硬質聚氨酯泡沫質量通病及其防治

  摘 要:硬質聚氨酯泡沫經常出現組合聚醚和異氰酸酯混合后不發泡、硬質聚氨酯泡沫收縮、硬質聚氨酯泡沫酥脆、硬質聚氨酯泡沫太軟,熟化過慢、硬質聚氨酯泡沫塌泡、硬質聚氨酯泡沫開裂或中心發焦(燒心)等質量通病,影響制品的性能和使用。本文對硬質聚氨酯泡沫質量通病產生的原因以及防治措施進行了簡略分析。
  關鍵詞:硬質聚氨酯泡沫 質量通病 防治
  硬質聚氨酯泡沫及其制品質輕、比強度高、導熱率低、隔音性良好,廣泛用作保溫隔熱材料、夾芯層材料。然而由于生產聚氨酯泡沫塑料的化學反應比較復雜,導致產品常常會產生影響其性能的質量缺陷。
  一、組合聚醚和異氰酸酯物料混合后不發泡
  是指組合聚醚和異氰酸酯兩組分混合后不能放生聚合反應或發泡反應而不能產生合格硬質聚氨酯泡沫的現象。
  1.產生原因
  1.1料溫低
  1.2兩組分配比不準
  1.3組合聚醚中少加或漏加催化劑
  1.4異氰酸酯質量低劣
  1.5漏加發泡劑
  2.防治措施
  2.1組合聚醚和異氰酸酯溫度宜為25℃±5℃。
  2.2測定比例泵疏松的多異氰酸酯和組合聚醚的配比。原則上異氰酸酯用量按羥基與異氰酸根等當量,考慮組合聚醚中有水分,即異氰酸酯指數是(1.0~1.1):1.0。
  2.3 根據成型泡沫體積的不同在組合聚醚中使用相應量的胺和錫混合催化劑。
  2.4 使用產品合格證、質量證明書齊全的合格廠家生產的異氰酸酯組分。
  2.5在組合聚醚中使用相應量的發泡劑。
  二、硬質硬質聚氨酯泡沫收縮
  硬質硬質聚氨酯泡沫收縮是指在硬質聚氨酯泡沫成型后經過一段時間后出現體積收縮的現象。
  1.產生原因
  1.1組合聚醚中組分多,使硬質硬質聚氨酯泡沫強度下降引起收縮。
  1.2噴槍中料液混合不均,噴霧空氣太小,或物料粘度太大。
  1.3固化太快,形成較多閉孔。
  1.4氣體熱脹冷縮變形。
  2.防治措施
  2.1異氰酸酯用量按羥基與異氰酸根等當量,考慮組合聚醚中有水分,即異氰酸酯指數是(1.0~1.1):1.0。
  2.2泡沫塑料原料宜用噴槍連續混合,使其混合充分,噴槍空氣壓力不得低于0.5MPa,在組合聚醚中加入適量的有機硅表活劑使其降低物料粘度。
  2.3在催化劑組分中適量降低有機錫含量,同時增加胺催化劑量。
  2.4根據不同氣候條件制得相應尺寸穩定性的硬質聚氨酯泡沫。
  三、硬質聚氨酯泡沫酥脆
  硬質聚氨酯泡沫酥脆是指制得的硬質聚氨酯泡沫剛性鏈段多,造成泡沫柔軟性差,回彈性低酥脆易碎。
  1.產生原因
  1.1異氰酸酯組分太多。
  1.2水分過多(包括聚中水分) 。
  1.3工作面溫度過低。
  1.4組合聚醚中羥值大。
  1.5阻燃劑加入量過多。
  2.防治措施
  2.1異氰酸酯用量按羥基與異氰酸根等當量,考慮組合聚醚中有水分,即異氰酸酯指數是(1.0~1.1):1.0。
  2.2硬質硬質聚氨酯泡沫配方中水發泡劑用量控制在聚醚質量的3%~4%。
  2.3控制泡沫塑料涂覆時工作面溫度宜為35℃±5℃。
  2.4選用低羥值的組合聚醚。
  2.5適當減小無機阻燃劑添加量或用有機阻燃劑代替。
  四、硬質硬質聚氨酯泡沫太軟,熟化過慢
  硬質硬質聚氨酯泡沫太軟,熟化過慢是指生成的硬質聚氨酯泡沫不能在相應的時間內成型固化。
  1.產生原因
  1.1異氰酸酯組分量小。
  1.2組合聚醚中錫類催化劑太少。
  1.3氣溫、料溫、落料工作面溫度低。
  2.防治措施
  2.1異氰酸酯用量按羥基與異氰酸根等當量,考慮組合聚醚中有水分,即異氰酸酯指數是(1.0~1.1):1.0。
  2.2適當增加組合聚醚中有機錫催化劑量。
  2.3組合聚醚和異氰酸酯溫度宜為25℃±5℃,控制泡沫塑料落料工作表面溫度宜為35℃±5℃。
  五、硬質聚氨酯泡沫塌泡
  硬質聚氨酯泡沫塌泡是指聚合物鏈增長速度超過了低沸點發泡劑的吸熱揮發速度,導致不能有效的截留氣體使得泡孔的強度不夠塌癟。
  1.產生原因
  1.1鏈增長反應過速,發泡反應速度較慢。
  1.2發泡劑失效或量少。
  1.3錫催化劑失效或漏加。
  1.4原料中酸值大。
  2.防治措施
  2.1降低組合聚醚中胺催化劑用量。
  2.2組合聚醚中加入有效的足量的發泡劑。
  2.3組合聚醚中加入有效有機錫催化劑。
  2.4控制原料中的酸值。
  六、硬質聚氨酯泡沫開裂或中心發焦(燒心)
  硬質聚氨酯開裂是指在發泡反應中,發泡劑產生大量的氣體使得聚合物經絡和骨架破裂,造成泡沫局部中空或開裂。相反如果發泡劑無法產生大量的氣體去帶走聚合反應熱的話就會造成聚合物燒心。
  1.產生原因
  1.1物料溫度高。
  1.2催化劑過量。
  1.3一次澆注量過大,泡沫過厚。
  1.4發泡劑加入量少。
  2.防治措施
  2.1組合聚醚和異氰酸酯溫度宜為25℃±5℃。
  2.2適當減少催化劑用量以減緩聚合反應速度。
  2.3盡量避免一次性澆注大體積硬質聚氨酯泡沫塊。
  2.4適當多加發泡劑,發泡劑氣化吸收聚合反應熱,有利于降低泡沫塊溫度。
  七、結束語
  硬質聚氨酯泡沫缺陷的產生主要受原材料配方、工裝模具狀態、生產工藝參數控制等因素影響,要綜合考慮各種因素,才能有效地減少泡沫缺陷??傊?,只要本著實事求是的原則,當出現問題,依據相關標準、規范,從原材料、配合比、施工工藝、施工管理等一一排查,找出原因,制定相應處理方案,杜絕質量通病將完全可以實現。