كيفية التحكم في أداء رغوة الذاكرة؟ دليل اختيار المواد الخام الأساسية

يبدأ إنتاج رغوة الذاكرة عالية الجودة بالتوافق الدقيق لنظام المواد الرئيسي، والإضافات الرئيسية، ومعايير العملية. يكمن التحدي الرئيسي في موازنة كثافة الترابط الشبكي لشبكة البولي يوريثان مع النشاط القطعي لتحقيق مرونة لزوجة مستقرة واستعادة الشكل.

I. نظام المواد الرئيسي: الأساس الكيميائي للارتداد البطيء

البنية الدقيقة لرغوة الذاكرة عبارة عن نظام مفصول طوريًا، يتكون من قطاعات ناعمة عالية الوزن الجزيئي وقطاعات صلبة منخفضة الوزن الجزيئي. يُعد اختيار المواد الخام الرئيسية ونسبها أمرًا بالغ الأهمية لسرعة الارتداد والكثافة ومقاومة الضغط.

1. استراتيجية الجمع بين بوليولات البولي إيثر

يتكون هيكل إسفنج الذاكرة من مزيج من البولي إيثرات ذات قيم هيدروكسيل وأوزان جزيئية مختلفة.

اختيار بوليولات رغوة الذاكرة:
استخدم بولي إيثرات منخفضة الوزن الجزيئي وعالية قيمة الهيدروكسيل. اضبط نسبة البولي إيثر بطيء الارتداد إلى البولي إيثر العادي للتحكم في قيمة الهيدروكسيل الموزونة. عند مؤشر TDI ثابت، كلما ارتفعت قيمة الهيدروكسيل الموزونة، تباطأت عملية استعادة مرونة الرغوة، وزاد تأثير الارتداد البطيء وضوحًا.

تحسين مقاومة الضغط:
للتغلب على ضعف متانة الضغط في إسفنج الذاكرة، يُضاف بولي إيثر عالي الأكسجين (بولي إيثر قابل للنفخ) أو كمية صغيرة من البوليستر المُعدَّل بالبولي إيثر. تُقلل هذه الاستراتيجية من انفصال الطور والتبلور، مما يُحسّن التماسك ومقاومة الضغط.

الصلابة والاستقرار الهيكلي:
قم بدمج البولي إيثرات العادية (على سبيل المثال، قيمة الهيدروكسيل 56) أو بوليمرات البوليول (POP) لضبط الصلابة النهائية وقوة دعم الرغوة.

2. الأيزوسيانات (TDI/MDI) والتحكم في كثافة الروابط المتقاطعة

مؤشر الأيزوسيانات (نسبة NCO/OH) هو المعلمة الأساسية التي تتحكم في كثافة الارتباط المتبادل لشبكة البولي يوريثين.

مؤشر TDI النطاق الذهبي:
بالنسبة لرغوة الذاكرة، يجب التحكم بدقة في مؤشر TDI بين 80 و95. انخفاض المؤشر عن 100 يعني بقاء بعض مجموعات الهيدروكسيل دون تفاعل، مما يُشكل شبكة غير مكتملة تُبطئ عملية التعافي. عندما يقترب المؤشر من 100، تختفي خاصية الارتداد البطيء بشكل أساسي.

تطبيقات الضغط العالي:
للتطبيقات التي تتطلب مقاومة ضغط عالية وثباتًا حراريًا، استخدم MDI أو نظام TDI/MDI مختلطًا. يوفر MDI ثباتًا هيكليًا أفضل وخسارة حرارة أقل من TDI النقي.

II. الإضافات الرئيسية: الاختيار والتحكم الدقيق

تعمل الإضافات على ضبط معدل الرغوة، وبنية الخلية، واستقرار المنتج، مما يضمن جودة الإنتاج المتسقة.

1. توازن نظام المحفز

تستخدم رغوة الذاكرة نظامًا مختلطًا من محفزات الأمين والقصدير.
محفز الأمين المُفضّل: Dabco 33-LV (0.3-0.8 جزء). يتميز مُذيبه (DPG) بوزن جزيئي مرتفع، مما يُقلّل من استهلاك TDI وإغلاق الخلايا.
محفز القصدير المفضل: ثنائي بيوتيل القصدير ثنائي اللوريت (D22/T-12) (0.03–0.05 أجزاء)، والذي يقاوم التحلل المائي ويعزز المعالجة اللاحقة.
في الممارسة العملية، قم بموازنة الأمين إلى القصدير بدقة، بشكل مثالي حول 0.35:0.06 إلى 0.45:0.10، لضمان فتح الخلايا بشكل جيد والقدرة على التدفق.

2. المواد الخافضة للتوتر السطحي وعوامل النفخ

زيت السيليكون (المادة الخافضة للتوتر السطحي):
استخدم زيت سيليكون مخصصًا لرغوة الذاكرة، بكمية تتراوح بين 1.0 و1.8 جزء تقريبًا. يُثبّت هذا الزيت الفقاعات ويُعزز فتح الخلايا. اضبط الجرعة حسب الكثافة - قلّلها للكثافة العالية، وزِدها للكثافة المنخفضة. الإفراط أو النقصان يُؤديان إلى خشونة الخلايا أو انهيارها.

فتاحة الخلايا:
استخدم SK-1900 أو ما شابه (1.5–2.5 جزء) للتحكم في بنية الخلية المفتوحة ومنع الانكماش الناتج عن التشابك المفرط للبولي إيثر.

الماء (عامل النفخ):
عادةً ما يُستخدم من ١.٥ إلى ٢.٥ جزء لتحقيق زمن ارتداد أطول. يؤدي الماء الزائد إلى تكوين اليوريا، مما يقلل من الراحة وأداء الارتداد.

ثالثًا: تنسيق العمليات ومراقبة الجودة لملاءمة التطبيق

لا يتطور أداء المواد الخام بشكل كامل إلا في ظل رقابة صارمة على العملية.

1. استراتيجيات للقضاء على عيوب الإنتاج

العيوب الشائعة تعكس بشكل مباشر اختلال التوازن في الجرعة وتتطلب تعديلات سريعة:

تورم الخلايا المغلقة: زيادة فاتح الخلايا بنسبة 3-10% أو تقليل محفز القصدير بنسبة 3-5%.

التشقق: يشير التشقق الجانبي إلى عدم وجود محفز قصدير كافٍ - أضف حوالي 5%.

تعديلات أخرى: في الرغوة السوداء، تؤثر كراهية الكربون الأسود للماء على التوافق وكفاءة المحفز؛ لذا قم بتعديل جرعة المحفز وفقًا لذلك.

2. معلمات العملية المؤثرة على الكثافة

التحكم في درجة الحرارة:
رغوة الذاكرة حساسة للحرارة. يجب أن تبقى درجة حرارة المادة الخام بين ٢٢ و٢٥ درجة مئوية. تُسرّع درجات الحرارة المرتفعة التفاعلات، مما يُصعّب التحكم، بينما تُساعد درجات حرارة القالب المرتفعة قليلاً على تقليل كثافة الرغوة النهائية.

سرعة السلسلة والخلط:
في الخطوط المتصلة، يجب أن تكون سرعة السلسلة أبطأ من سرعة الرغوة العادية (حوالي 3.8 متر/دقيقة) لاستيعاب التبلور البطيء لرغوة الذاكرة. يجب أن تكون سرعة ووقت الخلط معتدلين لمنع خشونة الخلايا الناتجة عن القص المفرط.

تصنيع رغوة الذاكرة فنٌّ دقيق. يعتمد النجاح على فهمٍ عميق لمؤشر TDI، ونظام البولي إيثر، والتحكم الدقيق في جرعات المواد المضافة. فقط بإتقان هذه الأساسيات، يُمكن للمصنّعين إنتاج منتجات رغوة ذاكرة عالية الأداء وجاهزة للاستخدام باستمرار.