Guía para comprar máquinas cortadoras verticales de espuma en ALFORU

Proyecto de espuma continua en Arabia Saudita: Caso práctico de adquisición integral para una nueva fábrica de espuma de poliuretano.

Antecedentes del proyecto

En septiembre de 2021, recibimos una consulta de Abdullah, un cliente de Arabia Saudita. Su plan era construir una nueva fábrica de espuma de poliuretano (PU) para abastecer el mercado local saudí y el mercado yemení, principalmente para productos de espuma de poliuretano flexible para muebles y colchones. También tenía previsto incluir el procesamiento posterior.

El cliente contaba con operarios locales especializados en espumado y con algunas condiciones básicas de producción. A medida que el proyecto avanzaba, se requirió una planificación coordinada de los productos objetivo, la configuración de los equipos, la distribución de la fábrica y la conexión entre el espumado y el procesamiento posterior.

Comunicación temprana y apoyo al proyecto

Para este proyecto, primero hablamos con el cliente sobre el mercado objetivo y la dirección del producto, y luego le comunicamos los requisitos básicos para la producción de espuma de poliuretano flexible para muebles y colchones, incluyendo la densidad, la dureza y la conexión con el corte y el procesamiento posteriores.

En función de las condiciones de la fábrica del cliente, proporcionamos un plano de distribución para organizar la ubicación de los equipos, el flujo de producción, la conexión entre la zona de espumado y la zona de procesamiento posterior, y el espacio de trabajo de los operarios.

Durante el proceso de comunicación, realizamos varias videoconferencias con el cliente y le mostramos nuestro proceso real de producción de espuma de poliuretano flexible. Esto le permitió comprender directamente el funcionamiento de la máquina de espumado continuo, la conexión del proceso durante el espumado y cómo el corte y el procesamiento posteriores se integrarían en la producción real.

En lo que respecta al análisis del equipo, la comunicación se centró en las preguntas específicas del cliente, incluyendo la facilidad de operación diaria, las diferencias prácticas entre los distintos diseños de equipos y qué configuraciones eran más adecuadas para las condiciones actuales del proyecto.

La máquina de espuma reciclada comprada por este cliente

Por qué el cliente finalmente nos eligió.

El cliente inicialmente preguntó sobre una máquina de espuma continua. A medida que avanzaba la comunicación, la conversación se fue desarrollando paso a paso hacia la configuración completa de la línea y la puesta en marcha de la fábrica. Su decisión final de continuar el proyecto con nosotros se basó principalmente en los siguientes puntos.

1. Las respuestas oportunas permitieron que la comunicación avanzara.
En la fase inicial de un nuevo proyecto de fábrica de espuma de poliuretano, las preguntas no dejan de aumentar. Durante el proceso, el cliente siguió añadiendo detalles relacionados con la dirección del producto, la conexión de los equipos, la organización de la fábrica y la coordinación del personal.

En este proyecto, las preguntas del cliente fueron respondidas continuamente y la comunicación no se interrumpió en ningún momento. Una vez aclarado un punto, la siguiente conversación podía continuar sin problemas.

2. Las respuestas abordaron directamente las preguntas reales del cliente.
En la fase inicial, el cliente no carecía de folletos informativos sobre los equipos. Lo que influyó en su decisión fue si sus preguntas podían explicarse con claridad.

Durante la comunicación, sus inquietudes no se limitaron a la máquina de espuma continua en sí. También se centró en la dirección del producto para el mercado objetivo, las necesidades básicas de producción de espuma de poliuretano flexible para muebles y colchones, la conexión entre el espumado y el procesamiento posterior, y cómo debería organizarse la nueva fábrica en las condiciones existentes.

Las respuestas se ajustaron sistemáticamente a estas preguntas concretas y no se limitaron a una introducción general al equipo.

3. La solución se desarrolló en torno a las condiciones reales del proyecto.

Se trataba de un nuevo proyecto de fábrica, pero el cliente ya contaba con operarios locales especializados en espumado y las condiciones de la fábrica ya estaban definidas. A medida que avanzaba la comunicación, el debate sobre la solución se centró en estas condiciones reales, incluyendo cómo organizar el espacio de la fábrica, cómo implementar la línea completa con la mano de obra existente, cómo conectar la zona de espumado con la zona de procesamiento posterior y qué configuraciones eran más adecuadas para el cronograma del proyecto.

Lo que el cliente vio no fue una configuración estándar fija, sino un enfoque de solución desarrollado en función de las condiciones específicas de su proyecto.

4. La discusión abarcó el uso práctico en la producción, no solo el equipo en sí.

En lo que respecta a la comunicación de los equipos, al cliente le preocupaba no solo el equipo en sí, sino también cómo se utilizaría en la producción real, como la facilidad de uso diaria, si el ajuste de parámetros era claro, qué enlaces tenían más probabilidades de causar problemas y cómo se podían conectar de forma más fluida el espumado y el corte y procesamiento posteriores.

Esta parte de la discusión continuó a lo largo de las primeras comunicaciones y no se limitó a las especificaciones del documento.

5. Los temas tratados al principio podrían continuar en la solución posterior.

La dirección del producto, la relación de diseño, la conexión de los equipos y la disposición del procesamiento, temas que se abordaron en la etapa inicial, se mantuvieron posteriormente en la discusión detallada de la configuración. Los temas planteados anteriormente pudieron integrarse en la solución sin desconexión alguna.

Contenido final de la adquisición

• una completa línea de producción de espumado continuo
• una línea de producción de espuma reciclada, que incluye: máquina de espuma reciclada , caldera de vapor, máquina trituradora de espuma
• uno Máquina de corte de espuma CNC
• dos máquinas de corte de espuma circulares
• uno máquina de corte de espuma vertical

Carga de la línea de espuma reconstituida

Máquina de carga continua de espuma y máquina de corte de espuma

Si también está planificando una nueva fábrica de espuma de poliuretano o evaluando líneas de producción de espuma continua, líneas de espuma regenerada y configuraciones de máquinas de corte, puede enviarnos la descripción de su producto, las condiciones de su fábrica y su plan de proyecto. Podemos analizar con usted una solución adecuada según su situación particular.

Para muchas empresas de pequeña escala, aunque la línea de producción continua de espuma flexible de poliuretano ofrece un alto rendimiento, los costos también son muy altos y es posible que el mercado objetivo no requiera cantidades tan grandes. Como resultado, las líneas de producción discontinuas de espuma flexible de poliuretano se han convertido en su opción preferida. La siguiente es una introducción a la línea de producción no continua de espuma flexible de poliuretano.:

1. Equipo de proceso de espuma de caja

El proceso y el equipo de espumado en caja se han desarrollado como una nueva tecnología para satisfacer las necesidades de las instalaciones de producción de espuma de poliuretano a pequeña escala. Se basa en técnicas de producción de espuma manuales y de laboratorio, esencialmente una versión mejorada de los métodos de producción de espuma de laboratorio. Este proceso ha pasado por tres etapas de desarrollo. Inicialmente, todos los materiales componentes se pesaron secuencialmente y se agregaron a un recipiente más grande, seguido de la adición de TDI. Después de mezclar rápidamente, la mezcla se vertió inmediatamente en un molde tipo caja grande. Este método requería una gran intensidad de mano de obra, emitía altas concentraciones de gases tóxicos y planteaba importantes riesgos para la salud de los operadores. Además, las salpicaduras de materiales durante el vertido arrastrarían una gran cantidad de aire, lo que provocaría la formación de grandes burbujas de aire dentro de la estructura de la espuma e incluso provocaría el agrietamiento de la espuma. Además, había una cantidad significativa de residuos sobrantes, lo que resultaba en un desperdicio sustancial de material y altos costos de producción. 

Posteriormente, el proceso incorporó bombas dosificadoras para transportar los materiales a un barril mezclador con fondo de apertura automática. Después de mezclar a alta velocidad, la placa inferior del barril de mezcla se abriría y el aire comprimido expulsaría rápidamente el material al molde para expandir la espuma. Sin embargo, este enfoque adolecía de estructuras de poros de espuma desiguales debido al rápido flujo del material, lo que provocaba estructuras de espuma arremolinadas y problemas de calidad como grietas en forma de media luna. La tercera etapa de mejora del proceso es el dispositivo de espumado en caja que se adopta principalmente en la actualidad. Su principio fundamental de formación de espuma se ilustra en la imagen.

(a)  Medición y mezcla de materias primas      (b) espuma     (c) La espuma se eleva hasta limitar la altura

1 - Barril de Mezcla de Material Elevable; 2 - Molde de Caja Ensamblable; 3 - Placa superior de caja flotante; 4 - Cuerpo de espuma

Imagen 1: Diagrama esquemático del principio de formación de espuma en caja

El equipo de producción industrial para la formación de cajas de espuma consta principalmente de tanques de materia prima, unidades de bomba dosificadora, barriles mezcladores elevables y moldes de cajas de madera ensamblables. Como se muestra en el diagrama esquemático del equipo de espumado en caja fabricado por Hennecke (Imagen 2), las materias primas espumantes se almacenan en tanques y se regulan mediante dispositivos de control para alcanzar el rango de temperatura de procesamiento requerido, que generalmente se mantiene a 23°C ± 3°C. Secuencialmente, la bomba dosificadora inyecta poliéter polioles, catalizador, tensioactivos, agentes espumantes, etc., en el cilindro mezclador durante un tiempo de agitación de 30 a 60 minutos. A continuación, según la formulación, se introduce el TDI, ya sea directamente o a través de un recipiente intermedio con interruptor de fondo. La mezcla inmediata sigue a la adición de TDI. Dependiendo de los materiales y la formulación, la velocidad de agitación generalmente se controla entre 900 y 1000 revoluciones por minuto (r/min), con un tiempo de agitación de 3 a 8 segundos. Después de agitar, se levanta rápidamente el barril de mezcla. La parte inferior del cilindro carece de fondo y se coloca sobre la placa inferior de la caja del molde al bajar, utilizando un anillo de sellado en el borde inferior del cilindro para evitar fugas de material.

Cuando se levanta, la lechada bien mezclada se puede esparcir y dispersar directamente en la placa inferior del molde de caja, permitiendo que la espuma suba de forma natural. Para evitar la formación de una superficie abovedada en la parte superior durante la formación de espuma, se equipa una placa de molde superior que coincide con el área del molde y permite un movimiento límite hacia arriba. La caja del molde se compone principalmente de paneles rígidos de madera, con la placa inferior fijada a un carro de transporte de molde móvil. Los cuatro paneles laterales son ensamblables y cuentan con mecanismos de bloqueo de apertura y cierre rápidos. Los lados internos de los paneles están recubiertos con agentes desmoldantes a base de silicona o revestidos con material de película de polietileno para evitar la adhesión. Después de 8 a 10 minutos de maduración forzada dentro de la caja, se abren los paneles laterales de la caja del molde, permitiendo la extracción de la espuma flexible en forma de bloque. Después de 24 horas adicionales de maduración, estos bloques de espuma pueden someterse a cortes y otros procedimientos de posprocesamiento.

1 - Tanque de Materia Prima; 2 - Unidad De Bomba Dosificadora; 3 - Gabinete de control; 4 - Barril Mezclador con Dispositivo Elevador; 5 - Caja de espuma; 6 - Producto acabado con espuma; 7 - Placa flotante

Imagen 2: Equipo de espumado en caja fabricado por Hennecke (BFM100/BFM150)

El proceso y el equipo de espumado en caja exhiben características tales como operación simple, estructura de equipo compacta y sencilla, baja inversión, tamaño reducido y mantenimiento conveniente. Estas características lo hacen particularmente adecuado para pequeñas empresas dedicadas a la producción intermitente de espuma en bloque de baja densidad. Sin embargo, sus desventajas también son bastante evidentes: menor eficiencia de producción, entorno de producción menos favorable, alta concentración de gases tóxicos emitidos en el sitio, lo que requiere el uso de sistemas de purificación de gases tóxicos y de escape altamente efectivos.

Para mejorar la eficiencia de la mezcla, algunas empresas han agregado varios deflectores verticales y equidistantes a las paredes internas del barril de mezcla. Estos deflectores, combinados con agitadores tipo espiral de alta velocidad, facilitan el mezclado a alta velocidad. Este enfoque puede, hasta cierto punto, reducir los efectos del flujo laminar en el líquido de mezcla y mejorar la eficiencia de la mezcla. Un ejemplo de esto es nuestro producto, el SAB-BF3302. Para conocer la apariencia y las especificaciones técnicas del producto, consulte la Imagen 3.

Imagen 3: Máquina de espumado de cajas completamente automática (Sabtech Technology Limited)

Esta línea de producción viene con modos de control por computadora totalmente automático y de control manual. Es adecuado para producir espuma de poliuretano flexible con densidades que oscilan entre 10 y 60 kg/cm. Salida máxima de espuma: 180L. Altura de la espuma: 1200 mm. Potencia de mezcla: 7,5kW. Potencia total: 35kW.

2. Equipos para la preparación de espuma de celda abierta

La espuma de poliuretano de celda abierta es un producto de espuma funcional desarrollado en la década de 1980. Posee una alta porosidad, una estructura de red distinta, suavidad, transpirabilidad y buena resistencia mecánica. Encuentra una amplia aplicación como excelente material de filtración y absorción de impactos en transporte, instrumentación, membranas de filtración de materiales médicos y como portadores de catalizadores en la industria química. Llenarlo en los tanques de combustible de los aviones puede suprimir la agitación del aceite y reducir el riesgo de explosiones. La impregnación con suspensión cerámica y sinterización a alta temperatura da como resultado un novedoso material filtrante cerámico de celda abierta utilizado en la industria metalúrgica.

La preparación de espuma de poliuretano de celda abierta implica métodos como la hidrólisis con vapor, el remojo alcalino y la explosión. En la producción industrial se utiliza predominantemente el método de explosión. Inicialmente, se prepara espuma de poliuretano de un tamaño de poro específico mediante el proceso de espumado en caja. Posteriormente, se coloca en un equipo de red de explosión dedicado, se llena con gas explosivo y se enciende después de llenar completamente el cuerpo de espuma. Al utilizar la energía del impacto y el calor de alta temperatura generado por los parámetros de la explosión, las paredes celulares de la espuma de poliuretano se rompen y se fusionan con las paredes celulares, formando una estructura de red distinta, como se muestra en la Imagen 4.

Imagen 4: Espuma de celda abierta claramente interconectada

Se utilizan métodos como la hidrólisis con vapor o el remojo alcalino para preparar espuma de células abiertas. Sin embargo, existen problemas de baja eficiencia, mala calidad y contaminación ambiental con estos métodos. Se emplean principalmente para producción a pequeña escala, como pruebas de muestras de laboratorio. La producción a gran escala utiliza principalmente el método de explosión.

ATL Schubs GmbH, una empresa alemana, se especializa en la investigación y el desarrollo de espuma reticulada de poliuretano y fabrica la maquinaria de explosión de espuma ReticulatusTM. La cámara de explosión del equipo de explosión de espuma reticulada se presenta en dos formas: cilíndrica y rectangular. El primero es adecuado para espuma cilíndrica, mientras que el segundo es más versátil. Puede usarse no sólo para espuma cuadrada sino también para procesar espuma reticulada a partir de espuma cilíndrica, como se muestra en la Imagen 5. La cámara de explosión está construida con placas de acero de alta calidad de 100 mm de espesor. El funcionamiento está controlado por un módem de computadora y ofrece funciones como apertura y cierre automáticos, bloqueo automático, operación automática y alertas automáticas. Además, el diseño y la modificación remota de programas se pueden facilitar mediante sensores de transmisión de datos.

Imagen 5: Equipo de procesamiento de reticulación de espuma de poliuretano (ATL Schubs)

Durante la producción, se introducen en la cámara de explosión cuerpos de espuma de 3 a 6 metros de longitud destinados a la reticulación. La puerta de la cámara se cierra hidráulicamente y el aire del interior de la cámara se evacua mediante una bomba de vacío. Bajo control por computadora, se introduce una proporción precisa de gases de oxígeno e hidrógeno y la proporción de la mezcla de gases se ajusta mecánicamente en función de factores como el tipo de muestra de espuma y los requisitos de tamaño de la red. 

Los sensores monitorean continuamente el proceso, asegurando que todos los parámetros del proceso estén dentro de las condiciones especificadas antes de que se inicie la detonación controlada. La fuerza explosiva y la intensidad de la llama generada por la explosión penetran a través de todo el cuerpo de espuma, creando una estructura de red distinta. Después de la formación, el cuerpo de espuma se enfría, los materiales residuales y los gases residuales se purgan con nitrógeno y luego se puede abrir la cámara de presión para recuperar la espuma reticulada. Todo el proceso dura aproximadamente de 8 a 10 minutos. El diámetro de los poros de la espuma reticulada está dentro del rango de 10 a 100 poros por pulgada (ppi) (Nota: ppi se refiere al número de poros dentro de una pulgada).

Lo anterior proporciona una idea del proceso de producción no continuo de espuma flexible de poliuretano. Espero que esta información te resulte útil.

La espuma de poliuretano (espuma PU) consiste principalmente en poliuretano como componente principal. Las materias primas incluyen principalmente poliisocianatos y polioles, con la adición de varios aditivos, los más cruciales de los cuales son una serie de agentes de espuma relacionados con el proceso de espuma. Estos aditivos conducen a la producción de una cantidad significativa de espuma dentro del producto de reacción, lo que resulta en productos de espuma de poliuretano. Este artículo proporciona una breve descripción de las materias primas utilizadas en la producción de espuma PU y los agentes de espuma.

1.Poliisocianatos

Los poliisocianatos más utilizados en la producción industrial de espumas de poliuretano incluyen diisocianato de tolueno (TDI), isocianato de polimetileno polifenilo (PAPI), diisocianato de difenilmetano (MDI) y MDI líquido (L-MDI).

TDI

TDI se utiliza principalmente en la producción de espumas flexibles de poliuretano. El MDI tiene una mayor reactividad que TDI, menor volatilidad, y algunas formas modificadas de MDI pueden usarse como sustitutos de TDI en la producción de espumas flexibles de poliuretano, incluidos la espuma de poliuretano de alta densidad y la fabricación de elastómeros de poliuretano semi-rígidos o microcelulares.

PAPI, también conocido como MDI crudo o MDI polimerizado, generalmente tiene un peso molecular promedio que varía de 30 a 400, con un contenido de NCO de 31% a 32%. En el campo de los plásticos de espuma, PAPI y PAPI modificados se utilizan principalmente para producir varias espumas rígidas de poliuretano, y algunas también se usan en la producción de espumas flexibles de alto rendimiento, espumas de piel integrales y espumas semi-rígidas. PAPI se puede mezclar con TDI para fabricar plásticos de espuma de alto reembolso de curado en frío.

2. poliols de poliéter y poliéster

2.1 Poliéter poliols

Los poliéter poliols utilizados para producir espumas flexibles de poliuretano son generalmente poliéteres de cadena larga y de baja funcionalidad. En la formulación de espumas flexibles, la funcionalidad de los poliéter poliols es generalmente entre 2 y 3, con un peso molecular promedio que varía de 2000 a 6500. Los triolos poliéter se usan más comúnmente en espumas flexibles, típicamente iniciadas con glicerol (propano-1,2,3-triol) y se obtienen a través de la polimerización de apertura de anillo con propano de 1,2 epoxi o copolimerización con una pequeña cantidad de óxido de etileno, con un peso molecular que generalmente cae dentro del rango de 3000 a 7000.

Poliéter poliols

Los poliéter de poliéter de alta actividad se utilizan principalmente para espumas flexibles de alto rebound y se pueden usar en la producción de espumas semirrígidas y otros productos de espuma. Algunos dioles poliéter se pueden usar como materiales auxiliares, mezclados con triolos poliéter en formulaciones de espuma flexibles. La baja insaturación y los poliéresis de poliéter de alto peso molecular se utilizan para la producción de espumas blandas, reduciendo la cantidad de TDI requerida.

Los poliéter poliols utilizados en formulaciones de espuma rígida son generalmente de alta funcionalidad y alto valor hidroxilo poliéter poliols para lograr suficientes reticulaciones y rigidez. El valor hidroxilo de poliéter poliols para formulaciones de espuma rígida está típicamente en el rango de 350 a 650 mg de KOH/G, con una funcionalidad promedio de 3 o más. Las formulaciones de espuma rígida a menudo usan una combinación de dos tipos de poliéter poliols, con un valor hidroxilo promedio de alrededor de 4000 mg de koh/g.

Las formulaciones de espuma semi-rígida a menudo usan algunos poliéteres de alto peso molecular, especialmente triolos poliéter de alta actividad, y algunos poliétlos poliéter de alto peso de alto peso de alto peso de formulaciones de espuma rígida.

 2.2 Polyols de Polyester

Los polioles de poliéster alifáticos de baja viscosidad, como los diolos de adipado hexanodiol con un valor hidroxilo de aproximadamente 56 mg de KOH/G, o poliolos de poliéster ligeramente ramificados, se pueden usar para producir espumas flexibles de poliuretano a base de poliéster. Los poliéster los polioles tienen alta reactividad. Actualmente, la espuma de poliuretano de bloques hecha de poliéster solo se usa en unos pocos campos, como los materiales auxiliares para la ropa.

Poliéster poliols

Los poliolos de poliéster aromáticos, sintetizados a partir de ácidos dicarboxílicos (como el anhídrido ftálico, el ácido tereftálico, etc.) y los diolos de molécula pequeña (como el glicol etilenglicol, etc.) o polioles, se usan para producir foams rígidos de poliuretano y foams rígidos poliisocianuros. El menor valor hidroxilo poliéster polioles derivados del anhídrido ftálico también se puede utilizar para espumas flexibles de alto rebound, espumas de piel integrales, espumas semirrígidas y materiales de poliuretano no en espuma.

 2.3 Polyols poliméricos

Los poliméricos, que incluyen estireno rígido, homopolímeros de acrilonitrilo, copolímeros y polímeros injertados, actúan como "rellenos" orgánicos para mejorar el rendimiento de la carga. Los poliméricos se utilizan en la producción de espumas de bloques flexibles de alta duración, espumas de alto rebound, espumas flexibles termoplásticas, espumas semi-rígidas, espumas de autocomprobación y productos de inyección de reacción moldeados (borde). Pueden reducir el grosor del producto, una menor densidad de espuma para reducir los costos, aumentar la apertura de la celda de plástico de espuma e impartir propiedades de retardantes de llama a los productos.

Polyols poliméricos

Los poliurea los polioles (dispersiones de PHD) son una clase especial de polioles modificados con polímeros utilizados en espumas flexibles de alta reanudación, espumas semirrígidas y espumas blandas, pero su presencia en el mercado es limitada.

También se utilizan algunos polioles especiales para la producción de espumas de poliuretano, como polioles a base de aceite vegetal, poliéster a base de colofra y poliésteres de polímeros. Estos no se describen en detalle en este artículo.

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1. Reacciones básicas

La formación de espuma de poliuretano implica dos reacciones básicas: reacción de formación de espuma y reacción de polimerización (también llamada reacción de gel).

Reacción de formación de espuma: el isocianato reacciona con agua para producir una reacción de urea disustituida y dióxido de carbono. La ecuación de reacción es la siguiente.:

2R-N=C=O + HOH → R-NH-CO-NH-R + CO2 ↑

El dióxido de carbono liberado actúa como núcleo de la burbuja, lo que hace que la mezcla de reacción se expanda, dando como resultado una espuma con una estructura de celda abierta.

Reacción de polimerización: el grupo hidroxilo del poliéter sufre una reacción de polimerización gradual con isocianato para formar un aminoformiato. La ecuación de reacción es la siguiente.:

R=N=C=O + R &primo; -OH → R-NH-COO — R &primo;

2. Polioles

La producción nacional de espuma en bloque utiliza poliéteres de espuma blanda de 3 funcionalidades y peso molecular 3000 (valor de hidroxilo 56) o 3500 (valor de hidroxilo 48, menos comúnmente utilizado).

3. Poliisocianatos

El principal poliisocianato utilizado es el diisocianato de tolueno (TDI). Hay tres tipos principales de productos industriales TDI: 2,4-TDI puro (o TDI100), TDI80/20 y TDI65/35. TDI80/20 tiene el coste de producción más bajo y es la variedad más utilizada en aplicaciones industriales.

El peso molecular del TDI es 174, con dos grupos isocianato (-N=C=O) que tienen un peso molecular de 84. Por tanto, el contenido de isocianato en TDI es del 48,28%.

La cantidad de TDI utilizada tiene un impacto significativo en las propiedades de la espuma. En las formulaciones de espuma, el exceso de TDI se expresa como índice de isocianato, que es la relación entre el uso real y la cantidad teórica calculada. Cuando se produce espuma blanda, el índice es generalmente de 105 a 115 (100 es igual a la cantidad teórica calculada). Dentro de este rango, a medida que aumenta el índice TDI, aumenta la dureza de la espuma, disminuye la resistencia al desgarro, disminuye la resistencia a la tracción y disminuye el alargamiento a la rotura. Si el índice TDI es demasiado alto, puede provocar células grandes y cerradas, tiempos de maduración prolongados y quema de espuma; si el índice TDI es demasiado bajo, puede provocar grietas, rebote deficiente, baja resistencia y deformación permanente por compresión significativa.

4. Agentes espumantes

El agua que reacciona con el TDI para producir dióxido de carbono es el principal agente espumante utilizado en la formación de espuma blanda. Aumentar la cantidad de agua en la formulación aumentará el contenido de urea, aumentará la dureza de la espuma, disminuirá la densidad de la espuma y reducirá la capacidad de carga de la espuma. Sin embargo, el TDI reacciona con el agua para producir una gran cantidad de calor. Si el contenido de agua es demasiado alto, la espuma puede quemarse o encenderse.

El cloruro de metileno es un agente espumante físico con un punto de ebullición de 39.8 ° C. Es un gas no inflamable que puede vaporizarse durante la formación de espuma, reduciendo la densidad y dureza de la espuma. La cantidad de cloruro de metileno agregada debe evitar que la espuma se queme y, al mismo tiempo, garantizar que una cantidad excesiva no elimine demasiado calor, lo que afectaría el curado de la espuma. La cantidad de cloruro de metileno utilizada es limitada.

5. catalizadores

La función principal de los catalizadores es ajustar la velocidad de las reacciones de formación de espuma y gel para lograr un buen equilibrio.

La trietilendiamina (A33, una solución al 33% de éter diisopropílico o dipropilenglicol) es el catalizador de amina terciaria más importante en la producción de espuma blanda. Tiene una eficacia del 60 % para promover la reacción entre isocianato y agua, es decir, reacción de formación de espuma, y ​​una eficacia del 40 % para promover la reacción entre hidroxilo e isocianato, es decir, reacción de gel.

El dilaurato de dibutilestaño (A-1) es un catalizador de amina terciaria de uso general para espuma blanda. Tiene una eficacia del 80 % para promover la reacción de espuma y del 20 % para promover la reacción de gel. A menudo se utiliza en combinación con trietilendiamina.

El uso inadecuado de catalizadores de amina puede tener un impacto significativo en el producto. Demasiada amina puede causar:

(1) Tiempo de reacción corto, aumento rápido de la viscosidad inicial y humo excesivo durante la formación de espuma.

(2) Grietas de la espuma. Muy poca amina dará como resultado una velocidad de inicio lenta, lo que afectará la altura de la espuma.

El dilaurato de dibutilestaño es el catalizador orgánico de estaño más utilizado, que es muy fácil de hidrolizar y oxidar en presencia de agua y catalizadores de amina terciaria en mezclas de poliéter.

Cuanto menor sea la densidad de la espuma, más estrecho será el rango ajustable de dilaurato de dibutilestaño. El efecto de la dosis de estaño sobre la espuma es el siguiente.:

Dosificación demasiado pequeña: Fisura de la espuma.

Demasiada dosis: Aumento rápido de la viscosidad, formación de espuma en células cerradas y encogimiento, formando pieles en la parte superior y laterales.

6. Estabilizadores de espuma (también llamados aceites de silicona)

Los estabilizadores de espuma reducen la tensión superficial de la mezcla del sistema de espuma, estabilizando así las burbujas, evitando el colapso de la espuma y controlando el tamaño y la uniformidad de los huecos.

Aumentar la cantidad de aceite de silicona desde la cantidad mínima hasta un nivel apropiado puede producir plásticos de espuma bien abiertos. Cuando la cantidad es demasiado alta, aumenta la tasa de células cerradas de la espuma.

7. Otros factores que influyen

Además de la formulación, los parámetros del proceso y el entorno también tienen un cierto impacto en las propiedades de la espuma.

Temperatura de la materia prima: Bajo temperaturas ambiente relativamente normales (20-28 ° C), la temperatura de la materia prima se controla a 25 ± 3° C, preferiblemente dentro de un rango de ± 1° C. También se puede controlar dentro del rango de 28-30 ° C.

El efecto del aumento o disminución de la temperatura sobre la velocidad de las reacciones de formación de espuma y gel varía. Un aumento de temperatura da como resultado un aumento mucho mayor en la reacción de polimerización en comparación con la reacción de formación de espuma. Los catalizadores deben ajustarse a los cambios de temperatura.

Para la misma formulación, utilizando la misma cantidad de agente espumante, la densidad de la espuma también está relacionada con la altitud. En zonas elevadas, la densidad de la espuma disminuye notablemente.

La cantidad de estabilizador de espuma determina el tamaño de las celdas de la estructura de espuma. Una mayor cantidad de estabilizador produce células más finas, pero demasiado puede provocar que se encoja. Encontrar el equilibrio adecuado es crucial; Si hay muy poco estabilizador, las células no se apoyarán entre sí, lo que provocará un colapso durante el proceso de formación. Ambos son catalizadores en acción.

El poliuretano (espuma blanda) se refiere a un tipo de plástico de espuma de poliuretano flexible con cierta elasticidad, que en su mayoría tiene estructuras de células abiertas.

El poliuretano (espuma dura) se refiere a plásticos de espuma que no sufren deformaciones significativas bajo ciertas cargas y no pueden recuperarse a su estado inicial después de cargas excesivas. En su mayoría de celda cerrada.

Aceite de silicona de espuma dura

El aceite de silicona de espuma dura es un tipo de estabilizador de espuma no hidrolizable altamente activo con un enlace silicio-carbono, que pertenece a una categoría de aceites de silicona de amplio espectro. Tiene un excelente rendimiento integral y es adecuado para HCFC-141b y sistemas de espumación de agua, utilizados en aplicaciones como tableros, energía solar, tuberías, etc.

Características del producto:

1. Buen rendimiento de emulsificación: el excelente rendimiento de emulsificación permite una buena dispersión y mezcla de los materiales compuestos durante la reacción con isocianato, lo que da como resultado una buena fluidez. El producto obtenido tiene células uniformes y una tasa de células cerradas muy alta.

2. Buena estabilidad: La estructura molecular especial controla eficazmente la tensión superficial de las células, estabilizando la estructura celular y proporcionando al producto excelentes propiedades mecánicas.

Aceite de silicona de espuma suave:

Un tensioactivo de siloxano de uso general para plásticos de espuma de poliuretano flexible de tipo poliéter, es un copolímero de polidimetilsiloxano-polietileno no hidrolizable, un estabilizador de alta actividad. Se utiliza como estabilizador de espuma en la producción de espuma blanda de poliuretano (esponja). Puede proporcionar una piel fina. En espuma de muy baja densidad, proporciona una fuerte estabilidad con células finas y uniformes. En espuma de profundidad media, en comparación con aceites de silicona similares, tiene mejores propiedades de apertura de espuma y transpirabilidad.