聚氨酯发泡工艺
聚氨酯发泡固化原理
聚氨酯发泡固化原理
聚氨酯发泡固化是一种常用的产品加工技术，其原理是通过混合两种或多种液态原料，使其在一定的条件下发生化学反应，产生气体，并在此过程中形成固态的聚氨酯材料。
聚氨酯发泡固化的原理可以分为以下几个步骤：
1. 液态原料混合：聚氨酯发泡固化需要将多种化学原料混合在一起。
常见的原料包括聚醚多元醇和异氰酸酯等。
混合过程中通常需要加入一定的触媒、发泡剂和其他助剂，以控制材料的发泡速率和发泡性能。
2. 化学反应：混合后的原料在一定的温度和压力条件下发生化学反应。
其中，聚醚多元醇与异氰酸酯之间的反应是最主要的反应过程，称为聚氨酯化反应。
反应过程中，异氰酸酯中的异氰酸基与聚醚多元醇中的羟基发生缩合反应，形成聚氨酯链。
该反应是一个放热反应，产生的热量有助于促进发泡过程的进行。
3. 发泡固化：在化学反应进行的同时，发泡剂中的气体会被释放出来，使材料发生膨胀。
同时，聚氨酯链的固态形成，使发泡材料得以固化。
固化过程的时间和温度取决于具体的发泡材料和工艺参数。
通过聚氨酯发泡固化原理，可以制备出具有一定密度和孔隙结构的固体聚氨酯材料。
这些材料具有良好的保温性能、吸音性能和缓冲性能，广泛应用于建筑、汽车、家电等领域。
聚氨酯发泡工艺简介
经化学反响并发泡后即得到泡沫塑料。
在我国，一些中小型工厂中手工发泡仍占有重要的地位。
手工浇注也是机械浇注的根底。
但在批量大、模具多的情况下手工浇注是不适宜的。
批量生产、规模化施工，一般采用发泡机机械化操作，效率高。
2．一步法及预聚法目前，硬质聚氨酯泡沫塑料都是用一步法生产的，也就是各种原料进行混合后发泡成型。
为了生产的方便，目前不少厂家把聚醚多元醇或(及)其它多元醇、催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂等原料预混在一起，称之为“ 白料〞，使用时与粗MDI(俗称“ 黑料〞)以双组分形式混合发泡，仍属于“ 一步法〞，因为在混合发泡之前没有发生化学反响。
早期的聚氨酯硬泡采用预聚法生产。
这是因为当时所用的多异氰酸酯原料为TDI-80。
由于TDI 粘度小，与多元醇的粘度不匹配；TDI 在高温下挥发性大；且与多元醇、水等反响放热量大，假设用一步法生产操作困难，故当时多用预聚法。
假设把全部TDI 和多元醇反响，制得的端异氰酸酯基预聚体粘度很高，使用不便。
硬泡生产中所指的预聚法实际上是“ 半预聚法〞。
即首先TDI 与局部多元醇反响，制成的预聚体中NCO 的质量分数一般为20%～25%。
由于TDI大大过量，预聚体的粘度较低。
预聚体再和聚酯或聚醚多元醇、发泡剂、外表活性剂、催化剂等混合，经过发泡反响而制得硬质泡沫塑料。
预聚法优点是：发泡缓和，泡沫中心温度低，适合于模制品；缺点是：步骤复杂、物料流动性差，对薄壁制品及形状复杂的制品不适用。
自从聚合MDI 开发成功后，TDI 已根本上不再用作硬质泡沫塑料的原料，一步法随之取代了预聚法。
浇注成型工艺浇即就是将各种原料混合均匀后，注入模具或制件的空腔内发泡成型。
聚氨酯硬泡的浇注成型可采用手工发泡或机械发泡，机械发泡可采用间歇法及连续法发泡方式。
机械浇注发泡的原理和手工发泡的相似，差异在于手工发泡是将各种原料依次称入容器中，搅拌混合；而机械浇注发泡那么是由计量泵按配方比例连续将原料输入发泡机的混合室快速混合。
聚氨酯发泡培训资料
环戊烷体系硬质聚氨酯发泡工艺技术培训资料目录一、聚氨酯生产原料1、黑料2、白料3、发泡剂二、发泡工艺原理三、环戊烷发泡工艺参数的控制四、反应速度参数五、聚氨酯泡沫性能要求六、发泡工艺控制要点七、聚氨酯发泡常见问题及决绝措施环戊烷体系硬质聚氨酯发泡工艺技术一、聚氨酯生产原料聚氨酯生产主要原料有：黑料、白料、发泡剂。
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）用于冰箱聚氨酯泡沫生产。
2、白料：工业生产冰箱聚氨酯泡沫时，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。
（1）组合聚醚型多元醇：冰箱聚氨酯泡沫所使用的多元醇为聚醚型多元醇。
（2）催化剂：催化剂的主要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：泡沫稳定剂的主要作用是乳化系统中的各原料组份，保证体系反应顺利进行；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，具有良好的机械性能.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.（4）组合聚醚的性能指标(组合聚醚牌号:HY MA021801)3、发泡剂:在聚氨酯发泡中,发泡剂主要作用是产生气体，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。
二、发泡工艺原理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。
聚氨酯发泡保温工艺流程
聚氨酯发泡保温工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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清理基材表面，去除杂质、油污等。
《聚氨酯的发泡工艺》(论文)
聚氨酯的发泡工艺摘要：聚氨酯泡沫制品，是近年新开发的一种高分子合成的新型节能材料，它具有施工方便、快捷、现场损耗小、使用安全、性能稳定、阻燃性好，符合环保要求.分为软质、硬质、半硬质泡沫三大类别。
其中硬质聚氨酯泡沫材料，广泛用于家电保温（冰箱、冷柜、热水器、太阳能热水器、热泵热水器、啤酒保鲜桶、保温箱）、设备保温（供热管道、原油化工管道、罐体、冷藏运输）、建筑节能（外墙保温、屋面防水保温、冷库、建筑板材、防盗门/车库门、卷帘门）等隔热保温领域以及包装、装修装饰关键词：聚氨酯发泡保温Abstract:Polyurethame foam is the best performance of the foam insulation ,due to exceuent performance in the insulation field,there is a vast market.This article discusses the ccomponent polyurethame foam,foamcraftand foaming process control ,polyarethane and polyurethane foam molding equipment introduction of insulation in the wall.Keywords:Polyurethame Foam Insulathon1引言聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯，它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。
聚氨酯大分子中除了氨基甲酸酯外，还可含有醚、酯、脲、缩二脲 ,脲基甲酸酯等基团。
主链含—NHCOO—重复结构单元的一类聚合物。
英文缩写PU。
由于含强极性的氨基甲酸酯基，不溶于非极性基团，具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和粘合性。
用不同原料可制得适应较宽温度范围（－50～150℃）的材料，包括弹性体、热塑性树脂和热固性树脂。
聚氨酯发泡工艺
聚氨酯发泡工艺
简单介绍聚氨酯发泡的三种方法
一、预聚体法
预聚体法发泡工艺是将（白料）和（黑料）先制成预聚体，然后在预聚体中加入水、催化剂、表面活性剂、其他添加剂等在高速搅拌下混合进行发泡，固化后在一定温度下熟化即可。
二、半预聚体法
半预聚体法的发泡工艺是将部分聚醚多元醇（白料）和二异氰酸酯（黑料）先制成预聚体，然后将另一部分的聚醚或聚酯多元醇和二异氰酸酯、水、催化剂、表面活性剂、其他添加剂等加入，在高速搅拌下混合进行发泡。
三、一步发泡工艺
将聚醚或聚酯多元醇（白料）和多异氰酸酯（黑料）、水、催化剂、表面活性剂、发泡剂、其他添加剂等原料一步加入，在高速搅拌下混合后进行发泡。
一步发泡工艺是目前普遍采用的工艺。
另外还有手工发泡法，那是最简便的方法，将所有原料准确称量后，置于一个容器中，然后立即将这些
原料混合均匀，注入模具或需要充填泡沫塑料的空间中即可。
注意：称量时一定要将多异氰酸酯（黑料）最后称入。
聚氨酯硬泡一般为室温发泡，成型工艺比较简单。
按施工机械化程度可分为手工发泡及机械发泡；按发泡时的压力可分为高压发泡及低压发泡；按成型方式可分为浇注发泡及喷涂发泡。
聚氨酯发泡胶生产工艺
聚氨酯发泡胶生产工艺
聚氨酯发泡胶是一种常用于填充、密封、粘接和隔绝的材料，具有较高的弹性和耐热性。
其生产工艺主要包括原料配制、发泡剂添加、混合、注射、固化和成品包装等环节。
首先是原料配制。
聚氨酯发泡胶的制作需要将TDI（对苯二甲酸酐）、甘油、水等原料按照一定比例配制。
其中，TDI是主
要的反应物，质量控制特别重要。
其次是发泡剂添加。
在原料配制过程中加入适量的发泡剂，如水或其他气化剂。
发泡剂的添加量决定了胶体内部的孔隙率和发泡程度，对产品性能有很大影响。
然后是混合。
将原料配制好的胶体与发泡剂充分混合，以确保各个组分均匀分散。
混合的方式通常是利用搅拌器进行搅拌，确保组分混合均匀。
接下来是注射。
将混合好的胶体注入模具中。
模具的形状决定了成品的形状，可以根据需要设计。
注射时要确保注入胶体的均匀性和快速性，以免影响产品质量。
然后是固化。
注入胶体后，需要待胶体在模具中固化一段时间，使其变得具有一定的强度和稳定性。
固化时间一般较长，可以根据具体情况进行调整。
最后是成品包装。
胶体固化后，可以将成品从模具中取出，并进行包装。
包装通常采用透明泡沫袋、塑料袋等包装材料，以
防止湿气和灰尘对产品的影响。
通过以上的工艺步骤，聚氨酯发泡胶的生产就完成了。
整个过程需要仔细控制各个环节的质量和时机，以确保最终产品的品质和性能。
同时，还需注意生产过程中的安全性和环境保护，合理利用原料并减少废弃物的产生。
PU发泡工艺介绍解析
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聚氨酯化学：A料跟B料之比
对于座椅泡沫而言（TDI系统及TDI&MDI系统）来说， 其对应关系为：
A料 P1：100
B料（软泡） 30-50
B料（硬泡）
根据实际羟值和水份计算，通常要 远高于软泡
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聚醚组合料
2、新制的泡沫需在自然状态下熟化72小时方可取 样，取样应放在恒温恒湿内（GB/T2918规定的温 度是23±2℃，相对湿度50±5%）。
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发泡测试标准
硬度：压陷硬度（ILD）、压缩硬度（CLD） 这两种测试方法的主要区别是泡沫塑料的加载面积，在ILD试验中
样件受压面积是323CM2，而CLD是将整个样件进行压缩。在此，我 们只讨论ILD试验方法。 在ILD试验中，试样大小是38*38*50mm，试验的压头直径200mm （压头底边有R=10的圆角），支撑板开有6mm的孔，孔间距20mm。 压头加压速度（100±20）mm/min，首先以5N的压力作为下压零点， 从零点开始下压试样厚度的70%，再以同样的速度卸荷，重复加压、 卸荷三次，作为预压，重复预压三次后立即以相同的速度压陷试样， 压头压入试样的厚度分别为25±1%、65±1%，到达变形量之后保持 30±1s记录相对压陷值，记下的值即为该压陷变量下的压陷硬度。
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聚氨酯定义
➢主链上含有--NHCO-- 基团聚合物通称为聚 氨酯甲酸酯简称为聚氨酯。
➢简称PU。
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聚氨酯分类
➢根据原料不同和配方的变化，分为软质、 半硬质和硬质泡沫。
软质：座椅，头枕，海绵… 半硬质：扶手，方向盘； 硬质：方向盘芯、冷库保温防水。
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聚氨酯发泡工艺
聚氨酯发泡工艺
一、硬泡组合料黑白料比例
1、主料
聚醚、聚酯、硅油（普通硬泡硅油都有羟值，据说是因为加了二甘醇之类的）配方数乘以各自的羟值，然后相加得数Q
S1 = Q÷56100
2、水
水的配方量w
S2 = W÷9
3、参与消耗-NCO的小分子物
配方量为K，其分子量为M，官能度为N
S3 = (K × N)/M （用了两种以上小分子的需要各自计算再相加） S = S1+S2+S3
基础配方所需粗MDI份量[（S×42）÷0.30 ] ×1.05 (所谓异氰酸指数1.0）
二、试验设计
1、流动性要好，密度分布“尽量”匀
首先要考虑粘度，只有体系粘度小了，初期流动性才会好（组份平均粘度6000mPa.S以下，组合料350mPa.S以下），其次体系中的钾、钠杂离子要控制在一个低限（20ppm以内），从而可控制避免三聚反应提前，即：体系粘度过早变大。
如果流动性欠佳，发泡料行进至注料口远端就会出现拉丝痕致使泡孔结构橄榄球化，这个位置一定抗不住低温收缩。
2、泡孔细密，导热系数要低
不难理解泡孔细密是导热系数低的第一前提，此时首先考虑加有403或某些芳香胺醚进入体系（它们所起的作用是首先与-NCO反应，其生成物与其它组份互溶、乳化稳定性提升，并保证发泡体系初期成核稳定，也就是避免迸泡，从而使泡孔细密）。
其次聚醚本身单独发泡其泡孔结构要好（例如以山梨醇为起始的635SA比蔗糖为起始的1050泡孔要细密均匀得多，还有含有甘油为起始
9、主聚醚聚酯的选取方向
（1）相溶性：指“聚醚、聚酯/硅油/水/催化剂/物理发泡剂”所组成的体系要互溶性好，均相稳定-----至少存放一段时间不能分层。
（2）官能度构成及骨架类型：原则上说官能度越高，所发泡体的物理性能数值（尺寸稳定、抗压强度等）就越“理想”，但往往官能度高的聚醚粘度偏大（多挂PO也能降低粘度，价格又下不来），所以，平均一下，4个官能度马马虎虎可以对付了；另外，如果聚醚体系中有芳香结构（苯环）引入，无疑也会提升泡体的物理性能。
（3）反应活性：含有伯羟基结构的聚醚（和诸如三乙醇胺之类的小分子交联剂)活性高，却多多少少会影响发泡反应的中后期流动性。
所以，其加入量一定要控制在某环围内。
（4）羟值搭配。
根据水用量、黑白料比例预设，可以大体反算出主份平均羟值范围，一般为380-410mgKOH/g
（5）经济性:不仅是指聚醚、聚酯采购价格低，还应综合其他方面考虑黑白料比例，毕竟现在黑料价格高企。
(6）市售采购之方便性:好不容易调整出一个配方，结果原料市面上只是你有用别人不会问津，除非财大气粗每月用量惊人，否则配料供货能不能保障就只得看“交情”浅薄。
10、匀泡剂（硅油）的选择
(1) 与组合料其它成份的配伍性:这个不难理解，否则，生产硅油的厂家就不会编出那么多型号了------什么F11型、141B型、环戊烷型、全水型、聚酯型、蔗糖聚醚型等等。
硅油型号选配得当，可以明显控制导热系数低限化。
(2) 与黑料的配伍性、核化能力:这个关注的人不多。
其实多数情况下“泡孔不好”就是硅油对“黑白料整个体系的乳化能力不够”所致。
(3) 流动性:能使发泡体系泡孔细密的硅油可以明显提升发泡流动性，同时另外一个佐证是：发泡速度略有加快。
(4) 稳定性及用量:有些硅油遇见水、碱性催化剂、含氯发泡剂或含氯阻燃剂时会逐渐变质；有些则必须加大用量（用量2.5%以上）才会显示它是硅油。
(5) 价位:能用22元/kg搞定的就不必去用进口的45元/kg，要知道每吨组合料中硅油14kg那差价就是过200元了。
11、水份额的确定
（1）粘结性：你水用量多，泡体表面偏脆，与壳面的粘结性就差，一般冰箱、冷柜料水用量1.7-2.3%（专指141B体系和环戊烷体系）
（2）物理发泡剂体系的选取：现在到处喊着环保，141B早就说要限量使用了，可市面下居然还有F11型（或勾兑型F11）组合料交易。
水用量只好随行论价：F11型的---0.6/1.6， 141B型的---1.7/2.2,环戊烷型的---2.0/2.4
（3）经济性：水确实很便宜的,不过它用多了,黑料量就得加上去,于是还是不合算的机会大（自然，是使用组合料的客户买单）.
12、催化体系确定
（1）前期要求：以前很多朋友认为乳白起发慢一些,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；其二：影响泡孔细密度和整体结构，从而拔高泡体导热系数；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秒最好。
（2）中期流动：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，可以保证泡体填充箱体各个角落，又不至于泡孔变形严重。
最理想的状态是拉丝开始前3-5秒钟，泡料已经充填到位，最远端排气孔有明显逸料出现。
（3）后期固化：这个要求不必太严，反正连续生产中模具不是冰冷的，如果生产线有保温炕道，不怕到期收不了庄稼。
（4）建议搭配：Am-1 + 环己胺。
三、工艺确认
1、发泡体系确定
141B的还是环戊烷的。
水量/物理发泡剂量的范围预定
2、首先搞清楚目标生产线的工艺细节
发泡机类型、灌注流量、灌注前的温控数值、炕道保温温控值及保温时间、箱体灌注口在哪及发泡料流经路线行程、灌注后合模封洞操作过程。
3、目前（工作）环境温度、湿度变化情况。
4、向现场作业员、质检员求询目前现行工艺、原料有什么缺陷和请他们提出什么其他具体要求。
四、具体试验
1、相溶性
①100ml小烧杯加一短玻璃棒，归零，依次倒入主聚醚（聚酯）搅匀看是否透
明。
②加入硅油、催化剂、水，搅匀，看是否透明。
③加入物理发泡剂搅匀看是否透明（注意搅拌后挥发的物理发泡剂要补回）。
④预配的组合料样品要存放至少3天透明不分层才好。
⑤组合料样分别放在35℃、15℃下贮存24hr看是否透明
⑥有条件时，需要测设计中的组合料粘度（25℃及正常生产状态下的温度）看是不是粘度随温度变化有大幅度的波动。
2、抗收缩
自由发泡样1hr后切成规则方形体，量取定边尺寸后放在-20℃冰柜中24hr 看尺寸变化情况，2%以内的线性收缩可以接受
3、自由发泡
按设计的黑白料比例、温控执行自由发泡，关注料速、芯密度和拉丝痕迹。
4、流动性。