En mayo de 2022, recibimos una consulta del Sr. Agus, un cliente de Indonesia, sobre una máquina de espuma semiautomática. Sr. Agus opera una pequeña fábrica de producción de espuma que produce principalmente espuma regenerada y espuma virgen, y sus productos se venden localmente. Debido a problemas relacionados con el envejecimiento de los equipos y el importante desperdicio de material en su fábrica, el Sr. Agus estaba interesado en actualizar su vieja maquinaria. Además, la espuma que estaba produciendo tenía grandes poros y quemaduras en el interior, algo que quería solucionar.

Primero, nuestros ingenieros técnicos le proporcionaron al Sr. Agus con una nueva solución de producción de espuma. Dado que la producción de espuma puede verse influenciada por la temperatura y la humedad locales, después de varios intentos y mejoras en la fórmula del ingeniero, el cliente finalmente logró la espuma de baja densidad que deseaba, resolviendo los problemas de grandes poros y quemaduras internas en la espuma.

Dado que el equipo de fábrica del cliente era antiguo y tenía una baja eficiencia de producción, con frecuentes averías de las máquinas, propusimos un plan integral de actualización de equipos basado en su presupuesto y circunstancias específicas.

Nuestro departamento de producción personalizó una solución de maquinaria para el cliente que redujo el uso de moldes, y el dispositivo superior plano de la máquina minimizó el desperdicio de material durante el proceso de producción de espuma. Como resultado, el cliente quedó muy satisfecho con la solución proporcionada.

La resistencia a la compresión de una espuma está relacionada con muchos factores, como la estructura de varios segmentos de cadena que componen la espuma, los enlaces químicos entre las moléculas, la cristalinidad de los polímeros, el grado de separación de fases, la estructura de los isocianatos y la proporción de isocianatos. usado.

1  La espuma de rebote lento se forma mediante la reacción de polioles de alto peso molecular y polioles de bajo peso molecular con isocianatos. Los segmentos blandos formados por polioles de alto peso molecular tienen grandes volúmenes, bajas densidades de reticulación y alta actividad. Son fáciles de comprimir y se recuperan rápidamente una vez que se elimina la presión. Los segmentos duros formados por polioles de bajo peso molecular tienen volúmenes pequeños, altas densidades de reticulación y baja actividad. Son difíciles de comprimir y también difíciles de recuperar después de que se eliminan las fuerzas externas. Esta característica confiere a las espumas su característica de rebote lento y es la base para la fabricación de espumas de rebote lento.

Debido a que las propiedades de los segmentos blandos y duros en las espumas de rebote lento son diferentes, existe un cierto grado de separación de fases entre ellos. Si no hay separación de fases entre los segmentos, el cuerpo de espuma es un todo estrechamente unido a escala macro, lo que lleva al fenómeno de "mueve un cabello y todo el cuerpo se mueve", lo que significa que se encoge como un todo cuando se comprime y se expande cuando se libera la presión. Sin embargo, la microestructura de la espuma determina que esta situación no se pueda conseguir por completo. Especialmente en las espumas de rebote lento, varios segmentos de cadena tienen diferentes estructuras moleculares, distribuciones desiguales de peso molecular y una separación de fases inevitable. Una ligera separación de fases hace que algunos segmentos duros, debido a su baja actividad, tengan dificultades para recuperarse durante el proceso de recuperación después de que se eliminan las fuerzas externas. Estos "fugitivos" frenan más o menos la recuperación de los segmentos blandos, lo que en última instancia conduce a una contracción.

2  La cristalinidad de los segmentos duros, que es más fuerte que la de los segmentos blandos, también es una razón para una mala recuperación. Los materiales tienen compatibilidades similares, que también se aplican a las espumas de rebote lento. Debido a que los segmentos duros tienen puntos de entrecruzamiento más cercanos y densidades de entrecruzamiento más altas, es más probable que las moléculas pequeñas formadas se agreguen entre sí. Debido a la presencia de enlaces de hidrógeno, estas sustancias agregadas que contienen hidrógeno mejoran la cristalinidad del material, lo que genera mayores fuerzas de cohesión. Después de la compresión, las fuerzas externas cambian el estado de agregación de los segmentos de la cadena, lo que facilita la fusión de los grupos polares. Cuando se libera la fuerza externa, es difícil que el nuevo estado de agregación, debido a las fuertes fuerzas de cohesión, regrese al estado pretensado, lo que resulta en una contracción de las espumas de rebote lento.

3  La estructura de los isocianatos también es un factor que afecta la resistencia a la compresión de las espumas de rebote lento. El TDI se utiliza habitualmente para producir espumas de rebote lento. Debido a que los dos grupos NCO en la molécula de TDI están en las posiciones 2,4 y 2,6, tienen un cierto ángulo entre ellos, lo que los hace propensos a deformarse bajo tensión. Especialmente en condiciones de prensado en caliente, se producen deformaciones y pérdidas de calor significativas, particularmente evidentes en las espumas de copa de sujetador, lo que dificulta la recuperación de estas deformaciones.

4  El bajo índice de NCO de los isocianatos utilizados en la preparación de espumas de rebote lento también es una razón para una recuperación deficiente. El índice NCO de las espumas ordinarias suele estar por encima de 100, mientras que en las espumas de rebote lento, el índice NCO suele estar entre 85-95. Esto significa que entre el 5 y el 15% de los grupos hidroxilo no participan en la reacción. Por lo tanto, aunque la superficie de la espuma parece ser una sola entidad, internamente hay una porción considerable de segmentos de cadena que son independientes entre sí.

Soluciones para mejorar la resistencia a la compresión de espumas de rebote lento:

1.Utilice poliéter con alto contenido de EO (el llamado poliéter agente espumante) para reemplazar algo de poliéter de rebote lento.

A  El poliéter con alto contenido de EO tiene un valor de hidroxilo bajo y un peso molecular grande. Después de reaccionar con isocianatos, los segmentos formados tienen pesos moleculares mayores o cercanos a los formados cuando el poliéter ordinario reacciona con isocianatos, lo que reduce el grado de separación de fases y cristalinidad.

B  El poliéter con alto contenido de EO tiene segmentos suaves y lisos, que pueden proporcionar buenos efectos de rebote lento. Además, la adición de poliéter con alto contenido de OE puede mejorar eficazmente la resistencia a bajas temperaturas de las espumas de rebote lento.

2.Agregue una pequeña cantidad de poliéster modificado con poliéter para aumentar la fuerza cohesiva del material.

Los segmentos de poliéster, debido a la presencia de grupos éster, tienen altas fuerzas de cohesión interna y buenas propiedades de tracción y compresión, mejorando significativamente la resistencia a la compresión de las espumas de rebote lento.

3.Utilice una pequeña cantidad de poliéter de alta funcionalidad y alto peso molecular como agente reticulante y reemplace un poco de poliéter ordinario con poliéter de alta actividad para un rebote lento.

Esto altera la distribución de los segmentos de cadena, reduce el grado de separación de fases y aumenta el grado de reacción, reduciendo la cristalinidad.

4.Utilice MDI o agregue MDI a TDI.

MDI tiene una estructura diferente a la del TDI y produce espumas con mejor resistencia a la compresión y menor pérdida de calor. Si se utiliza MDI, es mejor utilizar MDI modificado (con alta ramificación y fácil cierre de células); También se puede utilizar MDI líquido, ya que es de ciclación intramolecular y más resistente a la compresión. Las espumas de rebote lento fabricadas exclusivamente con MDI tienen una resistencia a la compresión mucho mejor que la del TDI puro, y muchos fabricantes ya la están utilizando.

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

¿Cómo resolver el problema de rotura o caída del hilo en una máquina de acolchar?

Primero, verifique si la abrazadera del hilo está oxidada o tiene residuos. Si encuentra tales problemas, limpie la abrazadera del hilo con un paño. Además, empuje hacia arriba el eje óptico de la máquina de acolchar y compruebe si la distancia entre la punta del garfio y la aguja es de unos 2 milímetros. Si hay una desviación, ajuste el gancho hacia la izquierda, derecha, arriba o abajo según corresponda. El mantenimiento y la limpieza regulares del equipo también son esenciales.

¿Cómo mantener una máquina de acolchar?

Limpiar el equipo al inicio y al final de cada turno de trabajo para eliminar residuos y polvo, asegurando el buen funcionamiento de la aguja y el gancho. Lubrique regularmente las áreas con desgaste significativo usando aceite o grasa para máquinas para facilitar el funcionamiento suave a alta velocidad. Los rodamientos con boquillas de aceite se deben engrasar al menos una vez al año para evitar un desgaste excesivo de la máquina. Una presión de aire insuficiente o cilindros sin abrir pueden causar la pérdida temporal de algunas funciones, así que asegúrese de que los cilindros estén activados antes de encender la máquina. Al apagar, no apague la máquina directamente; Primero, apague la computadora y luego apague la alimentación.

La cantidad de TDI que se agregará en la formulación se puede calcular utilizando el siguiente procedimiento y fórmula. 100 partes en peso de polímero poliol.

A  representa la masa de TDI consumida al reaccionar completamente con los grupos hidroxilo y carboxilo del polímero de poliol.

A = 87*100/56*1000*(Índice de acidez del polímero de poliol}+ Índice de hidroxilo)

=0,1554 * (Índice de acidez del polímero de poliol}+ Índice de hidroxilo)

B  representa la masa de TDI consumida al reaccionar completamente con el agua del sistema (incluida tanto el agua de la formulación como el agua presente en los componentes reactivos).

B = 174/84*% de agua

=9,667*% de agua

C es la masa total de TDI consumida por los grupos hidroxilo, grupos carboxilo y agua en el polímero de poliol, calculada en base al peso equivalente. Esto representa la masa teóricamente requerida de TDI para la equivalencia química.

C = A + B

La cantidad real de TDI que se utilizará se calcula de la siguiente manera:

Monto real de TDI = (A+B)*Índice de isocianato

Ejemplo de cálculo:

Por 100 partes en peso de adipato de polietileno, con un índice de hidroxilo de 56, un índice de acidez de 0,5 y un contenido de agua insignificante, y un contenido de agua adicional de 3,0 partes en peso en la formulación. Suponiendo que el índice TDI se establece en 1,05, la cantidad requerida de TDI en la formulación se calcula de la siguiente manera:

1. Calcular A:

A = 0.1554*(56 + 0.5) = 8.749

2. Calcular B:

B = 9.667*3 = 29.001

3. Calcular  C:

C = A + B = 8.749 + 29.001 = 37.750

4. Calcule la cantidad real de TDI que se agregará:

Monto de TDI real = 37,750 * 1,05 = 39.64