聚氨酯硬泡一般為室溫發(fā)泡,成型工藝比較簡(jiǎn)單.按施工機(jī)械化程度可分為手工發(fā)泡和機(jī)械發(fā)泡.根據(jù)發(fā)泡時(shí)的壓力,可分為高壓發(fā)泡和低壓發(fā)泡.按成型方式可分為澆注發(fā)泡和噴涂發(fā)泡.澆注發(fā)泡按具體應(yīng)用領(lǐng)域,制品形狀又可分為塊狀發(fā)泡,模塑發(fā)泡,保溫殼體澆注等.根據(jù)發(fā)泡體系可發(fā)為HCFC發(fā)泡體系,戊烷發(fā)泡體系和水發(fā)泡體系等,不同的發(fā)泡體系對(duì)設(shè)備的要求不一樣.按是否連續(xù)化生產(chǎn)可分為間歇法和連續(xù)法.間歇法適合于小批量生產(chǎn).連續(xù)法適合于大規(guī)模生產(chǎn),采用流水線生產(chǎn)方法,效率高. 按操作步驟中是否需預(yù)聚可分為一步法和預(yù)聚法(或半預(yù)聚法).
1.手工發(fā)泡及機(jī)械發(fā)泡 在不具備發(fā)泡機(jī),模具數(shù)量少和泡沫制品的需要量不大時(shí)可采用手工澆注的方法成型.手工發(fā)泡勞動(dòng)生產(chǎn)率低,原料利用率低,有不少原料粘附在容器壁上.成品率也較低. 開發(fā)新配方,以及生產(chǎn)之前對(duì)原料體系進(jìn)行例行檢測(cè)和配方調(diào)試,一般需先在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行小試,即進(jìn)行手工發(fā)泡試驗(yàn). 在生產(chǎn)中,這種方法只適用于小規(guī)?，F(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)施工,生產(chǎn)少量不定型產(chǎn)品或制作一些泡沫塑料樣品.手工發(fā)泡大致分幾步:
(1) 確定配方,計(jì)算制品的體積,根據(jù)密度計(jì)算用料量,根據(jù)制品總用料量一般要求過(guò)量5%～15%.
(2) 清理模具,涂脫模劑,模具預(yù)熱.
(3) 稱料,攪拌混合,澆注,熟化,脫模. 手工澆注的混合步驟為:將各種原料稱量后,將多元醇及助劑預(yù)混合,多元醇預(yù)混物及多異氰酸酯分別置于不同的容器中,然后將這些原料混合均勻,立即注入模具或需要充填泡沫塑料的空間中去,經(jīng)化學(xué)反應(yīng)并發(fā)泡后即得到泡沫塑料. 在我國(guó),一些中小型工廠中手工發(fā)泡仍占有重要的地位.手工澆注也是機(jī)械澆注的基礎(chǔ).但在批量大,模具多的情況下手工澆注是不合適的.批量生產(chǎn),規(guī)模化施工,一般采用發(fā)泡機(jī)機(jī)械化操作,效率高.
2.一步法及預(yù)聚法
目前,硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料都是用一步法生產(chǎn)的,也就是各種原料進(jìn)行混合后發(fā)泡成型.為了生產(chǎn)的方便,目前不少?gòu)S家把聚醚多元醇或(及)其它多元醇,催化劑,泡沫穩(wěn)定劑,發(fā)泡劑等原料預(yù)混在一起,稱之為"白料",使用時(shí)與粗MDI(俗稱"黑料")以雙組分形式混合發(fā)泡,仍屬于"一步法",因?yàn)樵诨旌习l(fā)泡之前沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng).
早期的聚氨酯硬泡采用預(yù)聚法生產(chǎn).這是因?yàn)楫?dāng)時(shí)所用的多異氰酸酯原料為TDI-80.由于TDI粘度小,與多元醇的粘度不匹配;TDI在高溫下?lián)]發(fā)性大;且與多元醇,水等反應(yīng)放熱量大,若用一步法生產(chǎn)操作困難,故當(dāng)時(shí)多用預(yù)聚法. 若把全部TDI和多元醇反應(yīng),制得的端異氰酸酯基預(yù)聚體粘度很高,使用不便.硬泡生產(chǎn)中所指的預(yù)聚法實(shí)際上是"半預(yù)聚法".即首先TDI與部分多元醇反應(yīng),制成的預(yù)聚體中NCO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為20%～25%.由于TDI大大過(guò)量,預(yù)聚體的粘度較低.預(yù)聚體再和聚酯或聚醚多元醇,發(fā)泡劑,表面活性劑,催化劑等混合,經(jīng)過(guò)發(fā)泡反應(yīng)而制得硬質(zhì)泡沫塑料.預(yù)聚法優(yōu)點(diǎn)是:發(fā)泡緩和,泡沫中心溫度低,適合于模制品;缺點(diǎn)是:步驟復(fù)雜,物料流動(dòng)性差,對(duì)薄壁制品及形狀復(fù)雜的制品不適用. 自從聚合MDI開發(fā)成功后,TDI已基本上不再用作硬質(zhì)泡沫塑料的原料,一步法隨之78—取代了預(yù)聚法.
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