延锋-汽车零部件内饰发泡工艺培训

延锋杰华YanfengJiehua发泡工艺张伟立延锋杰华YanfengJiehua一、聚氨酯发泡工艺基础二、典型发泡问题的分析三、聚氨酯发泡工艺常用术语四、聚氨酯发泡设备基础五、案例分享课程内容延锋杰华YanfengJiehua聚氨酯发泡工艺基础主链上含有--NHCO--基团聚合物通称为聚氨基甲酸酯简称为聚氨酯。Polyurethane，简称PU。Cross-LinkinginPolyurethanePolymers聚氨酯定义延锋杰华YanfengJiehua聚氨酯发泡工艺基础聚氨酯理论空间结构延锋杰华YanfengJiehua根据原料不同和配方的变化，分为软质、半硬质和硬质泡沫。软质：座椅，头枕，地毯；半硬质：扶手，方向盘；硬质：方向盘芯。根据多元醇品种分类，分为聚酯型、聚醚型；根据ISO不同分类：TDI、TM、MT、MDI根据发泡方法分类，可以分为块泡，模塑和喷涂聚氨酯泡沫：块泡：复合泡沫。模塑：座椅，扶手，头枕。喷涂：方向盘，仪表盘。聚氨酯发泡工艺基础聚氨酯分类延锋杰华YanfengJiehua发泡反应中有两类主要的反应：1R-NCO+R1-OHR-NH-COOR1ISOCYANATEPOLYOLaurethane22R-NCO+H2ORNHCONHR+CO2ISOCYANATEWATERaurea第一个反应生成聚氨酯，第二个反应生成聚脲（泡沫的骨架），上述两个反应都属于链增长反应，后者还生成二氧化碳，因而即可以看作链增长反应，又可视为发泡反应。注：以上是两个主要的反应，但实际还存在超过10个的副反应存在，因此关键是控制好反应的平衡以获得所需要的结果。聚氨酯发泡工艺基础聚氨酯泡沫形成延锋杰华YanfengJiehua混合：ISO与Polyolsystem混合，此过程在混合头上完成。乳白：混合后泡沫并不是马上起发，而是经过一定时间的流动后，泡沫才开始变白并开始迅速起发。混合结束到起发之间的时间就是乳白时间。乳白时间越长则泡沫的流动性越好。乳白时间长有利于原料在复杂模具中分布。聚氨酯发泡工艺基础聚氨酯泡沫形成延锋杰华YanfengJiehua上升：涉及到泡沫填充能力和熟化速度。拉丝：涉及泡沫的凝胶程度。收缩：发泡开孔和稳定性的重要指标。聚氨酯发泡工艺基础聚氨酯泡沫形成延锋杰华YanfengJiehua聚氨酯原材料主要有ISO部分（又称黑料或B料）和POLY部分（又称白料或A料）组成。Component1（ISO部分）：PureTDI，TDI&MDI和PureMDI。Component2（POLY部分）：聚醚：聚醚多元醇和聚合物多元醇。聚氨酯发泡工艺基础聚氨酯原材料延锋杰华YanfengJiehua助剂：发泡剂：水交联剂：如DEOA催化剂：发泡胺催化剂和凝胶胺催化剂如：A-400A-33泡沫稳定剂：硅油开孔剂：本身是一种聚醚其他助剂：如抗氧剂，阻燃剂等聚氨酯发泡工艺基础聚氨酯原材料延锋杰华YanfengJiehuaTDI:甲苯二异腈酸酯MDI：多亚甲基多苯基多异腈酸酯TolueneDiisocyanateDiphenylmethaneDiisocyanate聚氨酯发泡工艺基础聚氨酯原材料-ISO部分延锋杰华YanfengJiehuaPureTDI：目前北美几乎全部使用TDI系统。主要特点：制作的产品密度比较低；产品拉伸比较好；耐老化性能较低。WholeMDI：这里的MDI指的是改性的MDI或称MMDI，主要成分：（PrepolymerMDI+（4、4MDI，2、4MDI）Isomers/Oligomers）聚氨酯发泡工艺基础聚氨酯原材料-ISO部分延锋杰华YanfengJiehuaMDI系统主要特点是:活性比较高，反应速度快；对模具温度的依赖程度低，可以低模温生产；后熟化快；物理性能，特别是耐老化性能非常优良；撕裂强度较差；制作的产品密度比较高；聚氨酯发泡工艺基础聚氨酯原材料-ISO部分延锋杰华YanfengJiehuaMDI&TDI：为了降低WholeMDI的密度，加入部分的TDI以降低产品的密度从而降低产品的成本。依据产品的性能加入的TDI各不相同。TDI&MDI：有TDI+CrudeMDI组合而成；加入的CrudeMDI比例不同，有TM70/30,TM80/20等不同配比。如：TM80/20=VT06(TDI80%+CrudeMDI20%)聚氨酯发泡工艺基础聚氨酯原材料-ISO部分延锋杰华YanfengJiehua聚醚多元醇--Basepolyol我们现在使用330NY官能度：官能度越高则物理性能，特别是弹性和耐老化性能越好；伯羟基含量：伯羟基含量越高则聚醚多元醇的反应活性越高；粘度：粘度越低则原料的流动性越好，加工性能就越好；聚氨酯发泡工艺基础聚氨酯原材料-POLY部分延锋杰华YanfengJiehua聚合物多元醇--Polymerpolyol我们使用的是H45Y固含量：固含量越高则泡沫产品硬度越高；粘度：与固含量相关，固含量越高则粘度越高；粘度越低则原料的流动性越好，加工性能就越好；比例：产品硬度，物理性能和开孔性的重要控制点；聚氨酯发泡工艺基础聚氨酯原材料-POLY部分延锋杰华YanfengJiehua聚醚多元醇和聚合物多元醇的未来发展趋势：高官能度的聚醚多元醇；高固含量和低粘度的聚合物多元醇；低挥发性；分子量高，分子量分布范围小；伯羟基含量进一步提高。聚氨酯发泡工艺基础聚氨酯原材料-POLY部分延锋杰华YanfengJiehua根据A料与B料反应时的当量关系，可以计算出100克A料需要多少克B料。发泡指数INDEX：ISO实际用量/ISO理论用量*100；INDEX范围一般为60—110之间，INDEX较高时，产品比较硬；其中TDI理想的范围是90－105；MDI系统理想的范围是85－95。聚氨酯发泡工艺基础聚氨酯化学-A料跟B料之比延锋杰华YanfengJiehuaA料B料（软泡）B料（硬泡）P1：10030-50根据实际羟值和水份计算，通常要远高于软泡对于座椅泡沫而言（TDI系统及TDI&MDI系统）来说，其对应关系为：聚氨酯发泡工艺基础聚氨酯化学-A料跟B料之比延锋杰华YanfengJiehua将聚醚，水，催化剂和稳定剂按一定的比例配制后搅拌均匀的体系；也称为A料常见的配方：类别比例软泡比例基本聚醚A330NY100接枝聚醚100-AH45Y硅油0.5～1.587150.8-1.2发泡催化剂0.1～1.0A-4000.5-1.0交联催化剂0.0～0.5A-33交联剂0～10DEOA0-2.0开孔剂0～4350D0-3.0水1.5～7.5去离子水2.0-4.0聚氨酯发泡工艺基础聚氨酯化学-聚醚组合料延锋杰华YanfengJiehua聚氨酯发泡工艺基础工艺流程图延锋杰华YanfengJiehua原料检验羟值，含水量，固含量，NCO含量等原材料性能；配料按配方配制聚醚组合料；浇注按一定的轨迹，一定的流量，一定的浇注时间向模具中进行投料并控制原料的温度，模具的温度以及浇注时的压力。聚氨酯发泡工艺基础工艺流程延锋杰华YanfengJiehua成型两种原料在一定的温度下反应，成型时间约为180s脱模与脱模剂有极大的关系开孔泡沫出模后，需要进行开孔，使泡孔破裂，否则泡沫容易收缩后熟化泡沫出模后，还没有反应完全，需要挂在悬挂链上进行后处理，该过程需要6小时；聚氨酯发泡工艺基础工艺流程延锋杰华YanfengJiehua基础聚醚聚合物聚醚硅油称量进料罐交联剂发泡催化剂交联催化剂水计量泵计量泵工艺参数举例150克/秒ISO流量：60克/秒浇注时间：5秒模具温度：65度浇注轨迹：如右图POLY流量：产品名称：A1560%RSBPOLY1ISOMixinghead搅拌聚氨酯发泡工艺基础工艺流程延锋杰华YanfengJiehua1.温度（包括料罐温度、模具温度、冷水机温度、机房温度）2.压力（包括料罐压力、泵前压力、泵后压力、浇注压力、循环压力、过滤网压力）3.流量（混合头流量）4.自由发泡高度5.自由发泡速度6.流水线节拍聚氨酯发泡工艺基础发泡工艺控制点延锋杰华YanfengJiehua发泡测试标准-大众泡沫标准（TL52653）No.性能要求类型A类型B类型C类型D1胺催化剂散发标准PVC薄膜无可见的颜色改变，无胺味根据PV3937的指示剂法进行评价如果安装了座椅支架的车辆并未配装PVC膜或人造革，或者如果薄膜所含的染料足够稳定，不会同成员舱中的挥发胺反应2推进剂和脱模剂不可用卤代烃作为溶剂3PUR发泡结构的外观发泡的孔结构必须均匀。除：模制件的设计和组成不可避免的会在发泡过程中、在流道和线缆区域造成干扰，行程网状条纹和空洞4衬垫覆盖材料的性能按照PV3410覆盖材料不会因PUR泡沫而变色5总密度按照DINENISO8451)=52kg/m3=32kg/m3=25kg/m3=35kg/m3聚氨酯发泡工艺基础延锋杰华YanfengJiehuaNo.性能要求类型A类型B类型C类型D6压缩形变按照DINENISO1856方法A6.1收货时的状况=8%=10%=14%6.2高温湿老化后=155=18%=18%@+90℃RH(100-6)%的循环热气炉中200小时7压缩应力/压缩应力改变=-30%=+10%按照PV3410第3.5节@+90℃RH(100-6)%200小时（第四次压缩的改变量同收货时状态的比较）8撕裂强度3）8.1收货时的状况=80kPa8.2高温老化后=80kPa@+90℃的循环热气炉中200小时8.3高温湿老化后=80kPa@+90℃RH(100-6)%的循环热气炉中200小时聚氨酯发泡工艺基础发泡测试标准-大众泡沫标准（TL52653）延锋杰华YanfengJiehuaNo.性能要求类型A类型B类型C类型D9撕裂时的伸长率3）9.1收货时的状况=80%9.2高温老化后=80%@+90℃的循环热气炉中200小时9.3高温湿老化后=80%@+90℃RH(100-6)%的机械循环热气炉中200小时10撕裂传播强度4）=2N/cm1）试样尺寸（70x70x30）mm，试样件数：n=52）试样件数：n=5;压缩率：50％3）根据DINENISO1798,拉伸试验试样A，横向速度100mm/min。试样可根据部件形状而具有不同的尺寸4）根据DIN53356进行测定，布料试样的尺寸(100x30x10)mm，切割长度40mm。聚氨酯发泡工艺基础发泡测试标准-大众泡沫标准（TL52653）延锋杰华YanfengJiehua发泡测试标准-通用泡沫标准（GM6293）性质单位试验方法A级B级C级D级芯部密度Min，kg/m3ASTMD3574A48403224压陷系数-模塑成型MinASTMD3574B12.72.62.52.4压陷系数-块料MinASTMD3574B12.22.221.8回复百分率Max，%ASTMD3574B120232630拉伸强度Min，kpaASTMD3574E90908282拉伸力（D.H.A）Max变化，%ASTMD3574K25252525延伸率Min，%ASTMD3574E120120100100剪切强度Min，N/mASTMD3574F240220200180压缩形变（50%）Max，%ASTMD3574D14161825压缩形变（75%）Max，%ASTMD3574D12141620压缩形变（50%，H.A）Max变化，%ASTMD3574D，J125253030CFD（50%，H.A）Max变化，%ASTMD3574C，J125253030结雾（85℃）Min，无油沉积GM9305P60606060聚氨酯发泡工艺基础延锋杰华YanfengJiehua原因分析：1.浇注方式–泡沫在模具中分布不合适2.模具问题–外协件尺寸或两个工装间有差异3.过度飞溅–浇注时有气泡形成4.有外协件在模具中–流动受阻产生气泡5.未充满–未形成足够压力以赶出气体6.起