聚氨酯泡沫體灌注成型加工故障和修理資料
聚氨酯泡沫體灌注成型故障的排除
故障名稱、成因及對策:
發泡硬化太慢
(1)原液變質。應換用新液。
(2)發泡劑用量太多。應適當減少。
(3)配比不當,異氟酸酯液或樹脂預混合液用量偏多。應重新調整配比。
(4)原液溫度太低。應適當提高。
(5)環境溫度太低。應適當提高。
(6)原輔材料中有雜質混入。應清除雜質發泡硬化太快
(1)樹脂預混合液變質。應換用新液。
(2)發泡刑用量太少。應適當增加。
(3)歷;液溫度太高。應適當降低。
(4)環境溫度太高,應適當降低。
(5)高壓發泡機注入壓力太高。應適當降低
發泡倍率太低
(1)發泡劑用量太少。應適當增加。
(2)樹脂預混合液的旋塞或發泡機槽處有氟碳烷泄漏。應密封泄漏部位。
(3)樹脂預混合液變質。應換用新液。
(4)原液溫度太低。應適當提高。
(5)配比不當,異氰酸酯液偏多。應重新調整配比。
(6)夾具溫度太低。應加熱處理,適當提高夾具溫度
泡沫體太軟或泡沫疏松
(1)發泡劑用量太多。應適當減少。
(2)原液變質,應換用新液。
(3)配比不當,樹脂預混合液偏多。應重新調整配比。
(4)超灌料率不足。應適當增加原液注人量,提高超灌料率
泡沫體太硬
(1)配比不當,異氰酸酯液偏多。應重新調整配比。
(2)發泡劑用量太少。應適當增加
泡孔粗大
(1)原液變質。應換用新液。
(2)原液中有油類雜質或較多的水分混入。應換用清潔的原液。
(3)原液溫度太低。應適當提高。
(4)混合不良。對于高壓發泡機,應適當提高注射能力和清理混煉室;x寸于低壓發泡機,應適當提高攪拌機的轉速和清理注料嘴。
(5)發泡劑用量不足。應適當增加。
(6)灌注時有空氣?昆入。應改變灌注方式
泡沫體內空氣泡太多
(”注料時有空氣混入。應適當降低出料口與模具的距離。
(2)凝膠速度太快。應適當減少有機錫的用量。
(3)模具溫度不均勻或太高。應嚴格控制模溫,保證模溫均勻。
(4)原料不純及配方計量不準確也會使泡沫中產生大量的小氣泡。應凈化原料及準確計量
塌 泡
(1)氣體發生速度太快。應減少胺類催化劑的用量。
(2)泡沫穩定劑失效或用量不足。應更換泡沫穩定劑或適當增加用量。如硅油是一種泡沫穩定劑,當用量正確時,可使泡沫自然開孔,并使泡沫從發泡上升到完全固化前保持穩定。
泡沫密度隨硅油用量而變化,硅油用量太少,泡沫將部分或全部塌泡;但用量太多,泡沫會出現小裂紋或開裂泡沫表面局部縮孔
(1)配方不當,收縮不均勻。應調整配方,增加放氣措施。
(2)泡沫太大,冷卻收縮。應改變攪拌和灌注方法。
(3)模具表面光潔度太差,型腔表面吸附氣體。應適當提高型腔表面光潔度
泡沫表面有花紋
(1)進料方向不當,因潑濺而引起不規則的流痕。應注意進料方向,不使流料沿模壁流下。
一般倒料孔的大小隨制品的大小而定,也可將泡料孔兼作倒料口。在泡料孔兼作倒料孔時,泡料孔的孔徑為3—4mm,孔數為lO~20個,孔距為40~50mm,開孔的位置應在泡沫體上升的高點。
(2)模具不清潔或脫模劑涂得不均勻。應清理模具并涂勻脫模劑。
(3)模具型腔表面太粗糙。應提高模具型腔表面的光潔度。一般表面粗糙度應控制在
3、2,12.5恤范圍內
泡沫表面有黑白條紋
(1)如果泡沫體下部發黑,表明反應不完全或起始反應時間太長。應適當調整配方,增加催化劑的用量,提高料溫及模溫。
(2)原液粘度太高,混合性較差。應換用混合性較好的原液或提高發泡裝置的混合性能。
對于高壓發泡機,應適當提高注射壓力;對于低壓發泡機,應適當提高攪拌速度。
(3)計量泵流量不準確,配比變動。應檢修計量系統,使配比準確。
(4)如果在原液注入的落下部分產生黑白條紋,表明原液的粘度差太大和配比不當,以及原液注射初期混合不良。應換用適合成型要求的原液及改善原液注射初期的混合條件。對于高壓發泡機,應提高油壓、使活塞動作順利,并調節初流注射的調整彈簧;對于低壓發泡機,應調節模口,使注射壓力和循環壓力一致
泡沫表面局部酥松發粘
(1)異氰酸酯用量不當。應適當調整。
(2)催化劑用量不足。應適當增加。
(3)配方不當或用料有誤。應調整配方及檢驗原料
泡沫表皮太厚
<1)模溫太低。應將模溫控制在50'C左右。
(2)發泡劑用量太低。應適當增加
泡沫開裂
(1)發泡后期的凝膠速度超過了氣體發生速度。應減少錫類催化劑的用量,增加胺類催化劑的用量。一般胺類催化劑的用量應控制在0.24—0.45份質量比范圍。
(2)起泡后泡沫移動。應使液料分布均勻,加料量應適當。
(3)中心部位溫度太高,反應劇烈。應適當減慢反應速度。
(4)凝膠時震動嚴重。灌注后應避免震動。
(5)交聯催化劑辛酸亞錫的用量不當。辛酸亞錫對泡沫的交聯熟化作用和凝膠影響較大,辛酸亞錫的用量一般由所用聚醚的型號以及反應溫度所決定,其用量應盡可能少才能獲得質量好的泡沫。通常,對于密度為25~28kg/m3的泡沫用0.24—0.26份質量比;對密度為20-25kz/m3的泡沫用0。28份質量比;對密度低于20—25k2/m3的泡沫用0.26—0.30份質量比。
值得注意的是,辛酸亞錫太少將引起泡沫產生垂直的小裂紋,辛酸亞錫過量將使泡沫有規則的閉塞。
<6)注入空氣太多。應適當減少空氣注入量。
(7)泡沫穩定劑硅油用量太多。應適當減少。
(8)混合頭轉速太高,泡沫塊的頂部出現裂紋。應適當降低混合頭轉速。
(9)原料溫度太高。應適當降低
泡沫灼焦或著火
(1)計量泵流量不穩,計量系統發生偏差使組分流量改變,配比變化。當原液配比中聚醚流量減少時,實際上提高了配方中水和異氰酸酯的用量。如聚醚流量減少15%,泡沫體溫度約提高1l℃;如減少25%,則泡沫體溫度將提高近20t。由此可見,如果聚醚流量減少較多,形成的泡沫就會產生灼焦。值得注意的是,聚醚流量減少時,泡沫體的體積改變不大,只是泡沫體的密度相應降低,一般很難覺察。為了避免因計量系統發生誤差而造成泡沫灼焦及著火,必須在各組分的計量系統中裝置流量計或在發泡機立鋸的后面裝置稱重設備,以便隨時了解泡沫體重量的變化,從而得知各組分流量有無變動。
(2)聚醚的轉化溫度太低。聚氨酯泡沫的灼焦實際上是泡沫在高溫下被氧化的結果。在泡沫體中,聚醚約占泡沫總重的70%,因此聚醚在高溫下的抗氧性能直接關系到泡沫體的熱穩定性。如用轉化溫度低的聚醚生產厚度為lm以上的泡沫體,造成泡沫灼焦的可能性極大。
因此,應使用轉化溫度較高的聚醚。由于目前國產聚醚的轉化溫度較低,可在聚醚中加入抗氧劑來提高轉化溫度,一般添加2,6—二叔丁基對甲酚(Blit),用量為1x]0—3。不過,添加了BHT后,只能將國產聚醚轉化溫度由140c提高到160℃左右,用它來生產厚度為lm以上的泡沫體時仍然容易造成泡沫灼焦。
(3)聚醚中氫過氧化物含量太高。應將聚醚在空氣氣氛中進行后處理改為在氮氣中后處理,避免聚醚在高溫下長時間與氧接觸,盡量降低氫過氧化物的含量
配比變動
(1)原液溫度變動,造成原液粘度產生大幅度的變動。應將原液存放在環境溫度變化較小的地方,防止由于生產環境溫度發生較大的變化,引起原液溫度變化。
(2)粗濾器被固態物阻塞。應清除阻塞物。
(3)計量泵中有空氣滯留,造成原液輸送不穩定。應排除計量泵中的空氣。
(4)計量泵規格太小,不能經受原液注入時的負荷,造成原料輸送不穩定。應換用規格較大的計量泵。
(5)原液槽中液量不足,造成起泡,使原液輸送不穩定。應向原液槽中補充原液
填充不良
(1)原液注入量不足。應適當增加注入量。
(2)原液的發泡填充性能不良。應換用發泡填充性能較好的原液。
(3)夾具溫度太高或太低。應適當調整。
(4)注入時間控制不當,注入原液的時間超過了乳化時間。應適當縮短注入時間。
(5)注入口位置沒置不當。應重新設置。
(6)氣體排出孔設置不當。應重新設置
異氰酸酯液固化
(1)空氣中的水分或水混入異氰酸酯液中,造成變質。應將異氰酸酯液在密閉或氮氣加壓密封條件下保管。
(2)保存期太長,造成變質。應縮短保存期
異氰酸酯液粘度
增大
(1)在高溫下保存,造成變質。應在15—25t的室內保管。
(2)保存時間太長,造成變質。應在短期內使用,縮短保存期
異氰酸酯液中有白色結晶
在寒冷地區低溫保存,造成變質。應在15—25℃的室內保存
樹脂預混合液各組分分離
(1)混合不良。應重新混合。
(2)保存期太長。應縮短保存期。預混合液混合后應在短期內使用,要以預混合液中保存期短的原料作為預混合液的使用期限
樹脂預混合液粘度增大
(1)樹脂預混合液在高溫下保存,造成變質。應在15-25%的室內保管。
(2)保存期太長,造成變質。應縮短保存期。
(3)發泡劑用量太少。應適當增加
樹脂預混合液有異味
保存期太長,造成變質。應縮短保存期
原液灌注時飛濺
(1)原液粘度太低。應使用粘度較高的原液。
(2)原液的注射量太多。應適當減少
原液或泡沫泄漏
(1)發泡速度控制不當。應適當調整。
(2)原液注入量太多。應適當減少。
(3)原液溫度太低。應適當提高。
(4)箱體密封不足。應充分密封
需注入大量原液
(1)原液變質。應換用新液。
(2)發泡劑用量不足。應適當增加。
(3)原液的發泡填充性較差。應換用發泡填充性較好的原液。
(4)夾具溫度太低。應適當提高。
(5)配比不當,異氰酸酯液偏多。應調整配比,適當減少異氰酸酯液的用量
夾具受發泡壓力變形
(1)原液注入量太多。應適當減少。
(2)發泡劑用量偏多。應適當減少。
(3)夾具強度太差。應提高夾具強度
被填充箱體的外壁凹凸不平
(1)原液性能不符合成型要求,導致泡沫體收縮。應換用符合成型要求的原液。
(2)脫模時間太短。應適當延長
被填充箱體的壁板
與泡沫體剝離
(1)原液性能不良,泡沫體粘附性較差。應換用粘附性能較好的原液。
(2)夾具溫度太低。應適當提高。
(3)脫模時間太短。應適當延長。
(4)脫模后接觸冷空氣。應避免脫模后驟冷。
(5)配比不當,異氰酸酯液偏多。應適當調整配比,減少異氰酸酯液的用量。
(6)壁板表面有油類附著。應清除表面油污
被填充箱體的壁板
脫模后全部鼓起
(1)原液注入量太多。應適當減少。
(2)發泡劑用量偏多。應適當減少。
(3)原液變質。應更換原液。
(4)脫模時間太短。應適當延長。
(5)夾具溫度太高。應適當降低。
(6)夾具強度不足。應增加強度。
(7)箱體與夾具的間隙太大。應適當減小
被填充箱體在使用
過程中收縮或膨脹
變形
(1)原液不符合成型要求,泡沫體尺寸穩定性太差。應更換原液。
(2)原液注入量不足。應適當增加。
(3)配比不當。異氰酸酯液或樹脂預混合液偏多。應適當調整。
(4)夾具溫度太低。應適當提高
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故障名稱、成因及對策:
發泡硬化太慢
(1)原液變質。應換用新液。
(2)發泡劑用量太多。應適當減少。
(3)配比不當,異氟酸酯液或樹脂預混合液用量偏多。應重新調整配比。
(4)原液溫度太低。應適當提高。
(5)環境溫度太低。應適當提高。
(6)原輔材料中有雜質混入。應清除雜質發泡硬化太快
(1)樹脂預混合液變質。應換用新液。
(2)發泡刑用量太少。應適當增加。
(3)歷;液溫度太高。應適當降低。
(4)環境溫度太高,應適當降低。
(5)高壓發泡機注入壓力太高。應適當降低
發泡倍率太低
(1)發泡劑用量太少。應適當增加。
(2)樹脂預混合液的旋塞或發泡機槽處有氟碳烷泄漏。應密封泄漏部位。
(3)樹脂預混合液變質。應換用新液。
(4)原液溫度太低。應適當提高。
(5)配比不當,異氰酸酯液偏多。應重新調整配比。
(6)夾具溫度太低。應加熱處理,適當提高夾具溫度
泡沫體太軟或泡沫疏松
(1)發泡劑用量太多。應適當減少。
(2)原液變質,應換用新液。
(3)配比不當,樹脂預混合液偏多。應重新調整配比。
(4)超灌料率不足。應適當增加原液注人量,提高超灌料率
泡沫體太硬
(1)配比不當,異氰酸酯液偏多。應重新調整配比。
(2)發泡劑用量太少。應適當增加
泡孔粗大
(1)原液變質。應換用新液。
(2)原液中有油類雜質或較多的水分混入。應換用清潔的原液。
(3)原液溫度太低。應適當提高。
(4)混合不良。對于高壓發泡機,應適當提高注射能力和清理混煉室;x寸于低壓發泡機,應適當提高攪拌機的轉速和清理注料嘴。
(5)發泡劑用量不足。應適當增加。
(6)灌注時有空氣?昆入。應改變灌注方式
泡沫體內空氣泡太多
(”注料時有空氣混入。應適當降低出料口與模具的距離。
(2)凝膠速度太快。應適當減少有機錫的用量。
(3)模具溫度不均勻或太高。應嚴格控制模溫,保證模溫均勻。
(4)原料不純及配方計量不準確也會使泡沫中產生大量的小氣泡。應凈化原料及準確計量
塌 泡
(1)氣體發生速度太快。應減少胺類催化劑的用量。
(2)泡沫穩定劑失效或用量不足。應更換泡沫穩定劑或適當增加用量。如硅油是一種泡沫穩定劑,當用量正確時,可使泡沫自然開孔,并使泡沫從發泡上升到完全固化前保持穩定。
泡沫密度隨硅油用量而變化,硅油用量太少,泡沫將部分或全部塌泡;但用量太多,泡沫會出現小裂紋或開裂泡沫表面局部縮孔
(1)配方不當,收縮不均勻。應調整配方,增加放氣措施。
(2)泡沫太大,冷卻收縮。應改變攪拌和灌注方法。
(3)模具表面光潔度太差,型腔表面吸附氣體。應適當提高型腔表面光潔度
泡沫表面有花紋
(1)進料方向不當,因潑濺而引起不規則的流痕。應注意進料方向,不使流料沿模壁流下。
一般倒料孔的大小隨制品的大小而定,也可將泡料孔兼作倒料口。在泡料孔兼作倒料孔時,泡料孔的孔徑為3—4mm,孔數為lO~20個,孔距為40~50mm,開孔的位置應在泡沫體上升的高點。
(2)模具不清潔或脫模劑涂得不均勻。應清理模具并涂勻脫模劑。
(3)模具型腔表面太粗糙。應提高模具型腔表面的光潔度。一般表面粗糙度應控制在
3、2,12.5恤范圍內
泡沫表面有黑白條紋
(1)如果泡沫體下部發黑,表明反應不完全或起始反應時間太長。應適當調整配方,增加催化劑的用量,提高料溫及模溫。
(2)原液粘度太高,混合性較差。應換用混合性較好的原液或提高發泡裝置的混合性能。
對于高壓發泡機,應適當提高注射壓力;對于低壓發泡機,應適當提高攪拌速度。
(3)計量泵流量不準確,配比變動。應檢修計量系統,使配比準確。
(4)如果在原液注入的落下部分產生黑白條紋,表明原液的粘度差太大和配比不當,以及原液注射初期混合不良。應換用適合成型要求的原液及改善原液注射初期的混合條件。對于高壓發泡機,應提高油壓、使活塞動作順利,并調節初流注射的調整彈簧;對于低壓發泡機,應調節模口,使注射壓力和循環壓力一致
泡沫表面局部酥松發粘
(1)異氰酸酯用量不當。應適當調整。
(2)催化劑用量不足。應適當增加。
(3)配方不當或用料有誤。應調整配方及檢驗原料
泡沫表皮太厚
<1)模溫太低。應將模溫控制在50'C左右。
(2)發泡劑用量太低。應適當增加
泡沫開裂
(1)發泡后期的凝膠速度超過了氣體發生速度。應減少錫類催化劑的用量,增加胺類催化劑的用量。一般胺類催化劑的用量應控制在0.24—0.45份質量比范圍。
(2)起泡后泡沫移動。應使液料分布均勻,加料量應適當。
(3)中心部位溫度太高,反應劇烈。應適當減慢反應速度。
(4)凝膠時震動嚴重。灌注后應避免震動。
(5)交聯催化劑辛酸亞錫的用量不當。辛酸亞錫對泡沫的交聯熟化作用和凝膠影響較大,辛酸亞錫的用量一般由所用聚醚的型號以及反應溫度所決定,其用量應盡可能少才能獲得質量好的泡沫。通常,對于密度為25~28kg/m3的泡沫用0.24—0.26份質量比;對密度為20-25kz/m3的泡沫用0。28份質量比;對密度低于20—25k2/m3的泡沫用0.26—0.30份質量比。
值得注意的是,辛酸亞錫太少將引起泡沫產生垂直的小裂紋,辛酸亞錫過量將使泡沫有規則的閉塞。
<6)注入空氣太多。應適當減少空氣注入量。
(7)泡沫穩定劑硅油用量太多。應適當減少。
(8)混合頭轉速太高,泡沫塊的頂部出現裂紋。應適當降低混合頭轉速。
(9)原料溫度太高。應適當降低
泡沫灼焦或著火
(1)計量泵流量不穩,計量系統發生偏差使組分流量改變,配比變化。當原液配比中聚醚流量減少時,實際上提高了配方中水和異氰酸酯的用量。如聚醚流量減少15%,泡沫體溫度約提高1l℃;如減少25%,則泡沫體溫度將提高近20t。由此可見,如果聚醚流量減少較多,形成的泡沫就會產生灼焦。值得注意的是,聚醚流量減少時,泡沫體的體積改變不大,只是泡沫體的密度相應降低,一般很難覺察。為了避免因計量系統發生誤差而造成泡沫灼焦及著火,必須在各組分的計量系統中裝置流量計或在發泡機立鋸的后面裝置稱重設備,以便隨時了解泡沫體重量的變化,從而得知各組分流量有無變動。
(2)聚醚的轉化溫度太低。聚氨酯泡沫的灼焦實際上是泡沫在高溫下被氧化的結果。在泡沫體中,聚醚約占泡沫總重的70%,因此聚醚在高溫下的抗氧性能直接關系到泡沫體的熱穩定性。如用轉化溫度低的聚醚生產厚度為lm以上的泡沫體,造成泡沫灼焦的可能性極大。
因此,應使用轉化溫度較高的聚醚。由于目前國產聚醚的轉化溫度較低,可在聚醚中加入抗氧劑來提高轉化溫度,一般添加2,6—二叔丁基對甲酚(Blit),用量為1x]0—3。不過,添加了BHT后,只能將國產聚醚轉化溫度由140c提高到160℃左右,用它來生產厚度為lm以上的泡沫體時仍然容易造成泡沫灼焦。
(3)聚醚中氫過氧化物含量太高。應將聚醚在空氣氣氛中進行后處理改為在氮氣中后處理,避免聚醚在高溫下長時間與氧接觸,盡量降低氫過氧化物的含量
配比變動
(1)原液溫度變動,造成原液粘度產生大幅度的變動。應將原液存放在環境溫度變化較小的地方,防止由于生產環境溫度發生較大的變化,引起原液溫度變化。
(2)粗濾器被固態物阻塞。應清除阻塞物。
(3)計量泵中有空氣滯留,造成原液輸送不穩定。應排除計量泵中的空氣。
(4)計量泵規格太小,不能經受原液注入時的負荷,造成原料輸送不穩定。應換用規格較大的計量泵。
(5)原液槽中液量不足,造成起泡,使原液輸送不穩定。應向原液槽中補充原液
填充不良
(1)原液注入量不足。應適當增加注入量。
(2)原液的發泡填充性能不良。應換用發泡填充性能較好的原液。
(3)夾具溫度太高或太低。應適當調整。
(4)注入時間控制不當,注入原液的時間超過了乳化時間。應適當縮短注入時間。
(5)注入口位置沒置不當。應重新設置。
(6)氣體排出孔設置不當。應重新設置
異氰酸酯液固化
(1)空氣中的水分或水混入異氰酸酯液中,造成變質。應將異氰酸酯液在密閉或氮氣加壓密封條件下保管。
(2)保存期太長,造成變質。應縮短保存期
異氰酸酯液粘度
增大
(1)在高溫下保存,造成變質。應在15—25t的室內保管。
(2)保存時間太長,造成變質。應在短期內使用,縮短保存期
異氰酸酯液中有白色結晶
在寒冷地區低溫保存,造成變質。應在15—25℃的室內保存
樹脂預混合液各組分分離
(1)混合不良。應重新混合。
(2)保存期太長。應縮短保存期。預混合液混合后應在短期內使用,要以預混合液中保存期短的原料作為預混合液的使用期限
樹脂預混合液粘度增大
(1)樹脂預混合液在高溫下保存,造成變質。應在15-25%的室內保管。
(2)保存期太長,造成變質。應縮短保存期。
(3)發泡劑用量太少。應適當增加
樹脂預混合液有異味
保存期太長,造成變質。應縮短保存期
原液灌注時飛濺
(1)原液粘度太低。應使用粘度較高的原液。
(2)原液的注射量太多。應適當減少
原液或泡沫泄漏
(1)發泡速度控制不當。應適當調整。
(2)原液注入量太多。應適當減少。
(3)原液溫度太低。應適當提高。
(4)箱體密封不足。應充分密封
需注入大量原液
(1)原液變質。應換用新液。
(2)發泡劑用量不足。應適當增加。
(3)原液的發泡填充性較差。應換用發泡填充性較好的原液。
(4)夾具溫度太低。應適當提高。
(5)配比不當,異氰酸酯液偏多。應調整配比,適當減少異氰酸酯液的用量
夾具受發泡壓力變形
(1)原液注入量太多。應適當減少。
(2)發泡劑用量偏多。應適當減少。
(3)夾具強度太差。應提高夾具強度
被填充箱體的外壁凹凸不平
(1)原液性能不符合成型要求,導致泡沫體收縮。應換用符合成型要求的原液。
(2)脫模時間太短。應適當延長
被填充箱體的壁板
與泡沫體剝離
(1)原液性能不良,泡沫體粘附性較差。應換用粘附性能較好的原液。
(2)夾具溫度太低。應適當提高。
(3)脫模時間太短。應適當延長。
(4)脫模后接觸冷空氣。應避免脫模后驟冷。
(5)配比不當,異氰酸酯液偏多。應適當調整配比,減少異氰酸酯液的用量。
(6)壁板表面有油類附著。應清除表面油污
被填充箱體的壁板
脫模后全部鼓起
(1)原液注入量太多。應適當減少。
(2)發泡劑用量偏多。應適當減少。
(3)原液變質。應更換原液。
(4)脫模時間太短。應適當延長。
(5)夾具溫度太高。應適當降低。
(6)夾具強度不足。應增加強度。
(7)箱體與夾具的間隙太大。應適當減小
被填充箱體在使用
過程中收縮或膨脹
變形
(1)原液不符合成型要求,泡沫體尺寸穩定性太差。應更換原液。
(2)原液注入量不足。應適當增加。
(3)配比不當。異氰酸酯液或樹脂預混合液偏多。應適當調整。
(4)夾具溫度太低。應適當提高
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