聚氨酯發(fā)泡生產(chǎn)工藝&常見缺陷及控制

PU泡沫是熱固性泡沫，典型的反應步驟如下：

PU體系中泡孔的成核原因

化學反應產(chǎn)生的氣體，如二氧化碳；

多元醇中溶解的其它氣體，包括空氣；

水蒸汽蒸發(fā)參與泡沫發(fā)泡。

異氰酸酯和多元醇反應形成了PUF。

上述四個反應中：１、２屬于鏈增長反應，后者還生成二氧化碳，因而既可看成鏈增長反應，又可視作氣體發(fā)生反應，我們一般稱為放氣反應。

３、４兩個反應為交聯(lián)反應，隨著此反應的不斷進行，原料的粘度會逐漸增加，因此我們通常稱之為凝膠反應。

隨著人們生活質(zhì)量的提升，對汽車品質(zhì)要求也越來越高。作為汽車內(nèi)飾的重要部分，儀表板不僅要在造型上滿足視覺效果，還要在觸感上不斷提升，在這種情況下，軟質(zhì)儀表板以其良好的觸感、均勻的紋理和光澤在中高檔車上被廣泛應用。所以對發(fā)泡儀表板的原理及生產(chǎn)制造工藝的探究也顯得尤為重要。

對于中高檔車型儀表板，發(fā)泡工藝仍將是使用最廣的加工工藝之一，在較長的時間內(nèi)仍將保持較高的市場份額。通過研究發(fā)泡機理，優(yōu)化發(fā)泡工藝，深入了解發(fā)泡模具結(jié)構(gòu)，從而才能更好的解決發(fā)泡成型的缺陷問題。同時，對于陰模成型，ＰＵ噴涂等工藝也要不斷研究學習，更好的完善汽車儀表板成型技術。

發(fā)泡儀表板的生產(chǎn)工藝

發(fā)泡工藝流程

原料儲存：

原料以每桶２00Ｋｇ左右的包裝送至生產(chǎn)區(qū)域，進行存儲。為防止異氰酸酯析出、結(jié)晶，原料的存儲溫度必須保證在15℃（TDI結(jié)晶溫度，MDI等略低）以上。冬天要進行烘料處理， 以消除在存儲、運輸過程中造成的輕微結(jié)晶等。

配料：

由于儀表板發(fā)泡通常使用的為供應商配制完成的組合料，因此沒有原料配置的過程。只需將原料從料桶中抽入料罐即可。在聚醚組合料抽入料罐前，需先抽入預攪拌釜中，進行充分攪拌（通常至少15分鐘）。這是為了防止原料中的催化劑等成分在長時間的存儲、運輸過程中發(fā)生分層，造成生產(chǎn)不穩(wěn)定。

骨架、表皮放置：

通常，我們使用模具上的真空系統(tǒng)將儀表板骨架吸附固定在上模，而表皮吸附在下模腔。此工序是發(fā)泡工藝中對操作工依賴最多的一個環(huán)節(jié)，也是最難控制的工步之一。

在此過程中，我們也可以通過更改／控制骨架和表皮的真空度來輔助改善吸附效果。

澆注：

在完成骨架和表皮的放置后，操作工可通過設置在操作側(cè)的控制按鈕啟動發(fā)泡機，進行澆注。

發(fā)泡：

原料澆注完畢后，模具合模（閉模發(fā)泡工藝模具合上后開始澆注）。原料在模腔中開始反應，起發(fā)。由于自由發(fā)泡形成的泡沫通常大部分為閉孔結(jié)構(gòu)（類似肥皂泡的結(jié)構(gòu)），在開模后會由于泡孔內(nèi)氣體溫度、外壓等的變化造成產(chǎn)品表面發(fā)生收縮痕等缺陷，因此在發(fā)使產(chǎn)品氣孔在內(nèi)壓的作用下擠破泡壁，增加開孔率，減少產(chǎn)品收縮印。

確定放氣延時時間可通過小樣停發(fā)時間來獲得目標區(qū)間，再進行調(diào)試得到最佳時間。

經(jīng)過一段時間的放氣后，模具會再次合緊，進行產(chǎn)品模內(nèi)熟化完成模內(nèi)熟化后，模具自動打開，產(chǎn)品經(jīng)過后熟化后即可進行下道工序的加工。

常見缺陷及控制

以下將介紹一下在發(fā)泡工藝中常見的幾種缺陷及其常用控制方法：

氣泡

缺陷辨識：缺陷區(qū)域表面不可見，手摸呈塌陷感，剖開表皮，氣泡呈偏圓形不規(guī)則幾何形狀，內(nèi)表面光滑。

一般調(diào)試方法為：

１、調(diào)整澆注軌跡或使用泡沫輔助泡棉改變原料流向；

２、調(diào)整密封，降低夾氣對應位置密封性；

３、拓寬流道，提高模溫／料溫。

缺料

缺陷辨識：缺陷區(qū)域表面不可見，手摸呈偏軟或塌陷感。剖開表皮，缺料位置內(nèi)表面布滿絲狀聚氨酯或泡孔粗大，缺陷周邊泡沫通?？梢娨欢鲃臃较?。

一般調(diào)試方法為：

１、調(diào)整密封，改善模具密封情況；

２、延長放氣延時時間。

褶皺、鼓泡

褶皺一般是由于操作不當造成， 鼓泡的一般調(diào)試方法為：

１、降低澆注量，降低模具密封效果；

２、縮短放氣延時

當然，影響發(fā)泡儀表板產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素及各缺陷的解決方法決不止以上所述。發(fā)泡產(chǎn)品的質(zhì)量與原材料、模具、發(fā)泡設備的特性息息相關。

對于聚氨酯發(fā)泡這個復雜的高分子化學反應的控制，消除外在影響、優(yōu)化工藝條件、穩(wěn)定生產(chǎn)環(huán)境目前仍是我們需要解決的難題。

計算多元醇的羥值及當量值

異氰酸酯用量計算

彩鋼夾芯板是以彩色鋼板為面板,以輕質(zhì)保溫隔熱材料為芯材,經(jīng)連續(xù)成型工藝將芯材與面板粘結(jié)成整體的建筑用板材,俗稱“夾芯板”。

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