冰箱聚氨酯发泡培训资料

聚氨酯泡沫在电冰箱中的应用Year'2000TSReviewJCao22种液体组份多元醇和异氰酸酯聚氨酯泡沫多元醇异氰酸酯发泡剂+发泡剂+聚氨酯泡沫Year'2000TSReviewJCao3反应时间液体状态气体生成,颜色变化膨胀,泡沫上升稳定,上升终止时间:0乳白拉丝不粘手PU泡沫,闭孔异氰酸酯+多元醇反应,+放热异氰酸酯与水反应生成CO2+放热发泡剂气化,泡沫膨胀,聚合物形成异氰酸酯多元醇发泡剂Year'2000TSReviewJCao4如何制造聚氨酯泡沫？多元醇发泡剂表面活性剂（硅油）催化剂水阻燃剂异氰酸酯预混多元醇预混物异氰酸酯混合聚氨酯泡沫Year'2000TSReviewJCao5聚氨酯原材料•异氰酸酯•多元醇–多元醇混合物–助剂（硅油，催化剂等）•发泡剂–化学发泡剂：水•CO2(由异氰酸酯与水反应生成)–物理发泡剂Year'2000TSReviewJCao6冰箱泡沫用发泡剂•欧洲，亚太地区和拉丁美洲–碳氢发泡•环戊烷•碳氢混合发泡–环/异戊烷(70/30)比纯环戊烷省料3~5%–环戊烷/丁烷(80/20)比纯环戊烷省料8~10%•美国–HFC134a–HFC245fa（目前美国海尔采用HFC245fa发泡）Year'2000TSReviewJCao7碳氢发泡剂Substance沸点气体K值气体压力25°C20°C(°C)(mW/mK)(bars)环戊烷=C5H104912.40.34异戊烷=C5H122813.60.80正戊烷=C5H123614.50.65异丁烷=C4H10-1115.92.94正丁烷=C4H10-115.32.08(CFC-11=CCl3F246.90.8)Year'2000TSReviewJCao8主要的泡沫性能•发泡反应性•自由发泡密度–FRD（FreeRiseDensity）•流动性–泡沫填充空洞的能力•固化时间–脱模性能好-固化时间短-生产效率高Year'2000TSReviewJCao9发泡反应性•乳白时间Creamtime–从混料开始至出现发泡的时间：这时发泡料颜色变浅并开始上升（发泡）•凝胶化时间(拉丝时间)Geltime–聚合物形成（粘度极高），此时当用棒状物插入，拔出时会有纤维拉出•不粘手时间Tackfreetime–泡沫上升完成,表面失去粘性Year'2000TSReviewJCao10自由发泡密度FreeRiseDensity•自由发泡密度取决于:–配方中的含水量(CO2)和发泡剂含量–多元醇本性，环境温度T和大气压力P•自由发泡密度与发泡反应性是发泡工艺中重要的控制参数–因配方而异–环戊烷发泡系统通常为23~26kg/m3Year'2000TSReviewJCao11配方•以组合聚醚为100，例如:DSD360.01多元醇100份环戊烷13份PAPI*27异氰酸酯133份表示:–对于每100克DSD360.01多元醇，我们需要混合13克环戊烷组成多元醇/发泡剂预混物（A组份）–113克的多元醇预混物将与133克PAPI*27异氰酸酯（B组份）混合进行聚氨酯发泡反应–相对用量是基于多元醇和异氰酸酯的特性•多元醇的羟值和含水量•异氰酸酯的NCO%Year'2000TSReviewJCao12多元醇+发泡剂异氰酸酯ISO/POL比例（黑白料比）•因配方而异ABYear'2000TSReviewJCao13比例不当之后果•异氰酸酯过量–泡沫颜色发深，发硬，发脆(影响粘接性!)–自由密度变高,流动性变差–反应速度变慢•多元醇过量–浅色软泡沫，在低温下可能收缩–自由密度变小，反应速度加快–可能造成溢料Year'2000TSReviewJCao14泡沫流动性•泡沫填充空隙的能力•好的泡沫流动性有以下优点：–在相同的泡沫注射量下可填充更多的空间（省料）–泡沫的分布较好–泡沫表皮较薄•流动性受模温影响极大–冷模将严重影响泡沫的流动•理想的模温为40~45oC，不宜低于35oC及高于50oCYear'2000TSReviewJCao15泡沫固化•箱体的脱模时间取决于:–泡沫熟化的快慢（熟化快，则脱模时间短）–模具温度–泡沫过填充量•脱模时间因以下原因延长:–泡沫厚度增加（一般厚度增加1厘米脱模时间延长1分钟）–复杂的箱体设计(需更多泡沫，较高过填充量)–模温太高(50°C)或太低(30°C)Year'2000TSReviewJCao16PTPTBPCDVPTPTBPCDV干燥空气压力调节进料过滤器输料泵热交换器循环控制阀白料回路冷却线路过滤器计量泵白料罐黑料罐循环控制阀输料泵热交换器过滤器进料干燥空气压力调节黑料回路计量泵过滤器枪头进料回料进料回料图例：BPC：回路压力控制阀DV：转向阀P：压力表T：温度表发泡系统原理图Year'2000TSReviewJCao18湖北精正混合枪头控制柜计量泵液位计原料储罐黑色为盘水夹层原料输送管理储罐搅拌马达储罐预压压力表原料输送泵Year'2000TSReviewJCao19注料枪头原理示意图Year'2000TSReviewJCao20发泡剂现状•欧洲家电工业从1993年起选择碳氢发泡作为CFC的替代•在1993-2002年间，HCFC141b在全球范围特别是在北美被广泛使用•目前，碳氢发泡剂在欧洲，拉丁美洲和亚太地区被广泛使用•中国目前主要用碳氢发泡技术（纯环戊烷和环/异戊烷混合发泡），部分厂商仍使用HCFC-141b•北美HFC245fa和134a被作为HCFC141b的替代品–这些HFC类发泡剂不可燃，而且245fa提供比环戊烷较好的k值（但成本很高：8-9US$/kg）Year'2000TSReviewJCao21碳氢发泡剂特性•在所有的碳氢发泡剂中，环戊烷的气体k值最低–...但比CFC-11要差得多：12.4vs.6.9mW/m.K！•环戊烷沸点为49°C，因而蒸气压较低（环戊烷：0.34巴；CFC-11：0.8巴）发泡剂冷凝，低泡孔压力，发泡效率较低，泡沫机械性能和尺寸稳定性较差，流动性较差与CFC-11发泡相比：泡沫k值高约15%，约+2mW/m.K填充密度升高15%以上总成本大幅升高!!!