تؤثر العديد من العوامل على عملية الرغوة وجودة المنتج النهائي عند تصنيع رغوة البولي يوريثان المرنة. ومن بين هذه العوامل، تلعب العوامل البيئية الطبيعية مثل درجة الحرارة ورطوبة الهواء والضغط الجوي أدوارًا حاسمة. تؤثر هذه العوامل بشكل كبير على كثافة الرغوة والصلابة ومعدل الاستطالة والقوة الميكانيكية.

1. درجة الحرارة:

تفاعل رغوة البولي يوريثان حساس للغاية، حيث تعتبر درجة الحرارة عامل تحكم رئيسي. ومع ارتفاع درجة حرارة المادة، يتسارع تفاعل الرغوة. في التركيبات الحساسة، يمكن أن تشكل درجات الحرارة المرتفعة بشكل مفرط مخاطر مثل حرق القلب والاشتعال. بشكل عام، من الضروري الحفاظ على درجات حرارة ثابتة لمكونات البوليول والإيزوسيانات. تؤدي زيادة درجة الحرارة إلى انخفاض مماثل في كثافة الرغوة أثناء الرغوة.

تزيد درجات الحرارة المرتفعة، خاصة في الصيف، من سرعة التفاعل، مما يؤدي إلى انخفاض كثافة الرغوة وصلابتها، وزيادة معدل الاستطالة، مع تعزيز القوة الميكانيكية. ولمواجهة انخفاض الصلابة، يُنصح بضبط مؤشر TDI. يجب على الشركات المصنعة ضبط معلمات العملية وفقًا لتغيرات درجات الحرارة الموسمية والإقليمية لضمان استقرار جودة المنتج.  

2. رطوبة الجو:

تؤثر رطوبة الهواء أيضًا على عملية رغوة رغوة البولي يوريثان المرنة. تؤدي الرطوبة العالية إلى حدوث تفاعلات بين مجموعات الأيزوسيانات الموجودة في الرغوة والرطوبة المحمولة جواً، مما يؤدي إلى انخفاض صلابة المنتج. زيادة جرعة TDI أثناء الرغوة يمكن أن تعوض هذا التأثير. ومع ذلك، يمكن أن تؤدي الرطوبة الزائدة إلى رفع درجات حرارة المعالجة، مما قد يؤدي إلى حرق القلب. يحتاج المصنعون إلى ضبط تركيبات ومعايير عملية الرغوة بعناية في البيئات الرطبة لضمان جودة المنتج واستقراره.

3. الضغط الجوي:

ويعد الضغط الجوي عاملاً مؤثراً آخر، خاصة في المناطق ذات الارتفاعات المختلفة. يؤدي استخدام نفس التركيبة على ارتفاعات أعلى إلى انخفاض كثافة منتج الرغوة نسبيًا. ويرجع ذلك إلى تغيرات الضغط الجوي التي تؤثر على انتشار الغاز وتمدده أثناء الرغوة. يجب على الشركات المصنعة العاملة في المناطق المرتفعة أن تأخذ في الاعتبار ذلك وقد تحتاج إلى تعديل التركيبات أو معلمات المعالجة لتلبية متطلبات الجودة.

في الختام، تؤثر العوامل البيئية الطبيعية بشكل كبير على عملية الرغوة وجودة المنتج النهائي لرغوة البولي يوريثان المرنة. يجب على الشركات المصنعة تعديل معلمات العملية بناءً على الظروف الموسمية والإقليمية والبيئية لضمان كثافة الرغوة المستقرة والصلابة والقوة الميكانيكية، وتلبية متطلبات ومعايير العملاء.

هيدروكسيد الألومنيوم

المعروف أيضا باسم الألومينا المائية. هيدروكسيد الألومنيوم المستخدم كمثبط للحريق هو في الأساس ألومينا ثلاثية الترطيب. يظهر على شكل مسحوق بلوري أبيض ناعم بمتوسط ​​حجم جسيمات يتراوح من 1 إلى 20 ميكرومتر. كثافته النسبية 2.42، معامل الانكسار 1.57، و 30% pH للملاط هو 9.5-10.5. درجة حرارة بدء الجفاف هي 200 درجة مئوية، مع حرارة امتصاص تبلغ 2.0 كيلوجول/جرام.

أثناء الاحتراق، فإنه يطلق كمية كبيرة من الماء المدمج كيميائيًا، ويمتص كمية كبيرة من الحرارة، ويبطئ معدل التحلل الحراري للبوليمر، ويقلل من درجة حرارة سطح المادة، ويؤخر ويمنع احتراق الركيزة. وسوف تولد كمية كبيرة من البخار على سطح الركيزة، مما يخفف الأكسجين في منطقة الاحتراق، ويقلل من تركيز الدخان والغازات السامة القابلة للاشتعال. يمكن لأكسيد الألومنيوم المتولد أثناء الاحتراق أن يعزز تكوين طبقة واقية متفحمة على سطح البوليمر.

ميلامين

المعروف باسم الميلامين، وهو عبارة عن بلورة بيضاء أحادية الميل ذات سمية منخفضة وغير قابلة للاشتعال ونقطة انصهار تبلغ 354 درجة مئوية. يخضع للتسامي الماص للحرارة والتحلل السريع تحت حرارة عالية. عند درجات حرارة تتراوح بين 250-450 درجة مئوية، يمكنها امتصاص كمية كبيرة من الحرارة وإطلاق النيتروجين أثناء التحلل، مما يبطئ معدل احتراق المادة. وفي الوقت نفسه، فإنه يشكل طبقة حاجز متفحمة على سطح الركيزة، بمثابة مثبط للحريق. ومع ذلك، هناك بعض مشاكل التشتت، لذلك يجب استخدامه معًا. عند استخدامه كمثبط للحريق، يمكن أن يؤدي التحلل بدرجة الحرارة العالية إلى إنتاج غاز السيانيد السام.

مثبطات اللهب الفسفورية العضوية

تريس (1،3-ثنائي كلورو-2-بروبيل) فوسفات (TDCPP)

سائل لزج أصفر شاحب وشفاف. ويحتوي على 7.2% فوسفور، و49.4% كلور، ودرجة وميضه 251.7 درجة مئوية، ونقطة اشتعاله 282 درجة مئوية، ودرجة حرارة الاحتراق التلقائي 514 درجة مئوية. ويبدأ بالتحلل عند 230 درجة مئوية، وهو قابل للذوبان في الكحول والبنزين ورابع كلوريد الكربون، وما إلى ذلك. عند استخدامه بنسبة 5%، يمكن أن يحقق خصائص الإطفاء الذاتي، وعند 10%، يمكن أن يجعل المادة تنطفئ ذاتيًا أو غير قابلة للاشتعال، في حين تتمتع أيضًا بمقاومة الماء، ومقاومة الضوء، وخصائص مضادة للكهرباء الساكنة.

مقاومة للحريق بولي إيثر بوليول

1. مكونات الصيغة:

بولي إيثر بوليول 3050: Mn3000؛

بوليول بوليول مثبط اللهب: قيمة الهيدروكسيل 28، جزء الكتلة الصلبة المثبط للهب 23%؛

زيت السيليكون: ل580

محلول ثنائي أمين ثلاثي الإيثيلين: نسبة الكتلة 33%؛

محلول أوكتات القصدير: الكسر الكتلي 33%؛

TDI: الدرجة الصناعية

شروط الاختبار:

1. يتم أخذ الرغوة السريعة من مركز الرغوة، في حين يتم أخذ عينات الرغوة المقولبة من الجزء المركزي أو لاختبار العينة بأكملها.

2. يجب أن تنضج الرغوة المصنعة حديثا لمدة 72 ساعة في حالتها الطبيعية قبل أخذ العينات. يجب وضع العينات في بيئة درجة حرارة ورطوبة ثابتة (حسب GB/T2918: 23 ± 2 ℃ ، الرطوبة النسبية 50 ± 5%).

الاستعباد : الكثافة = الكتلة (كجم) / الحجم (م3)

Ardالحداد : انحراف حمل المسافة البادئة (ILD)، انحراف حمل الضغط (CLD)

والفرق الرئيسي بين طريقتي الاختبار هاتين هو منطقة تحميل البلاستيك الرغوي. في اختبار ILD، يتم تعريض العينة إلى مساحة مضغوطة تبلغ 323 سم2، بينما في CLD يتم ضغط العينة بأكملها. هنا، سنناقش فقط طريقة اختبار ILD.

في اختبار ILD، يبلغ حجم العينة 38*38*50 مم، بقطر رأس اختبار 200 مم (مع زاوية مستديرة R = 10 على الحافة السفلية)، ولوحة دعم بفتحات 6 مم متباعدة 20 مم. سرعة تحميل رأس الاختبار هي (100 ± 20) مم/دقيقة. في البداية، يتم تطبيق ضغط قدره 5 نيوتن كنقطة الصفر، ثم يتم ضغط العينة إلى 70٪ من سمكها عند نقطة الصفر، ويتم تفريغها بنفس السرعة. ويتكرر هذا التحميل والتفريغ ثلاث مرات كالتحميل المسبق، ثم يتم ضغطه على الفور بنفس السرعة. سمك الضغط هو 25 ± 1% و 65 ± 1%. بعد الوصول إلى التشوه، استمر في ذلك 30 ± 1s وتسجيل قيمة المسافة البادئة النسبية. القيمة المسجلة هي صلابة المسافة البادئة عند مستوى الضغط هذا.

بالإضافة إلى ذلك، 65% ILD / 25% ILD = نسبة الضغط، وهي مقياس لراحة الرغوة.

قوة الشد والاستطالة عند الكسر : يشير إلى الحد الأقصى لإجهاد الشد المطبق أثناء اختبار الشد حتى الكسر، ونسبة استطالة العينة عند الكسر.

قوة الشد = الحمل عند الكسر / مساحة المقطع العرضي الأصلي للعينة

الاستطالة عند الكسر = (مسافة الكسر - المسافة الأصلية) / المسافة الأصلية * 100%

قوة الدموع : يقيس مقاومة المادة للتمزق من خلال تطبيق قوة تمزيق محددة على عينة ذات شكل محدد.

حجم العينة: 150*25*25 مم (GB/T 10808)، مع اتجاه سمك العينة باعتباره اتجاه ارتفاع الرغوة. يتم إجراء شق بطول 40 مم على طول اتجاه السُمك (اتجاه ارتفاع الرغوة) في وسط أحد طرفي العينة. قم بقياس السماكة على طول اتجاه سماكة العينة، ثم افتح العينة وقم بتثبيتها في جهاز الاختبار. قم بتطبيق الحمل بسرعة 50-20 مم/دقيقة، باستخدام شفرة لقطع العينة، مع الحفاظ على الشفرة في الموضع المركزي. قم بتسجيل القيمة القصوى عندما تنكسر العينة أو تتمزق عند 50 مم.

قوة التمزق = قيمة القوة القصوى (N) / متوسط ​​سمك العينة (سم)

وعادة ما يتم اختبار ثلاث عينات، ويتم أخذ الوسط الحسابي.

صمود : يقيس أداء ارتداد الرغوة من خلال السماح لقطر معين ووزن كرة فولاذية بالسقوط بحرية على سطح عينة البلاستيك الرغوي من ارتفاع محدد. تشير نسبة ارتفاع الارتداد إلى ارتفاع سقوط الكرة الفولاذية إلى مرونة الرغوة.

متطلبات الاختبار: حجم العينة 100*100*50 مم، يجب أن يكون اتجاه سقوط الكرة متسقًا مع اتجاه استخدام الرغوة. حجم الكرة الفولاذية هو ∮ 164 ملم، ووزن 16.3 جرام، وينخفض ​​من ارتفاع 460 ملم.

معدل المرونة = ارتفاع ارتداد الكرة الفولاذية / ارتفاع سقوط الكرة الفولاذية * 100%

ملاحظة: يجب أن تكون العينات أفقية، ويجب تثبيت الكرة الفولاذية قبل إسقاطها (ثابتة)، ويتم اختبار كل عينة ثلاث مرات بفواصل زمنية تبلغ 20 ثانية، ويتم تسجيل القيمة القصوى.

ضغط تشوه دائم : في بيئة ثابتة، يتم الاحتفاظ بعينة المادة الرغوية تحت تشوه مستمر لفترة معينة، ثم يسمح لها بالتعافي لفترة من الوقت، مع ملاحظة تأثير التشوه على سمك العينة. تمثل نسبة الفرق بين السُمك الأولي والسمك النهائي للعينة إلى السُمك الأولي تشوه الضغط الدائم للبلاستيك الرغوي.

التشوه الدائم بالضغط = (السُمك الأولي للعينة - السُمك النهائي للعينة) / السُمك الأولي للعينة * 100

مقاوم النار

VOC (المركبات العضوية المتطايرة)

يشعر المبتدئون بالقلق من أنه إذا لم يتم ضبط لوحة الترسيب بشكل صحيح، فإن السائل المتدفق من الفوهة قد يتسبب في ارتفاع أمامي أو ارتفاع خلفي، مما يؤثر على عملية الرغوة. في غضون دقيقتين بعد تشغيل الجهاز، تزداد سرعة التفاعل تدريجيًا، مما يتطلب أحيانًا إجراء تعديلات على لوحة التثبيت. تعتبر التعديلات على لوحة الترسيب أكثر أهمية في الصيغ ذات الكثافة المنخفضة والمحتوى العالي من الرطوبة (MC).

يمكن حساب معدل تدفق TDI (ثنائي إيزوسيانات التولوين) ليتوافق مع قيمة المقياس، ولكن يوصى بقياس معدل تدفق TDI فعليًا أثناء الرغوة الأولى. معدل التدفق مهم للغاية؛ إذا لم يكن معدل التدفق دقيقًا، فسيكون كل شيء آخر في حالة من الفوضى. من الأفضل الاعتماد على الطريقة الأبسط والأكثر بديهية لقياس معدل التدفق.

عند خلط المساحيق، يجب ترك مسحوق الحجر المختلط طوال الليل ويجب أن يبدأ الإنتاج في اليوم التالي. بالنسبة للمكونات التي تحتوي على الميلامين ومسحوق الحجر، يوصى أولاً بخلط الميلامين مع البولي إيثر لفترة من الوقت قبل إضافة مسحوق الحجر.

إن تركيبات آلات الرغوة التي تحتوي على حجرة خلط طويلة في رأس الآلة أو تحتوي على عدد أكبر من الأسنان على عمود التحريك عادةً ما تحتوي على نسبة أمين أقل ودرجة حرارة مادة أقل. على العكس من ذلك، فإن تركيبات آلات الرغوة التي تحتوي على غرفة خلط قصيرة في رأس الماكينة أو عدد أقل من الأسنان على عمود التحريك عادةً ما تحتوي على نسبة أمين أكبر ودرجة حرارة أعلى للمادة.

بالنسبة لنفس الصيغة، عند التبديل بين الرؤوس الدوارة ذات الرش المزدوج والرؤوس الدوارة ذات الرش الفردي مع مناطق مقطع عرضي مماثلة للفوهة، تكون متطلبات سمك الشبكة وطبقاتها متشابهة.

لمعايرة تدفق المواد الثانوية، تتمثل إحدى الطرق في قياس التدفق الراجع للمادة الثانوية، والطريقة الأخرى هي معايرتها عن طريق قسمة الكمية الإجمالية المستخدمة على وقت الرغوة. عندما يكون هناك اختلاف كبير بين طريقتي المعايرة، اعتمد على البيانات من طريقة المعايرة الثانية.

تركيبات الرغوة الناعمة عالية الجودة عادة ما تكون ضمن نطاق غير مستقر، مثل انخفاض مؤشر TDI، وانخفاض نسبة الماء إلى MC، وجرعة T-9 منخفضة، وجرعة زيت السيليكون المنخفضة.

1. ضبط الصياغة:

التحكم في كمية الماء بحيث لا تتجاوز 4.5 جزء، وإذا لزم الأمر، استخدم مركبات سائلة ذات درجة غليان منخفضة كعوامل رغوة مساعدة لاستبدال بعض الماء. انتبه إلى كمية الماء الموجودة في المستحضر والتي يجب ألا تتجاوز 5 أجزاء. أعلى نقطة ارتفاع آمنة لدرجة الحرارة للرغوة منخفضة الكثافة هي 160 ° ج- ولا يجوز أن يتجاوز 170 ° C.

2. رقابة صارمة على دقة قياس المكونات:

أثناء إنتاج كتلة الرغوة المستمرة، قم بضبط سرعة تفريغ مادة رأس الخلط وسرعة الحزام الناقل لتنسيقهما. تجنب الظواهر مثل تدفق المواد تحت الرغوة إلى الجزء السفلي من المواد الرغوية بالفعل بسبب بطء سرعة الحزام الناقل أو التفريغ المفرط، مما قد يمنع الرغوة الطبيعية، مما يؤدي إلى الانهيار. المواد المنهارة ليست قادرة بسهولة على إنتاج "أنواع غازية" موضعية، مما يؤدي إلى تراكم الحرارة الموضعي وزيادة خطر الإصابة بالحروق. في الإنتاج الفعلي، قد تؤدي معلمات العملية الضعيفة إلى ظهور خطوط صفراء صغيرة حارقة في الجزء السفلي من كتل الرغوة.

3. تجنب ضغط الرغوة المنتجة حديثًا:

وذلك لأن ضغط الرغوة قبل معالجتها بالكامل يؤثر على شبكة الرغوة وبنيتها. كما أنه يمنع تراكم الحرارة بسبب الضغط، مما يزيد من خطر الاشتعال الذاتي للرغوة الجديدة. خاصة خلال المرحلة الأكثر حساسية لارتفاع الرغوة، فإن أي أخطاء تشغيلية واهتزازات، مثل الحركات المفاجئة الناجمة عن سلاسل الحزام الناقل الضيقة أو الطي المفرط لورق العزل واهتزاز الحزام، يمكن أن تسبب ضغط الرغوة غير الناضجة، مما يؤدي إلى الحرق.

4. راقب بدقة عملية معالجة الرغوة وتخزينها:

بالنسبة لإنتاج رغوة البولي يوريثان الناعمة، فإن عملية معالجة الرغوة الجديدة هي فترة عالية الخطورة لحوادث الحرائق. نظرًا لارتفاع درجة الحرارة الداخلية والمدة الطويلة لتبديد الحرارة في رغاوي الكتل الكبيرة، فإن الوقت للوصول إلى أعلى درجة حرارة داخلية عادة ما يكون حوالي 30 إلى 60 دقيقة، ويستغرق الأمر من 3 إلى 4 ساعات أو أكثر حتى تنخفض ببطء. خلال هذا الوقت، غادرت الرغاوي الجديدة خط الإنتاج ودخلت مرحلة المعالجة والتخزين، والتي يمكن التغاضي عنها بسهولة. وبدون تدابير المراقبة المناسبة، يمكن أن يؤدي بسهولة إلى الحرائق. كانت هناك تقارير أنه عند إنتاج كتلة الرغوة الناعمة بكثافة 22 كجم /؟ باستخدام بوليول بوزن جزيئي يزيد عن 5000، و4.7 جزء من الماء، و8 أجزاء من F-11 بمؤشر TDI يبلغ 1.07، تمت ملاحظة كمية صغيرة من الدخان الأصفر الفاتح بعد ساعتين. على الرغم من أن درجة الحرارة الخارجية للرغوة لم تكن عالية، إلا أن الجزء الداخلي كان في مرحلة أولية خطيرة للغاية من التحلل، حيث بلغت درجة الحرارة حوالي 200 درجة مئوية.250 ° ج- بدأ بالفعل في الإشعال الذاتي.

5. لمنع الاشتعال الذاتي للرغوة:

يجب معالجة وتخزين الرغوة المنتجة حديثاً، بما لا يزيد عن 3 طبقات عند تكديسها، مع ترك مسافة تزيد عن 100 مم بين الطبقات، ويفضل وضعها بشكل منفصل. ينبغي أن يكون في مرحلة المعالجة والتخزين موظفون مخصصون لتعزيز المراقبة، مثل قياس درجة الحرارة الداخلية للرغوة كل 15 دقيقة لمدة 12 ساعة على الأقل، أو حتى لفترة أطول، قبل التخزين العادي. بالنسبة للرغاوي التي قد تولد درجات حرارة عالية، يجب قطع كتل الرغوة الكبيرة أفقيًا (على سبيل المثال، بسمك 200 مم) لتسهيل تبديد الحرارة. عند ظهور دخان أو اشتعال ذاتي، استخدم رذاذ الماء أو طفايات الحريق، ولا تحرك الرغوة أو تفتح الأبواب والنوافذ بشكل عشوائي لمنع زيادة تدفق الهواء وتفاقم الحريق.