¿Qué es la máquina cortadora de espuma de poliuretano?

1  Abrasador del núcleo (temperatura central que excede la temperatura de oxidación del material)

A  Poliétoles poliéter de baja calidad: humedad excesiva, alto contenido de peróxido, altas impurezas de punto de ebullición, concentración elevada de iones metálicos, uso inadecuado de antioxidantes.

B  Problemas de formulación: índice de TDI alto en fórmulas de baja densidad, relación inadecuada de agua a agentes de soplado físico, agente de soplado físico insuficiente, agua excesiva.

C  Impacto climático: altas temperaturas de verano, disipación de calor lento, altas temperaturas de materiales, alta humedad que conduce a la temperatura central que supera la temperatura de oxidación.

D  Almacenamiento inadecuado: un aumento del índice de TDI que conduce a la acumulación de calor durante el curado posterior, lo que resulta en una temperatura interna elevada y un quemador del núcleo.

2 Deformación de compresión grande

A  Poliéter poliol: funcionalidad inferior a 2.5, relación de óxido de propileno superior al 8%, alta proporción de componentes de bajo peso molecular, insaturación superior a 0.05 mol/kg.

B  Condiciones del proceso: La temperatura del centro de reacción es demasiado baja o demasiado alta, pobre después de curación, reacción incompleta o quemaduras parciales.

C  Fórmula del proceso: índice TDI demasiado bajo (controlado dentro de 105-108), exceso de aceite de silicona de aceite estannoso y aceite de silicona, bajo contenido de aire de espuma, alto contenido de células cerradas.

3  Espuma blando (disminución de la dureza a la misma densidad)

A  Poliéter poliols: baja funcionalidad, bajo valor hidroxilo, alto peso molecular.

B  Formulación del proceso: reacción insuficiente de octoato T9, reacción lenta de gelificación, menor contenido de agua con la misma cantidad de catalizador de estaño, mayor cantidad de agentes de soplado físico, alta dosis de aceite de silicona altamente activo, bajo índice de TDI.

4  Tamaño de celda grande

A  Pobre mezcla: mezcla desigual, tiempo de crema corto; Aumente la velocidad de mezcla de la cabeza, reduzca la presión de mezcla de la cabeza, aumente la inyección de gas.

B  Formulación del proceso: aceite de silicona por debajo del límite inferior, estaño de octoato insuficiente o de baja calidad, velocidad de gelificación lenta.

5  Densidad mayor que el valor establecido

A  Poliéter poliols: baja actividad, alto peso molecular.

B  Formulación del proceso: aceite de silicona por debajo del límite inferior, índice de TDI bajo, índice de espuma baja.

C  Condiciones climáticas: baja temperatura, alta presión. Un aumento del 30% en la presión atmosférica aumenta la densidad en un 10-15%.

6  Células colapsadas y huecos (tasa de evolución del gas mayor que la tasa de gelificación)

A  Poliéter poliolos: valor ácido excesivo (afecta la velocidad de reacción), altas impurezas, baja actividad, alto peso molecular.

B  Formulación del proceso: exceso de amina, catalizador bajo de estaño (espuma rápida y gelificación lenta), bajo índice de TDI, aceite de silicona insuficiente o ineficaz.

C  Máquina de espuma de baja presión: reduzca la inyección de gas y la velocidad de mezcla de la cabeza.

7  Alta relación de células cerradas

A  Poliéter poliols: alta relación epoxi etano, alta actividad, a menudo ocurre al cambiar a poliéter poliols con diferentes niveles de actividad.

B  Formulación del proceso: estaño de octoato excesivo, alta actividad de isocianato, alto grado de reticulación, alta velocidad de reticulación, amina excesiva y agentes de soplado físico que conducen a una presión de espuma baja, alta elasticidad de espuma que resulta en una apertura de células deficiente, un índice de TDI excesivamente alto que conducen a una alta relación de células cerradas.

8  Contracción (tasa de gelificación mayor que la tasa de espuma)

A  Alta relación de células cerradas, contracción durante el enfriamiento.

B  Condiciones del proceso: baja temperatura de aire y material.

C  Formulación del proceso: aceite de silicona excesivo, menos amina, más estaño, bajo índice TDI.

D  Máquina de espuma de baja presión: aumente la velocidad de mezcla de la cabeza, aumente la inyección de gas.

9  Agrietamiento

A  Las grietas en forma de "八" indican el exceso de amina, las grietas de una sola línea indican el exceso de agua.

B  Grietas media e inferior: amina excesiva, velocidad de espuma rápida (agente de soplado físico excesivo, poca aceite de silicona y calidad de catalizador).

C  Grietas superiores: tasa de gelificación de evolución gases de gas desequilibrada (baja temperatura, baja temperatura del material, catalizador insuficiente, menos amina, mala calidad del aceite de silicona).

D  Grietas internas: baja temperatura del aire, alta temperatura central, bajo índice de TDI, estaño excesivo, resistencia a la espuma temprana alta, aceite de silicona altamente activo en pequeñas cantidades.

E  Grietas intermedias laterales: aumentar la dosis de estaño.

F  El agrietamiento en todo el proceso puede deberse a discrepancias en la placa de caída y la reacción de espuma, o espuma prematura o placas incorrectas. Además de la formulación, también se relaciona con la suavidad del papel base; Si el papel base está arrugado, puede dividir el líquido en varias partes, causando grietas.

10  Estructura celular borrosa

A  Velocidad de agitación excesiva.

B  Volumen de inyección de aire alto.

C  Flujo de bomba de medición inexacta.

D  Tuberías y filtros de material obstruido.

11  Grietas del borde inferior (amina excesiva, velocidad de espuma rápida)

Surface Grandes poros: agente excesivo de soplado físico, poca calidad de aceite de silicona y calidad del catalizador.

12  Mal rendimiento de baja temperatura

Mala calidad inherente de poliéter poliínicos: bajo valor hidroxilo, baja funcionalidad, alta insaturación, bajo índice de TDI con el mismo uso de estaño.

13  Pobre ventilación

A  Condiciones climáticas: baja temperatura.

B  Materias primas: alto contenido de poliéter de poliéter, aceite de silicona altamente activo.

C  Formulación del proceso: exceso de estaño, o bajo contenido de estaño y amina con el mismo uso de estaño, índice TDI alto.

¿Quiere saber los 13 problemas de espuma comunes y soluciones restantes sobre la espuma de esponja de poliuretano? Haga clic en el enlace del artículo para continuar leyendo:  Problemas y soluciones comunes para la producción de producción de espuma de poliuretano 2

En la producción industrial moderna, la espuma flexible de poliuretano desempeña un papel importante en diversos campos, como muebles, asientos de automóviles y plantillas de zapatos. Sin embargo, no se pueden pasar por alto los puntos de control técnico clave para la producción de productos de espuma plástica flexible de poliuretano de alta calidad. Aquí hay varios puntos técnicos clave en el proceso de producción.:

Control de diisocianato de tolueno (TDI):

La proporción isomérica óptima de TDI es 80/20. Si se excede esta proporción, se puede provocar la formación de células grandes y cerradas en la espuma, prolongando el tiempo de curado. Particularmente en la producción de productos de espuma de baja densidad en bloques grandes, una proporción isomérica excesiva puede retrasar la liberación de calor, lo que puede causar que la temperatura del centro de la espuma permanezca alta durante mucho tiempo, lo que lleva a la carbonización e incluso a la ignición. Si la proporción isomérica es demasiado baja, la densidad y la resiliencia del producto de espuma disminuirán y pueden aparecer grietas finas en la superficie de la espuma, lo que resultará en una mala repetibilidad del proceso.

Adición de agentes espumantes externos:

Los agentes espumantes externos (agua) no sólo reducen la densidad de la espuma sino que también mejoran la suavidad del producto y ayudan a eliminar el calor de reacción. Para evitar la carbonización central en el proceso de formación de espuma de productos de espuma de bloques grandes, generalmente se agrega una cierta cantidad de agua. Sin embargo, a medida que aumenta la cantidad de agua, la cantidad de catalizador también debería aumentar correspondientemente; de lo contrario, puede prolongarse el tiempo de poscurado de la espuma. Generalmente, por cada 5 partes de aumento de agua, se deben añadir de 0,2 a 0,5 partes de aceite de silicona.

Relación de catalizador:

Los catalizadores orgánicos de estaño y amina terciaria se utilizan comúnmente para controlar las reacciones NCO-OH y NCO-H2O. Ajustando la proporción de diferentes catalizadores, se puede controlar el crecimiento de las cadenas de polímeros y la reacción de formación de espuma. Bajo ciertas densidades de producto, elegir la proporción de catalizador adecuada puede controlar la velocidad de celda abierta, el tamaño de celda y el valor de carga de huecos de la espuma. El aumento de la cantidad de catalizador orgánico de estaño generalmente puede producir espumas con tamaños de celda más pequeños, pero el uso excesivo puede aumentar la tasa de celda cerrada. Es necesario determinar la dosis óptima de catalizador mediante experimentos para lograr el mejor rendimiento de los productos de espuma.

Estabilizadores de espuma:

La función de los estabilizadores de espuma es reducir la tensión superficial del material, haciendo que la pared de la película de espuma sea elástica y evitando que se rompa hasta que el crecimiento de la cadena molecular y las reacciones de reticulación conduzcan a la solidificación del material. Por lo tanto, los estabilizadores de espuma desempeñan un papel fundamental en la producción de esponjas de poliéter de un solo paso y su uso debe controlarse estrictamente.

Control de temperatura:

La reacción de generación de espuma es muy sensible a la temperatura y los cambios en el material y la temperatura de formación de espuma afectarán las operaciones de formación de espuma y las propiedades físicas. Por lo tanto, el control de la temperatura es una de las condiciones importantes para garantizar procesos de formación de espuma estables. La temperatura del material generalmente se controla a 20-25 ° C.

Velocidad y tiempo de agitación:

La velocidad y el tiempo de agitación afectan la cantidad de energía aportada durante el proceso de formación de espuma. Si la agitación es desigual, pueden aparecer una gran cantidad de burbujas en la superficie de la espuma, lo que provoca defectos como grietas. Durante la mezcla del Componente A, la velocidad es de 1000 r/min; Después de agregar el Componente B al Componente A, la velocidad de agitación alta es de 2800-3500 r/min durante 5-8 segundos.

En resumen, las tecnologías clave para producir espuma flexible de poliuretano incluyen controlar el TDI, agregar agentes espumantes externos, ajustar las proporciones de catalizador, usar estabilizadores de espuma, controlar la temperatura y controlar la velocidad y el tiempo de agitación. El control adecuado de estos parámetros técnicos puede garantizar la producción de productos de plástico de espuma de poliuretano flexible de calidad estable y alto rendimiento.

El cambio químico es el proceso de producción de nuevas sustancias después de que los grupos moleculares de varios reactivos interactúan entre sí. Muchas propiedades de las sustancias están determinadas por sus estructuras moleculares, y comprender las estructuras moleculares y de grupo de los reactivos de poliuretano es instructivo para la producción.

Los principales indicadores del retardo de llama estándar británico son generalmente tres: pérdida de peso térmica (la masa perdida cuando el tamaño específico de esponja se calienta a una temperatura específica durante un tiempo específico, donde valores más pequeños indican una mejor estabilidad térmica); densidad del humo (la cantidad de humo que se genera cuando se quema la espuma, lo que indica la facilidad con la que la luz pasa a través del humo, siendo mejor una cantidad menor de humo); y facilidad de combustión (cuanto más difícil es encender, con subdivisiones adicionales basadas en el tiempo de ignición y la velocidad de combustión).

El TDI (diisocianato de tolueno) tiene un anillo de benceno, el MDI (diisocianato de difenilmetano) tiene dos anillos de benceno y el MDI crudo tiene múltiples anillos de benceno. Los anillos de benceno son sustancias muy estables y requieren una gran cantidad de energía (energía de disociación del enlace) para romperse. A medida que aumenta el número de anillos de benceno, aumenta la estabilidad térmica de la espuma (MDI crudo > MDI > TDI), lo que hace que sea menos probable que se descomponga cuando se calienta. Con más anillos de benceno, hay más átomos de carbono en la molécula, lo que produce más humo cuando no se quema por completo (MDI crudo > MDI > TDI). De lo anterior, se puede concluir que cuando una fórmula disminuye la cantidad de TDI y aumenta la cantidad de MDI, se mejorará la estabilidad térmica de la espuma. Es probable que el índice de pérdida de peso térmica supere la prueba estándar británica, pero aumentará la densidad del humo, que no es fácil de superar. En este punto, es aconsejable aumentar adecuadamente la cantidad de cianurato de melamina para reducir la densidad del humo.

Cuanto mayor sea el peso molecular del poliéter, peor será la estabilidad térmica, pero mejor será la resistencia al fuego. En la producción de espuma retardante de llama de alto rebote, la cantidad de retardante de llama agregada es sólo dos tercios de la de la espuma retardante de llama de densidad regular, sin embargo, la retardancia de llama sigue siendo muy buena y no se inflama. Sin embargo, es más difícil que la espuma retardante de llama de alto rebote pase la prueba estándar británica que la espuma normal (la pérdida de peso térmica es difícil de pasar).

Los retardantes de llama no son muy estables cuando se calientan. Dado que la prueba estándar británica enfatiza la pérdida de peso térmica, la cantidad de retardante de llama en la fórmula es el mínimo requerido para pasar la prueba de retardo de llama.

Cuando tanto el TDI como el contenido de agua en la fórmula disminuyen mientras el contenido de metano aumenta, es menos probable que la espuma se encienda. La disminución de las propiedades intrínsecas debido a la reducción de segmentos duros da como resultado una menor estabilidad térmica, reduciendo así la capacidad de superar el índice de pérdida de peso térmica.

Cuando la densidad de la espuma disminuye, el contenido de TDI aumenta y aumentan tanto la densidad del humo como la estabilidad térmica.

Los materiales inorgánicos como el carbonato de calcio y el sulfato de bario no se descomponen cuando se calientan durante las pruebas estándar británicas, pero su adición no mejora las propiedades de la espuma, por lo que no se utilizan en la fórmula estándar británica.

B Además de seleccionar las materias primas, lograr un equilibrio también es crucial para cumplir con los estándares británicos. Por ejemplo, tanto el TDI como los retardantes de llama, si se administran en exceso o en poca cantidad, dificultan la aprobación de la prueba. La espumación es una ciencia equilibrada, ajustar la fórmula es buscar el equilibrio y seleccionar las materias primas también es buscar el equilibrio.

1. Ajustar la formulación:

Controle la cantidad de agua para que no exceda las 4,5 partes y, si es necesario, utilice compuestos líquidos de bajo punto de ebullición como agentes espumantes auxiliares para reemplazar un poco de agua. Preste atención a la cantidad de agua en la formulación, que no debe exceder las 5 partes. El punto más alto de aumento de temperatura seguro para la espuma de baja densidad es 160 ° C, y no debe exceder 170 ° C.

2. Controle estrictamente la precisión de la medición de los componentes:

Durante la producción continua de espuma en bloque, ajuste la velocidad de descarga del material del cabezal mezclador y la velocidad de la cinta transportadora para coordinarlas. Evite fenómenos como materiales con poca espuma que fluyen hacia el fondo de materiales que ya están formando espuma debido a la baja velocidad de la cinta transportadora o una descarga excesiva, lo que puede impedir la formación de espuma normal y provocar el colapso. Los materiales colapsados ​​no pueden producir fácilmente "especies de gas" localizadas, lo que lleva a una acumulación de calor localizada y a un mayor riesgo de quemaduras. En la producción real, los parámetros deficientes del proceso pueden provocar la aparición de pequeñas líneas amarillas y abrasadoras en la parte inferior de los bloques de espuma.

3. Evite comprimir la espuma recién producida:

Esto se debe a que comprimir la espuma antes de que esté completamente curada afecta la red y la estructura de la espuma. También evita la acumulación de calor debido a la compresión, aumentando el riesgo de autoignición de la espuma nueva. Especialmente durante la etapa más sensible del ascenso de la espuma, cualquier error operativo y vibración, como movimientos repentinos causados ​​por cadenas de cintas transportadoras apretadas o plegado excesivo del papel aislante y sacudidas de la cinta, pueden causar la compresión de la espuma inmadura, provocando quemaduras.

4. Observe estrictamente el proceso de curado y almacenamiento de la espuma.:

Para la producción de espuma blanda de poliuretano, el proceso de curado de la espuma nueva es un período de alto riesgo de accidentes de incendio. Debido a la alta temperatura interna y la larga duración de la disipación de calor en las espumas de bloques grandes, el tiempo para alcanzar la temperatura interna más alta suele ser de 30 a 60 minutos, y tarda de 3 a 4 horas o más para que disminuya lentamente. Durante este tiempo, las nuevas espumas salieron de la línea de producción y entraron en la fase de curado y almacenamiento, que fácilmente se pasa por alto. Sin medidas de seguimiento adecuadas, puede provocar fácilmente incendios. Ha habido informes de que al producir bloques de espuma blanda con una densidad de 22 kg/? Usando un poliol con un peso molecular superior a 5000, 4,7 partes de agua y 8 partes de F-11 con un índice TDI de 1,07, se observó una pequeña cantidad de humo amarillo claro 2 horas después. Aunque la temperatura exterior de la espuma no era elevada, el interior se encontraba en una etapa inicial de descomposición muy peligrosa, con una temperatura de alrededor de 200-250 ° C, ya comienza a autoencenderse.

5. Para evitar la autoignición de la espuma:

La espuma recién producida debe curarse y almacenarse, sin exceder las 3 capas cuando se apilan, con un espacio de más de 100 mm entre capas, preferiblemente colocadas por separado. La fase de curado y almacenamiento debe contar con personal dedicado para un mejor monitoreo, como medir la temperatura interna de la espuma cada 15 minutos durante al menos 12 horas, o incluso más, antes del almacenamiento normal. Para espumas que puedan generar altas temperaturas, se deben cortar bloques grandes de espuma horizontalmente (por ejemplo, con un espesor de 200 mm) para facilitar la disipación del calor. Cuando se detecte humo o autoignición, utilice agua pulverizada o extintores, y no mueva la espuma ni abra puertas y ventanas indiscriminadamente para evitar que aumente el flujo de aire y agrave el incendio.

La espuma de poliuretano a menudo encuentra varios accidentes y problemas durante la producción de espuma real, cada uno de los cuales es causado por múltiples factores. En el análisis de los accidentes causados ​​por factores complejos, generalmente es difícil enumerar todos los factores influyentes y los principales factores que realmente juegan un papel. A continuación se muestran 15 problemas con frecuencia encontrados y sus causas, ¡echemos un vistazo juntos!

1. Alto contenido de células cerradas

  a. Poliéter poliolos: alta proporción de óxido de etileno, alta actividad, a menudo ocurre al cambiar a poliéter poliols con diferentes actividades.

  b. Formulación del proceso: uso excesivo de octoato de estaño, alta actividad de isocianato, alto grado de reticulación, velocidad de reticulación rápida, aminas excesivas y agentes de soplado físico que causan una presión interna baja de espuma, la incapacidad de las células abiertas cuando la elasticidad de la espuma es alta y el índice de TDI alto también pueden dar como resultado un alto contenido de células cerradas.

2. Contracción (velocidad de gelificación mayor que la velocidad de espuma)

  a. Alto contenido de células cerradas, contracción durante el enfriamiento.

  b. Condiciones del proceso: baja temperatura del aire, baja temperatura del material.

  do. Formulación del proceso: aceite de silicona excesivo, agente de soplado físico excesivo, índice de baja TDI.

3. Agrietamiento interno

  a. Condiciones del proceso: baja temperatura del aire, temperatura central de alta reacción.

  b. Formulación del proceso: índice bajo TDI, contenido excesivo de estaño, alta resistencia a la espuma temprana.

  do. Alta actividad del aceite de silicona, pequeño uso.

4. Cracking superior (velocidad de gelificación de gasificación desequilibrada)

  a. Condiciones del proceso: baja temperatura del aire, baja temperatura del material.

  b. Formulación del proceso: uso insuficiente del catalizador, uso de pequeños amina, aceite de silicona de baja calidad.

5. Cracking inferior de la esquina (uso excesivo de amina, velocidad de espuma demasiado rápida)

  Gran superficie de poros: agente de soplado físico excesivo, aceite de silicona de baja calidad y catalizador.

6. Mal rendimiento de baja temperatura de la espuma

  Mala calidad intrínseca de poliéter poliols, mismo valor hidroxilo, baja funcionalidad, alta insaturación, índice de baja TDI con el mismo uso de estaño.

7. Mala permeabilidad del aire

  a. Condiciones climáticas: baja temperatura del aire.

  b. Materias primas: poliéter de alto poliéter, aceite de silicona de alta actividad.

  do. Formulación del proceso: Uso excesivo de estaño o mismo lata, bajo contenido de agua y amina, índice TDI alto.

8. Mala resistencia

  a. Materias primas: poliéter poliéter de alta actividad, bajo peso molecular relativo, aceite de silicona de alta actividad.

  b. Formulación del proceso: gran cantidad de aceite de silicona, contenido excesivo de estaño, más agua en el mismo uso de estaño, alto índice de TDI.

9. Mala resistencia a la tracción

  a. Materias primas: poliéter excesivos de bajo peso molecular poliéter, funcionalidad de bajo valor hidroxilo.

  b. Formulación del proceso: la estaño insuficiente causa una reacción de gelificación deficiente, un índice de TDI alto en el mismo uso de estaño, bajo grado de reticulación con menos agua.

10. Fumar durante la espuma

  a. La amina excesiva hace que se libere una gran cantidad de calor de la reacción del agua y el TDI, evaporando las sustancias bajas del punto de ebullición y causando fumar.

  b. Si no es carbonización, el humo se compone principalmente de TDI, sustancias bajas en el punto de ebullición y cicloalcanos monoméricos en poliéter poliols.

11. Espuma con rayas blancas

  Velocidad de reacción de espuma rápida y gelificación, velocidad de transmisión lenta en espuma continua, compresión local para formar una capa densa, lo que resulta en fenómeno de rayas blancas. La velocidad de transmisión debe incrementarse de inmediato, o la temperatura del material debe reducirse, y el uso del catalizador debe disminuir.

12. Espuma frágil

  La fórmula tiene agua excesiva, lo que resulta en muchas formaciones de urea no reaccionadas que no se disuelven en aceite de silicona, uso de catalizador de estaño deficiente, reacción insuficiente de reticulación, alto contenido de poliétlos de poliéteres moleculares de bajo peso relativo, temperatura de reacción excesivamente alta y rotura de enlace de éter que reduce la resistencia.

13. Densidad de espuma inferior al valor establecido

  El índice de espuma es demasiado grande debido a la medición inexacta, temperatura alta del aire, baja presión de aire.

14. Espuma con piel, piel de borde, huecos del fondo

Lata excesiva y amina insuficiente, velocidad de espuma lenta, rápido  

15 、 Alto alargamiento en el descanso

a. Materias primas: poliéter de alta actividad, baja funcionalidad.

b. Formulación del proceso: reticulación insuficiente debido al bajo índice de TDI, estaño excesivo y alto contenido de aceite de silicona.

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