发泡培训专业知识

目录12345PU简介基础知识现场工艺知识发泡主要问题点与设计、工艺质量相关问题123PU简介:PU(聚氨基甲酸酯简称聚氨酯)、MDI(异氰酸酯)、POL的历史泡沫保温原理基础知识：现场工艺知识：1、发泡剂及主要特性参数2、MDI及主要特性参数3、POL及主要特性参数1、配料（预混站）2、发泡现场3、发泡设备41、离泡、漏泡2、收缩、变形3、空泡、假满4、开裂、气泡发泡主要问题点：5与设计、工艺质量相关问题：1、门体加强铁使用2、箱体注泡孔定位与注泡方式3、导流槽使用4、注泡挡块使用5、泡层通道及排气一、PU简介与发泡的作用1、PU历史：1937年，德国人Bayer合成PU；1957年，POL在美国合成，同年ICI公司以MDI成功制作硬泡；1958年杜邦公司用CFC-11成功制备硬泡PU；PU至今已成为五大塑料之一。2、发泡原理：复杂的化学反应，通过链增长、交联、发泡等反应完成（略）。3、发泡原料：发泡剂、MDI（PAPI）、POL。一、PU简介与发泡的作用4、发泡的作用：1）绝热保温2）骨架支撑3）胶粘剂和充填作用----将箱体和门体分别连接成为一个整体。5、发泡绝热保温原理：PU之所以是优良的绝热保温材料，是因为其热导率小。硬泡热导率构成因素—见下页：硬泡热导率构成因素：硬泡热导率=发泡剂热导率（1）+固体热导率（2）+辐射热导率（3）+对流热导率（4）其中，对流热导率（4）可忽略（只在孔径3-10mm以上才考虑），因此硬泡热导率主要由（1）、（2）、（3）部分组成。影响硬泡热导率分析-----见下页影响硬泡热导率分析：在一定密度范围内，（2）变化不大（密度太大则会导致热导率增大，密度太小则闭孔率低，热导率也增大），因此硬泡热导率大小主要由（1）和（3）决定。而（1）则取决于发泡剂种类，（3）则取决于泡孔大小。为什么CFC-11泡沫保温性能比环戊烷好？因为CFC-11的热导率比环戊烷小很多，发泡剂起决定作用；为什么245fa/环戊烷泡沫保温性能比环戊烷好？虽然两者的热导率相近，但245fa具有特殊的减小泡沫孔径的作用，使泡沫更均匀、微细，所以245fa/环戊烷泡沫较环戊烷泡沫孔径小很多，结果获得了更小的辐射热导率，从而得到了更小的硬泡热导率，起决定作用的是泡沫孔径。二、基础知识1、发泡剂及主要特性参数（1）常用发泡剂CFCCFC-11已淘汰HCFCHCFC-141b已淘汰HFCHFC-365mfc（冰箱类少用）、HFC-245faHCc-Pentane环戊烷（含c/i-Pentane）二、基础知识各类发泡剂的性能指标特性CFC-11一氟三氯甲烷HCFC-141b一氟二氯乙烷HFC-245fa五氟丙烷HFC-365mfc五氟丁烷c-Pentane环戊烷c-Pentane/HFC-245fa沸点℃23.731.715.340.249爆炸极限％-8-18-3.5-91．4-8．1导热系数25℃mw/mK8.510.112.210.611．8芯密度kg/m328-3234-3630-3434－3834-3830-34ODP10.11000GWP10.70.20（2）CFC替代技术方案与环保性及意义a.替代技术方案：以环戊烷替代CFC-11，以HFC-245fa/环戊烷替代HCFC-141b及环戊烷b.环保要求:ODP=0,较小GWPc.替代意义:*保护臭氧层、保护地球环境、减少温室效应;*保护人类健康,减少疾病(白类障、皮肤病等)、保护农作物等；*节能、降成本。2、MDI及主要特性参数PAPI（或MDI）的技术指标项目外观-NCO％酸值（以HCL计）％水解氯％粘度mPa·s，25℃指标棕色液体,无肉眼可见的沉淀30～32≤0.2＜0.3100～250质量特性重要度[Ｂ]密度（25℃）g/cm31.220～1.2503、POL及主要特性参数聚醚的技术要求指标品名羟值（mgKOH/g）酸值（mgKOH/g）水份(×10-2)粘度(25℃)（mPa﹒s）HCFC-141b组合聚醚//1.6～2.22000～4000F11组合聚醚//1.4～2.01800～3000环戊烷组合聚醚//1.8～2.42200～4500环/异戊烷组合聚醚//1.8～2.42200～4500245fa组合聚醚//1.8～2.32000～4500环戊烷/245fa组合聚醚//1.8～2.32000～4500质量特性重要度[B]/[B][B]（注：组合聚醚的羟值、酸值非必检项目，已混好发泡剂的组合聚醚，粘度非必检项目）三、现场工艺知识（一）配料（预混站）我公司现用的白料为组合料，由白料供应商直接提供。环戊烷组合料的预混：采用MEF一级预混；245fa/环戊烷组合料的预混：二级预混，由一套245fa专用MEF和现有环戊烷MEF组成，先进行245fa和组合料的预混，再连续进行同环戊烷的预混。预混的控制关键：温度、配比手工检测：目的是为了检测所配制的白料是否合格。每缸必检并要求记录。检测的内容包括：乳白时间、凝胶时间、失粘时间、密度及泡沫的外观。具体操作方法：分别取一定量的黑白料并调节到要求的温度，按照工艺要求的比例在台钻上搅拌一定的时间，用秒表记录三个反应时间，用排水法测试自由泡芯部密度。问题原因处理1、反应时间太慢组合料影响要求厂家在下一批调整或停止使用并换料料温偏低提高料温黑料加多使用合理比例环境温度太低适当控制环温2、反应时间太快组合料影响要求厂家在下一批调整或停止使用并换料料温偏高降低料温黑料过少使用合理比例3、泡沫发不起组合料出现质量问题停止使用；未加发泡剂按照比例添加未搅拌按照规定时间搅拌均匀4、泡孔粗大组合料出现问题停止使用并换常见问题及处理安全注意事项1、进入预混站包括环戊烷地下储罐区，禁带火种、关闭通讯工具；2、作业时，穿棉质衣服，穿戴防护服；3、严禁敲击，使用铜质工具；4、处理含有环戊烷发泡剂组合料时做好安全接地，使用气动工具；5、作业场所注意抽风；6、发泡料严禁直接排放到下水道，注意用木糠或沙粒吸收；7、溅到皮肤上立即用大量水冲洗；8、黑白废物料严禁相互混和存放；9、严禁在黑料里混入水分，特别是密闭的黑料容器中。（二）发泡现场**箱体发泡（1）箱发泡控制参数1、烘道预热温度及时间60±10℃30~60s2、模具温度45±5℃3、原料温度cp20-26℃245fa/cp18-23℃4、原料比例cpI/P＝1.18-1.20245fa/cpI/P＝1.15-1.185、灌注压力I、P12-15Mpa6、枪样密度cp：23.5-25.5Kg/m3245fa/cp：23.0-24.5kg/m37、原料流量1000－1800g/s（单枪）、600—1000（双枪）8、灌注量根据标准密度设定，具体见工艺通知单。9、熟化时间根据泡层厚度、箱体结构、发泡料种类确定，具体见工艺通知单。开工时通过枪头小样监控参数的合理及泡料的反应性（2）箱发泡技术要求1、发泡工艺参数：同上2、导热系数：cp≤0.020W/M.K（低K系统）cp/245fa：0.0180-0.0190W/M.K每月拆箱送检。3、首检及记录：外观及尺寸检验，包括包装件的配合检验等。**门体发泡（1）门发泡控制参数1、模具温度40±5℃2、原料温度cp20-26℃245fa/cp18-23℃3、原料比例cpI/P＝1.18-1.20245fa/cpI/P＝1.15-1.184、灌注压力11-15Mpa5、枪样密度cp：24.0-26.0Kg/m3245fa/cp：23.0-24.5kg/m36、原料流量200－350g/s7、灌注量根据标准密度设定，具体见工艺通知单。8、熟化时间或周期循环时间根据泡层厚度、门体结构、发泡料种类确定，具体见工艺通知单。开工时通过枪头小样监控参数的合理及泡料的反应性（2）门发泡技术要求1、发泡工艺参数：同上2、导热系数：cp≤0.020W/M.K(低K值系统)cp/245fa：0.0185-0.0192W/M.K每月拆门送检。3、首检及记录：外观及尺寸检验，包括包装件的配合检验。4、门体外观：门面板无凹花、划花、变形；定位板无白口、开裂、压伤、划花；门胆无变形；门体无假满；定位板与面板离缝满足技术要求（三）发泡设备技术要求：1、设备精度满足技术要求：流量、比例、注泡量2、设备要满足关键工艺参数要求：温度、压力3、设备要满足工艺节拍要求：开合模时间、小车运行时间、模具和枪头运行时间操作要点：1、温度的调控主要通过对设备上相应的温控表或电脑设定值的改变来进行，必要时用红外测温枪验证。2、料比的调控主要通过调节黑白料计量泵的流量来进行，同时枪头的压力调节要适应，通过人工称量校对。3、压力的调控主要调节枪头上两料的节流阀的大小来进行。4、枪头注泡量及计量泵精度的调控主要通过定期对设备进行校正，并配合相关软件参数的修正来进行。具体做法是通过实测黑白料的单位时间重量并将其与显示结果作比对，找出正负误差，然后调整相关脉冲数的大小，使实测与显示相近。机械部分的损坏应及时进行更换。四、发泡过程注意事项注意事项：（1）开机时：a、开手动过滤器（重要）——保护枪头、过滤杂质b、启动高压循环、调压力、流量、比例至工艺要求——压力平衡非常重要，否则门体泡料四溅、箱体料打不到适当位置，轻则弄脏衣物、重则造成周边零部件报废，弄到人眼最惨。c、观察冷水机温度及料温是否正常——冷水机温度异常不能生产，即时报告设备维修人员。d、打小样，检查泡孔是否正常，发泡速度、密度。（2）发泡机湿机平时生产过程中：a、定期测计量泵流量，核对黑白料比例及流量是否有波动。一旦黑白料比例异常，轻则导致漏泡或空泡，重则泡层开裂、严重变形，造成批量事故。b、计量泵手柄，特别是黑料MDI手柄要经常转动，否则时间一长，MDI结晶颗粒焊死、卡死手柄，无法转动，导致计量泵无法准确进行流量、比例调整。卡死后要再进行比例、流量调整非常困难，大扳手都不一定能转动扭动，一不小心还可能造成计量泵损坏。（3）干机（发泡线）生产过程中注意事项a、模温、预热烘道温度及时间控制，冬天特别注意——模温过高造成漏泡加重、内胆变形；过低，冬天很容易造成离泡。预热温度过高，时间过长，热溶胶流出，内胆变形。b、发泡过程中自检，发泡前看夹具、芯模上有无泡粒，要清干净在发泡。发泡后看内外箱有无变形、划花、凹坑。c、脱模时间要严格遵守工艺纪律，不能随意调短。早期总部曾出现过一次批量发泡质量事故，顶部鼓泡、顶盖装不上，多大200台箱返修，一开始大家都无经验，过了很久才知道是夜班操作工擅自减少脱模时间所致。（4）发泡安全注意事项：a、C-P爆炸范围1.4-8.1。加料过程中特别注意防止加料过多，出现溢料现象。总部曾出现过一起这类事故，检测器发现已达到爆炸范围，现场及时进行了人员疏散，没造成安全事故。b、不要赤膊上阵，安全第一。黑白料管裂喷到人身上，会造成皮肤损伤、过敏及危机人身事故。发泡常见质量问题及应采取的对策措施（1）漏泡现象及其原因：冬夏不同配方料，不能冬行夏令或反过来a、密封操作质量。b、发泡速度过慢（泡料原因），象水一样半天不发起来（箱口向下时严重）。c、发泡速度过快，流动性太强，到边角部位时还有较大一股压力，造成边角漏泡。b、c措施：厂家调整泡料配方，现场调高（过慢）或调低（过快）料温。d、发泡自由泡密度过小，如环戊烷发泡，通常枪头样24-25kg/m3，如低至22-23kg/m3则会造成严重漏泡，原因：环戊烷加入量过大或POL中水分含量过高。措施：1）黑白料比例适当调高2）减少新配料中发泡剂量3）通知厂家在下一批量供货时改进e、冷水机不制冷或发泡模温度失控，从而出现料温过高或模温过高现象，造成严重漏泡。f、设备原因造成漏泡，如计量不准、黑白料比例显示正常、实际严重异常，导致注入量过大。g、环境温度突然异常，大幅度升温或降温。（2）离泡现象：a、外箱侧板或后板离泡，可能因素：1）最常见冬季温度过低，模温、料温不正常引起2）金属材料引起，如不合格镀铝锌板表面有塑料膜或蜡质、油污，造成批量离泡。3）模具与工件配合尺寸，如夹具尺寸小或后板尺寸大，夹变形可能