂与锡催化剂的优化组合,是生产商等第CO2发泡PU泡沫的保证。通常,在液态CO2发泡技术中,锡催化剂的用量比MC发泡技术的少。4份液态CO2相当于13份MC所起到的效果,而水量要恰当增加一些,以保证泡沫的硬度。

来源:东莞市东鸿海绵制品厂