Al utilizar una máquina de espuma por lotes para espumar espuma blanda de poliuretano, ¿se ha encontrado con las siguientes situaciones?


1.Poros de espuma desiguales y numerosos,


2. Textura de espuma rugosa.


3. Tamaños de poros caóticos en toda la superficie de la espuma, con ligeros signos de poros dilatados.


Problemas como estos son bastante comunes. La razón principal del primer problema es que la distancia entre el impulsor de mezcla de la máquina de espuma y el fondo del barril de mezcla es demasiado grande; el segundo problema es que las paletas mezcladoras son demasiado cortas y estrechas: el tercer problema es que el ángulo de las paletas mezcladoras es demasiado grande.


Muchos fabricantes que diseñan y producen máquinas de espuma sólo comprenden los principios durante el proceso de diseño, sin comprender la relación significativa entre un diseño diferente en la producción de espuma y la calidad del producto. Un diseño mecánico razonable y perfecto sólo puede mejorarse gradualmente en el trabajo real, y sólo los espumadores experimentados pueden lograrlo.


Aquí hay algunas experiencias que hemos tenido con modificaciones y actualizaciones de máquinas, esperando que
será útil:


Primero

, la posición de instalación de la rueda mezcladora debe ser lo más baja posible; es mejor más cerca del fondo del barril mezclador. En general, la distancia entre el punto más bajo de la paleta mezcladora y el fondo del barril mezclador debe ser de aproximadamente dos centímetros.


Segundo

, la forma de la paleta mezcladora debe ser en forma de abanico, con un borde moderadamente ancho. La ventaja de ser ancho es que aumenta el área de contacto con el material líquido, proporcionando suficiente potencia y además equilibra el material líquido.


Tercera

, la longitud de la paleta mezcladora también debe ser lo más larga posible, dejando entre tres y cuatro centímetros del deflector dentro del cilindro mezclador.


Cuatro

, los dos bordes de la paleta mezcladora deben estar inclinados, con el ángulo de inclinación basado en el ancho de un extremo y dos centímetros de diferencia en ambos lados. Después de modificar la paleta mezcladora, el funcionamiento adecuado también es crucial, especialmente la velocidad de mezcla. Hoy en día, la mayoría de las máquinas de espuma por lotes están equipadas con dispositivos de conversión de frecuencia de sincronización de alta velocidad. Sin embargo, en la producción real, este dispositivo suele ser innecesario. La velocidad de funcionamiento depende principalmente de la cantidad de material en el cilindro mezclador. Si hay mucho material, la velocidad debe ser apropiadamente más rápida, y si hay menos material, entonces la velocidad debe ser menor.

14.

Mal rebote


A
Materias primas: poliéter polioles de alta actividad, bajo peso molecular, aceite de silicona altamente activo.


B
Formulación del proceso: alto contenido de aceite de silicona, exceso de estaño, alto contenido de agua con el mismo uso de estaño, alto índice TDI, gran cantidad de aceite y polvo blanco.



15
Mala resistencia a la tracción


A
Materias primas: polioles de poliéter de bajo peso molecular excesivo, valor de hidroxilo de baja funcionalidad.


B
Formulación del proceso: estaño insuficiente, mala reacción de gelificación, alto índice TDI con el mismo uso de estaño, bajo contenido de agua, baja reticulación.



16
Humo durante la formación de espuma


El exceso de amina libera una gran cantidad de calor durante la reacción del agua y del TDI, lo que provoca la evaporación de sustancias de bajo punto de ebullición y humo. Si no es un humo abrasador, el humo se compone principalmente de TDI, sustancias de bajo punto de ebullición y cicloalcanos monómeros en poliéter polioles.



17
Espuma con vetas blancas


Rápida reacción de formación de espuma y gelificación, pero transferencia lenta en la formación de espuma continua, lo que da como resultado una capa densa debido a la compresión localizada, provocando vetas blancas. Aumente la velocidad de transferencia o reduzca la temperatura del material, reduzca el uso de catalizador.



18
Espuma quebradiza


El exceso de agua en la formulación provoca la formación excesiva de biuret, que no se disuelve en aceite de silicona. Mal uso de catalizador de estaño, reacción de reticulación insuficiente, alto contenido de poliéter polioles de bajo peso molecular, alta temperatura de reacción que provoca rotura de enlaces éter y disminución de la resistencia de la espuma.



19
Densidad de la espuma inferior al valor establecido


El índice de espuma es demasiado alto debido a una medición inexacta, alta temperatura y baja presión.



20
Hacer espuma con piel, piel de borde y aire inferior


Exceso de estaño, amina insuficiente, velocidad de formación de espuma lenta, velocidad de gelificación rápida, baja temperatura durante la formación de espuma continua.



21
Tasa de alargamiento demasiado alta


A
Materias primas: poliéter polioles de alta actividad, baja funcionalidad.


B
Formulación del proceso: bajo índice TDI, reticulación insuficiente, alto contenido de estaño




22
Espuma incontrolada (pequeñas burbujas que se mueven rápidamente debajo de la superficie)

)

A
Máquina de espuma de baja presión: aumente la velocidad del cabezal mezclador, disminuya la inyección de gas.


B
Máquina de espuma de alta presión: aumente la presión del cabezal mezclador.



23. Líneas lechosas en movimiento


A
Aumentar la velocidad del transportador


B
Ajuste la inclinación de la placa de amortiguación.


C
Reducir el uso de catalizadores de amina



24.Reflujo del material insertado


A
Aumentar la velocidad del transportador



B
Ajuste la inclinación de la placa de amortiguación.


C
Incrementar el uso de catalizadores de amina.



25. Pozos lunares


A
Máquina de espuma de baja presión: reduce la velocidad del cabezal mezclador y la inyección de gas.


B
Máquina de espuma de alta presión: aumente la presión del cabezal mezclador.


C
Calidad del aceite de silicona

asunto.


D
Aumente la cantidad de amina mientras reduce la cantidad de estaño para garantizar una apertura celular adecuada.



26. Curado lento, pegajoso

Superficie


La resistencia del polímero aumenta demasiado lentamente, lo que da como resultado una espuma suave y pegajosa que es difícil de cortar.


Los bloques de espuma parecen inestables al salir de los canales.



Aumente el uso de catalizador, verifique la precisión de las mediciones de poliol, agua y TDl.

Fabricación de poliuretano

filtrar

La espuma suele implicar dos etapas clave. La primera etapa consiste en preparar espuma de poliuretano de células abiertas o parcialmente abiertas según la porosidad deseada. Si la espuma es de celda cerrada, es necesario someterla a compresión con rodillo para romper las paredes de la celda, creando así la estructura porosa necesaria. La segunda etapa consiste en eliminar todas las membranas celulares para formar una estructura reticulada.



Para producir poliuretano

filtrar
La espuma, el tamaño de los poros y la estructura de la red de la espuma están determinados en gran medida por el catalizador, el agente espumante y el tensioactivo.



En operaciones prácticas, existen dos métodos comunes para formar la red.:



El primero es el método de hidrólisis alcalina. Los pasos de este método implican sumergir la espuma de poliuretano suave tipo poliéster obtenida en la primera etapa en una solución de hidróxido de sodio al 10% a 50 grados Celsius durante aproximadamente 10 minutos. Luego pasa por procesos como lavado con agua, neutralización con ácido acético, otra ronda de lavado con agua y secado, dando como resultado el producto final de poliuretano.

filtrar

espuma.



Otro método es el método de combustión, también conocido como método de explosión. Este método requiere colocar la espuma de poliuretano blanda tipo poliéter o poliéster obtenida en la primera etapa en un recipiente sellado. Luego se evacua el recipiente a 13,3 Pa, seguido de la introducción de oxígeno y gas natural (en una proporción volumétrica de 2:1), llevando la presión interna del recipiente a un cierto nivel (que aumenta con la porosidad). A continuación, el gas dentro del contenedor se enciende mediante una bujía. El calor generado por el proceso de combustión quemará o derretirá las membranas celulares sin dañar los puntales de las células. Finalmente, el producto resultante después de la combustión se limpia con aire y el

filtrar
Se retira la espuma del recipiente.



Ambos métodos son formas efectivas de preparar poliuretano.

filtrar

espuma, y ​​la elección específica entre ellos depende del material de la espuma y de las características estructurales deseadas.

Hidróxido de aluminio


También conocida como alúmina hidratada. El hidróxido de aluminio utilizado como retardante de fuego es principalmente alúmina trihidratada. Aparece como un polvo cristalino fino de color blanco con un tamaño de partícula promedio de 1 a 20 micrómetros. Su densidad relativa es 2,42, su índice de refracción es 1,57 y el pH de la suspensión al 30% es 9,5-10,5. La temperatura de inicio de la deshidratación es de 200 grados Celsius, con un calor de absorción de 2,0 KJ/G.


Durante la combustión, libera una gran cantidad de agua químicamente combinada, absorbe una cantidad considerable de calor, ralentiza la tasa de degradación térmica del polímero, reduce la temperatura de la superficie del material y retrasa y suprime la combustión del sustrato. Generará una gran cantidad de vapor en la superficie del sustrato, diluyendo el oxígeno en la zona de combustión, reduciendo la concentración de humos y gases tóxicos inflamables. El óxido de aluminio generado durante la combustión puede promover la formación de una capa protectora carbonizada en la superficie del polímero.



Melamina


Comúnmente conocida como melamina, es un cristal monoclínico de color blanco, de baja toxicidad, no inflamable y con un punto de fusión de 354 grados centígrados. Sufre sublimación endotérmica y rápida descomposición a altas temperaturas. A temperaturas entre 250 y 450 grados Celsius, puede absorber una gran cantidad de calor y liberar nitrógeno durante la descomposición, lo que ralentiza la velocidad de combustión del material. Al mismo tiempo, forma una capa de barrera carbonizada en la superficie del sustrato, actuando como retardante del fuego. Sin embargo, existen algunos problemas de dispersión, por lo que es necesario utilizarlo en combinación. Cuando se utiliza como retardante de fuego, la descomposición a alta temperatura puede producir gas cianuro tóxico.



Retardante de llama organofosforado


Tris(1,3-dicloro-2-propil)fosfato (TDCPP)


Líquido viscoso transparente de color amarillo pálido. Contiene un 7,2% de fósforo y un 49,4% de cloro, con un punto de inflamación de 251,7 grados Celsius, un punto de ignición de 282 grados Celsius y una temperatura de combustión espontánea de 514 grados Celsius. Comienza a descomponerse a 230 grados centígrados y es soluble en alcoholes, benceno, tetracloruro de carbono, etc. Cuando se usa al 5%, puede lograr propiedades autoextinguibles, y al 10%, puede hacer que el material sea autoextinguible o no inflamable, además de tener propiedades resistentes al agua, a la luz y antiestáticas.



Poliol poliéter ignífugo


1. Ingredientes de la fórmula:


Poliéter poliol 3050: Mn3000;


Poliéter poliol ignífugo: índice de hidroxilo 28, fracción de masa sólida ignífuga 23 %;


Aceite de silicona: L580


Solución de trietilendiamina: fracción de masa 33%;


Solución de octoato de estaño: fracción de masa 33%;


TDI: grado industrial

La espuma plástica blanda de poliuretano es uno de los productos importantes en la industria del poliuretano. Su producción implica necesariamente el uso de catalizadores de aminas orgánicas, especialmente catalizadores de aminas terciarias orgánicas. Esto se debe a que los catalizadores de amina terciaria orgánica desempeñan un papel importante en las principales reacciones de formación de espuma de poliuretano: las reacciones de dióxido de carbono y polimerización molecular, lo que promueve la rápida expansión de las mezclas de reacción, el aumento de la viscosidad y un fuerte aumento del peso molecular del polímero. Estas condiciones son esenciales para la formación de cuerpos de espuma, asegurando que los plásticos de espuma blanda tengan ventajas como baja densidad, alta relación resistencia-peso, alta resiliencia y comodidad para sentarse y acostarse. Existen muchos tipos de catalizadores de aminas orgánicas que se pueden utilizar para plásticos de espuma blanda de poliuretano. Entre ellos, los catalizadores altamente eficientes reconocidos por varios fabricantes son: trietilendiamina (TDEA) y éter bis(dimetilaminoetil) (denominado A1). Estos son también los catalizadores de aminas orgánicas más utilizados en el mundo en la actualidad, con el mayor consumo entre varios catalizadores.



Debido a las diferencias estructurales moleculares entre los catalizadores TDEA y A1, existen diferencias significativas en su rendimiento catalítico, particularmente en sus reacciones al gas dióxido de carbono y la polimerización molecular. Si el usuario no presta atención a estas diferencias en la producción, no sólo no podrá producir productos de espuma calificados, sino que también será difícil que se formen cuerpos de espuma. Por lo tanto, comprender y dominar las diferencias de rendimiento entre estos dos catalizadores en la producción de espuma de poliuretano es de gran importancia. TDEA existe en estado sólido en condiciones normales, lo que hace que su aplicación sea menos conveniente. En la producción real, los compuestos de alcohol de bajo peso molecular se usan comúnmente como solventes, formulados en soluciones al 33% para facilitar su uso, comúnmente denominados A33. Por otro lado, el A1 es un líquido de baja viscosidad que se puede aplicar directamente. A continuación se muestra una comparación de las diferencias de rendimiento catalítico entre A1 y A33 en la producción de plásticos de espuma blanda de poliuretano.



A33 tiene una función catalítica del 60% para la reacción con gas dióxido de carbono y una función catalítica del 40% para la polimerización molecular. Tiene una baja tasa de utilización efectiva del gas dióxido de carbono, lo que resulta en una menor altura de espuma y una mayor densidad de la espuma. Dado que la mayor parte de la función catalítica se utiliza para reacciones de polimerización molecular, es fácil producir cuerpos de espuma de células cerradas, que son rígidos con bajo rebote, y el rango ajustable de catalizadores de estaño se vuelve más estrecho. Para conseguir la misma función catalítica, la cantidad utilizada es un 33% más que A1. Tanto la piel inferior como la piel exterior del cuerpo de espuma son más gruesas. Aumentar la cantidad puede aumentar la velocidad de reacción, pero la cantidad de catalizador de estaño debe reducirse correspondientemente, de lo contrario se producirán cuerpos de espuma de células cerradas.



A1 tiene una función catalítica del 80% para la reacción con gas dióxido de carbono y una función catalítica del 20% para la polimerización molecular. Tiene una alta tasa de utilización efectiva del gas dióxido de carbono, lo que resulta en una mayor altura de espuma y una menor densidad de la espuma. Dado que la mayor parte de la función catalítica se utiliza para reacciones de generación de gas, es fácil producir cuerpos de espuma de celdas abiertas, que son blandos con un alto rebote, y la gama ajustable de catalizadores de estaño se vuelve más amplia. Para lograr la misma función catalítica, la cantidad utilizada es inferior a A33. Tanto la piel inferior como la piel exterior del cuerpo de espuma son más delgadas. Aumentar la cantidad puede aumentar la velocidad de reacción, pero la cantidad de catalizador de estaño debe aumentarse en consecuencia, de lo contrario puede producirse exceso de espuma y craqueo.



En términos de rendimiento general entre TDEA y A1, A1 tiene un rendimiento catalítico integral más alto que la trietilendiamina. Sus efectos reales de aplicación también son mejores, aunque no tan convenientes como la trietilendiamina en términos de transporte y almacenamiento. Actualmente, la gran mayoría de las instalaciones de producción de espuma continua mecánica utilizan casi exclusivamente A1, mientras que todas las instalaciones de producción de espuma tipo caja utilizan TDEA. Sin embargo, esto no es absoluto. Con una comprensión clara de las diferencias entre los dos y los ajustes de formulación adecuados, pueden ser intercambiables y ambos pueden producir excelentes productos de espuma.