Contracción y colapso de la espuma flexible de poliuretano: Cinco preguntas y respuestas clave y técnicas de ajuste de fórmulas

I. Qué: Definición de contracción, colapso y estructura de celda cerrada

P1: ¿Cuál es la diferencia fundamental entre contracción y colapso?
La contracción se produce durante la fase de enfriamiento o curado posterior al espumado, donde el volumen disminuye gradualmente. La causa principal es una gelificación insuficiente o una estructura de celda cerrada excesiva.

El colapso se produce durante el proceso de formación de espuma: la espuma no sube o colapsa después de subir. La razón principal son los componentes faltantes o las formulaciones muy desequilibradas.

Gravedad : El colapso es más grave (desperdicio del producto), mientras que la contracción es un problema moderado (cambio dimensional).

P2: ¿Cómo distinguir entre la contracción de celda cerrada y la contracción de celda abierta?
Puede identificar el tipo de contracción utilizando las siguientes pruebas y tomar medidas específicas:

Prueba de presión con el dedo:

Contracción por celda cerrada : Se siente elástica y resistente al tacto. Solución: Añadir un agente de celda abierta o ajustar la proporción agua/MC.

Contracción de la celda abierta : Sensación de permeabilidad y facilidad de presión. Solución: Aumentar el catalizador gelificante.

Prueba de permeabilidad al aire:

Al soplar aire a través de la espuma, la espuma de celda cerrada resiste el flujo de aire, mientras que la espuma de celda abierta permite que el aire la atraviese.

II. ¿Por qué?: Causas de la merma en la producción en masa y contramedidas

P3: ¿Por qué no se produce contracción en ensayos a pequeña escala pero sí aparece en la producción en masa?
El riesgo de merma aumenta debido a tres factores principales:

Diferencia en la disipación de calor : Los grandes bloques de espuma en la producción en masa se enfrían lentamente, lo que genera temperaturas internas más altas y un comportamiento de reacción alterado.

Diferencias en el equipamiento : Las líneas de producción automáticas pueden tener parámetros de mezcla diferentes a los de las configuraciones manuales a pequeña escala o de laboratorio.

Diferencia en las condiciones de curado : Los grandes bloques de espuma apilados juntos restringen la disipación del calor.

Soluciones : Realizar pruebas a escala piloto antes de la producción en serie; permitir tiempos de curado más prolongados o cortar horizontalmente los bloques de espuma para una mejor refrigeración.

III. Cómo: Ajuste de la fórmula clave (Índice TDI y relación agua/MC)

P4: ¿A qué valor debería ajustarse el índice TDI (isocianato)?
El rango estándar es de 1,03 a 1,10, dependiendo del tipo de producto, la temporada y cuestiones específicas:

Espuma regular : 1,05–1,08

Contracción severa : Incrementar el índice en 0,02

Problema grave de celda cerrada : Disminuir el índice en 0,02

Ajuste estacional : Incremento de 0,02 a 0,03 en invierno; disminución de 0,02 a 0,03 en verano.

P5: ¿Cómo controlar el riesgo de contracción ajustando la proporción de agua y diclorometano (MC)?

Este ajuste equilibra la temperatura y la densidad:

Principio de ajuste : Más agua aumenta el calor y la temperatura de la reacción; más MC absorbe calor y estabiliza la reacción.

Método de ajuste : Si la temperatura es demasiado alta (provocando quemaduras o encogimiento), reduzca el agua en 0,1–0,2 partes y aumente el contenido de humedad en 1–2 partes.

Nota sobre el equilibrio : Al ajustar el agua y el MC, ajuste ligeramente los catalizadores de amina para mantener el equilibrio entre las reacciones de formación de espuma y gelificación.