高回彈(dàn)聚氨酯泡沫塑料缺陷解決(jué)方案
高回彈聚氨酯泡沫塑料缺陷解決方案
冷熟化高回彈聚氨酯泡沫塑料是一種優良的座墊材料，它具有回彈性好、阻燃性好、成本低等優點。但在高回彈泡沫的實際生産過程中，經常遇到泡沫收縮、泡沫中空塌泡、有殘餘氣味、表面不好有氣孔、濕熱老化性能差等一系列缺陷。筆(bǐ)者在近年的工作中針對生産中出現的實際問題，進行瞭(le)一些探索。
| 中文名 | 聚氨酯泡沫塑料 | 硬 度 | 軟質和硬質兩類 |
| 具 有 | 極佳的彈性、柔軟性等 |
1 泡沫收縮
在實際生産(chǎn)中，常出現且較難解決的問題就是泡沫收縮。造成收縮現象的主要有工裝模具及原材料兩方面的原因，且這兩者是相輔(fǔ)相成的 。
1.1 工裝模具方面 在模具密封不好的情況下，容易引起漏料，使泡沫體達不到設計的密度，導緻泡沫收縮。在收縮的同時，在相應的合模線附近泡沫制品會産(chǎn)生硬邊(biān)現象。可以通過提高模具口的密封性 ，或适當提高模具鎖模力來解決。
1.2 原材料方面
如果發泡過程中氣泡膜壁彈性較大 ，在氣體大量發生造成體積膨脹時，泡孔也同時脹開而不破裂 ，則所得氣泡大部分爲閉孔，即閉孔率偏高，則當泡沫體冷卻時，氣泡内氣體壓力下降，導緻泡沫收縮變形。産生這種閉孔現象，筆(bǐ)者認爲主要有4種解決辦(bàn)法。
(1)可通過調節催化劑用量以控制泡沫孔徑和開孔率 。通常胺催化劑主要催化異氰酸酯與水的反應(即發泡反應)，三亞乙基二胺或有機錫催化劑主要用於(yú)催化異氰酸酯與多元醇的反應(即凝膠反應)。如果促進凝膠的催化劑過量，則泡沫過早凝膠 ，泡孔壁膜韌性好 ，不易破裂，形成閉(bì)孔 。要想控制泡沫孔徑和開孔率，可适當降低凝膠催化劑的用量，以降低分子鏈增長速度，使發氣高峰時氣泡膜壁彈性降低，減少閉(bì)孔率。
(2)閉(bì)孔的形成也與聚醚多元醇的聚合度及支化度有關 ，這是由於(yú)在nco/oh反應中，官能度高的聚醚形成網狀結構較快，即形成的泡孔膜壁彈性較大，增加閉(bì)孔率。可降低聚醚的平均官能度來減少泡沫閉(bì)孔率 。
(3)泡沫穩定劑的用量偏高，會導緻泡孔過於(yú)穩定 ，不開孔，造成收縮 。因此生産(chǎn)中泡沫穩定劑的用量要适當。
(4)當異氰酸酯指數偏高時，可能造成泡沫閉(bì)孔現象加重，造成收縮 。生産(chǎn)時異氰酸酯指數要控制。
2 泡沫内部局部中空、塌泡
在高回彈(dàn)聚氨酯泡沫塑料生産(chǎn)過程中産(chǎn)生泡沫内部局部中空、塌泡現象 ，主要有兩在類原因。
2.1 凝膠(jiāo)與發(fā)泡反應速率不平衡
發泡中，在大量氣體産生的終階段 ，氣泡膜壁的粘度較大 ，但彈性較差，這樣 ，在氣泡中氣體不斷增加的情況下 ，無法承受膜壁的拉伸 ，從而造成氣泡破裂而使氣體逸出 ，即開孔。如果在氣體大量發生時，泡沫膜壁破裂 ，泡孔的經絡和骨架沒有足夠的強度去阻止這種破裂 ，破裂将進一步蔓延，這樣就會使整個泡沫塌泡;如果破裂蔓延到一小部分即行停止，則也将造成泡沫局部中空或開裂 。這種情況，如果增加原料中凝膠催化劑或降低發泡催化劑用量 ，改善凝膠與發泡反應的平衡 ，就可以在氣體大量發生時，增加氣泡膜壁強度，适當降低氣體發生量，從而減少或改善泡沫發生中空或塌泡現象。此種現象與閉(bì)孔收縮現象正好相反，當發泡催化劑不變(biàn)、凝膠催化劑用量偏低時，容易造成過度開孔而塌泡。
2.2 泡沫穩(wěn)定劑(jì)用量偏低
有機矽泡沫穩定劑是聚氨酯發泡工藝過程中必不可少的原料之一，它在泡沫體系中能降低各原料成分的表面張力，穩定發泡過程 ，使泡孔細而均勻。當體系處於(yú)低粘度階段時，它使氣孔壁膜能生長(zhǎng)到适合開孔的厚度 ，爲後開孔創造條件 。如果泡沫穩定劑用量偏低，則泡沫氣孔穩定性差，過早開孔，造成塌泡或局部中空。
适當的泡沫穩定劑可以協調開孔的時間段，泡孔的開孔是高回彈泡沫發泡工藝中的一個主要過程，否則會閉(bì)孔收縮。但開孔必須在發泡反應與凝膠反應基本完成並(bìng)達到平衡時出現，即在泡沫升至高點且泡沫強度能支撐自身重量之時，否則便會使泡沫塌泡或中空。
3 泡沫有殘餘氣味
泡沫中的殘(cán)餘氣味可能來源於(yú)三個方面 。
(1)當異氰酸酯過量時，形成的泡沫中會有殘(cán)餘的二異氰酸酯，産(chǎn)生刺激性氣味。
(2)如果原料配方中所選的聚醚中揮發(fā)物多，發(fā)泡後(hòu)可能有“聚醚味”。
(3)泡沫中殘(cán)留的胺類催化劑引起的胺臭味較大。解決這種氣味可以通過兩方面途徑。其一，是泡沫可以經過一段時間的高溫存放，使泡沫中的殘(cán)餘催化劑揮發，但實際操作起來較困難。其二，加入可以參(cān)與泡沫體系的化學反應的胺催化劑，可減輕常規胺類催化劑所引起的胺味，但同時泡沫成本要相應提高。
4 泡沫制品表面有氣孔
泡沫制品表面有氣(qì)孔，或内部有暗洞，這些現(xiàn)象主要可能有以下5種原因。
(1)模具表面光潔度不夠(gòu)，影響物料體系的流動(dòng)性，使得泡沫表面粗糙、有氣孔。這主要要靠提高模具表面光潔度，操作細心，使用較好的脫模劑來解決。
(2)若物料體系粘度過高，流動(dòng)性差，會造成泡沫制品表面殘(cán)存氣泡。這主要靠降低組合聚醚的粘度來解決。實際工作中比較合适的粘度爲1500-1800mpa·s。
(3)如果發泡過程中凝膠速度偏快，時間過短，則物料體系粘度迅速增大，流動性變(biàn)差，可造成表面有氣孔。凝膠時間一般控制在55-65s。但凝膠時間也不宜過長(zhǎng)。否則，如果模具的密封性達不到要求，會造成原料浪費。