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《硬質(zhì)聚氨酯泡沫板材技術(shù)和應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、硬質(zhì)聚氨酯泡沫板材技術(shù)與應(yīng)用近十幾年,新技術(shù)的開(kāi)發(fā),聚氨酯迅速應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域,如冰箱、冷藏、建筑等行業(yè)。聚氨酯硬質(zhì)泡沫板材(簡(jiǎn)稱PU硬泡)具有容重強(qiáng)度高、吸水率小、低溫或高溫尺寸穩(wěn)定性好、使用壽命長(zhǎng)、絕熱性能優(yōu)異等特點(diǎn)。尤其聚氨酯硬泡板材應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛,使用方便,保溫效果良好?! ?、聚氨酯板材的種類 在建筑板材方面,根據(jù)制品狀況聚氨酯板材可以分為普通聚氨酯板材、復(fù)合聚氨酯板材等類型;依照發(fā)泡成型工藝情況又可以分為連續(xù)式板材和間歇式板材。 間歇式板材要求發(fā)泡料在較短暫的時(shí)間內(nèi)填充滿較薄的大體積模腔,要求發(fā)泡體系要具有優(yōu)異的流動(dòng)性、板材具有良好的
2、密度分布和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性;連續(xù)式板材則要求發(fā)泡參數(shù)與生產(chǎn)線速度具有合適的配合性、后期具有優(yōu)異的脫模性等。針對(duì)以上的具體要求,我們采用特種聚醚材料、配合優(yōu)選的催化體系,研制出分別適于各種生產(chǎn)線情況的發(fā)泡料體系,在國(guó)內(nèi)部分知名企業(yè)生產(chǎn)線上使用?! ?、特點(diǎn) 2.1穩(wěn)定性 重量輕,強(qiáng)度高,尺寸穩(wěn)定性好 2.2?粘合力強(qiáng) 聚氨酯硬泡對(duì)鋼、鋁、不銹鋼等金屬,木材、混凝土、石棉、瀝青、紙以及聚乙烯、聚丙烯等大多數(shù)塑料材料都具有良好的粘結(jié)強(qiáng)度。泡沫塑料和面材之間的粘接強(qiáng)度的大小直接影響復(fù)合板材的實(shí)用效果。 2.3?絕熱性能優(yōu)越 聚氨酯硬泡閉孔率高,導(dǎo)熱系數(shù)極低
3、,因此聚氨酯硬泡在目前建筑材料中絕熱性能最好。數(shù)據(jù)顯示,采用聚氨酯夾心板材后可比沒(méi)保溫隔熱的外墻節(jié)約60%作業(yè)的采暖費(fèi)以鋼板與硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料復(fù)合為例,復(fù)合板材的導(dǎo)熱性列于下表?! ?fù)合板材總厚度/mm??熱導(dǎo)率/W·(m·k)-1 35?????????????????0.70 50?????????????????0.46 60?????????????????0.37 120?????????????????0.23 3、生產(chǎn)與工藝 3.1間歇式板材 3.1.1注射式板材的生產(chǎn) 這種制造方法是在模具中注射成型,這是一種間歇式加工法。發(fā)泡
4、機(jī)中的計(jì)量泵把聚氨酯兩種組分原料打入混合頭,混合均勻后,通過(guò)模具的注入孔把原料注入模具空腔。模具空腔已經(jīng)事先安放了面材。發(fā)泡熟化后,即可從模具中取出板材?! ∵@種加工方法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單,適應(yīng)多品種生產(chǎn)。根據(jù)應(yīng)用上的需要,選用平面或凹凸形的面材作復(fù)合板材的表層,也可以應(yīng)用。這種方法生產(chǎn)板材時(shí)要注意調(diào)節(jié)發(fā)泡時(shí)間參數(shù),對(duì)于不同長(zhǎng)度的板材要選用不同配方,才能滿足不同規(guī)格板材成型工藝的要求,對(duì)于長(zhǎng)度較長(zhǎng)的板材來(lái)說(shuō),調(diào)整配方就很重要了。生產(chǎn)板材時(shí),兩種組分原料注入模具后,必須完全充滿模腔后才能凝膠,否則,難以制成泡沫密度均一的制品,如果凝膠固化速度太快,有可能造成距離注
5、射口近的地方填充密度過(guò)大,而距離注射口較遠(yuǎn)的地方填充不滿,造成空腔。這時(shí),調(diào)整聚醚組合料配方顯得尤為重要?! ?.1.2原料的選擇 異氰酸酯(PAPI)組分選用煙臺(tái)萬(wàn)華PM-200,這個(gè)組分是固定的。隨著PAPI用量增加,泡沫塑料的交聯(lián)度增加,其強(qiáng)度和剛度也隨之提高,但若PAPI用量過(guò)多,泡體將發(fā)脆,芯材容易產(chǎn)生裂紋。 首先選擇聚醚多元醇最重要,聚醚多元醇是組成聚氨酯硬泡的基礎(chǔ)原料之一,它影響泡沫芯材的物理力學(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性和發(fā)泡工藝性能。根據(jù)起始劑、羥值和粘度確定聚醚型號(hào)后,聚醚中夾雜鉀離子的含量選擇低的?! ∨菽€(wěn)定劑選擇乳化能力強(qiáng)為宜。主要控制泡孔
6、大小、維持泡孔的穩(wěn)定、防止泡孔崩塌。有機(jī)硅酮類泡沫穩(wěn)定劑對(duì)此具有較好的作用,其用量可在1.5~2.5(質(zhì)量分?jǐn)?shù))內(nèi)調(diào)節(jié) 發(fā)泡劑的種類、用量對(duì)聚氨酯硬泡的密度、強(qiáng)度等物理性能有直接的影響。發(fā)泡劑不僅可以調(diào)整和控制泡沫制品的密度和性能,還能降低組合聚醚的粘度、改善其發(fā)泡工藝,提高泡沫的流動(dòng)性,有利于泡沫成型。考慮到可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要,現(xiàn)在已經(jīng)限制使用對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重的CFC 氟烴類化合物,使用替代發(fā)泡劑?! ∵x擇催化劑可選用延遲催化體系,使乳白時(shí)間與凝膠時(shí)間間隔時(shí)間較長(zhǎng),有效提高發(fā)泡體系的流動(dòng)性,改善泡沫性能,以適合生產(chǎn)工藝操作。泡沫在腔體內(nèi)是否均勻、泡沫
7、細(xì)膩程度、泡沫閉孔率高低等因素對(duì)板材的整體保溫性能有很大影響,這些因素關(guān)系到泡沫與腔壁粘接牢固程度,泡沫尺寸穩(wěn)定性等。 阻燃劑可以提高泡沫塑料的耐火性,但是阻燃劑在發(fā)泡過(guò)程中對(duì)泡沫有破壞作用,在保證提高阻燃效果的前提下,保證泡沫塑料的使用性能和尺寸穩(wěn)定性?! ?.1.3箱式保溫板材的生產(chǎn) 采用類似于箱式軟泡生產(chǎn)的模具,將組合聚醚輸送至箱式發(fā)泡機(jī)工作釜中,攪拌幾分鐘后送入發(fā)泡攪拌桶中,然后輸入計(jì)算好的異氰酸酯組分,高速攪拌30秒后,提起攪拌桶并同時(shí)打開(kāi)桶底蓋,使混合后的黑白料流入箱式模具中(模具表面涂有脫模劑或者表面鋪聚乙烯塑料薄膜),放置浮動(dòng)頂板,混合物進(jìn)
8、行發(fā)泡。放置20min后,即可將箱體的