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

A  Poliéter polioles de mala calidad: humedad excesiva, alto contenido de peróxido, impurezas de alto punto de ebullición, concentración elevada de iones metálicos, uso inadecuado de antioxidantes.

B  Problemas de formulación: alto índice TDI en fórmulas de baja densidad, proporción inadecuada de agua a agentes espumantes físicos, agente espumante físico insuficiente, agua excesiva.

C  Impacto climático: altas temperaturas en verano, lenta disipación del calor, altas temperaturas de los materiales, alta humedad que hace que la temperatura central supere la temperatura de oxidación.

D  Almacenamiento inadecuado: aumento del índice TDI que conduce a la acumulación de calor durante el poscurado, lo que provoca una temperatura interna elevada y quemaduras en el núcleo.

2  Gran deformación por compresión

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, postcurado deficiente, reacción incompleta o quemado parcial.

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

3  Espuma suave (dureza disminuida a la misma densidad)

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

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

4  Tamaño de celda grande

A  Mezcla deficiente: mezcla desigual, tiempo de crema corto; aumente la velocidad del cabezal mezclador, reduzca la presión del cabezal mezclador, aumente la inyección de gas.

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

5  Densidad superior al valor establecido

A  Poliéter polioles: baja actividad, alto peso molecular.

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

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

6  Células y huecos colapsados ​​(tasa de evolución de gas mayor que la tasa de gelificación)

A  Poliéter polioles: índice de acidez excesivo (afecta la velocidad de reacción), altas impurezas, baja actividad, alto peso molecular.

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

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

7  Alta proporción de celdas cerradas

A  Poliéter polioles: alta proporción de epoxi etano, alta actividad, a menudo ocurre cuando se cambia a poliéter polioles con diferentes niveles de actividad.

B  Formulación del proceso: exceso de octoato de estaño, alta actividad de isocianato, alto grado de reticulación, alta velocidad de reticulación, exceso de aminas y agentes espumantes físicos que conducen a una baja presión de la espuma, alta elasticidad de la espuma que resulta en una mala apertura de las celdas, índice TDI excesivamente alto que conduce a una alta celda cerrada relación.

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

A  Alta proporción de celdas cerradas, contracción durante el enfriamiento.

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

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

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

9  Agrietamiento

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

B  Grietas medias e inferiores: amina excesiva, velocidad de formación de espuma rápida (agente de soplado físico excesivo, aceite de silicona deficiente y calidad del catalizador).

C  Grietas superiores: tasa de gelificación de desprendimiento 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 TDI, exceso de estaño, alta resistencia a la formación de espuma temprana, aceite de silicona altamente activo en pequeñas cantidades.

E  Grietas laterales medias: aumentar la dosis de estaño.

F  El agrietamiento a lo largo del proceso puede deberse a discrepancias en la caída de la placa y la reacción de formación de espuma, o a una formación de espuma prematura o a 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, provocando grietas.

10  Estructura celular borrosa

A  Velocidad de agitación excesiva.

B  Alto volumen de inyección de aire.

C  Flujo inexacto de la bomba dosificadora.

D  Tuberías y filtros de material obstruidos.

11  Grietas en el borde inferior (exceso de amina, velocidad de formación de espuma rápida)

Poros grandes en la superficie: agente de soplado físico excesivo, aceite de silicona deficiente y calidad del catalizador.

12  Mal rendimiento a baja temperatura

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

13  Ventilación deficiente

A  Condiciones climáticas: baja temperatura.

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

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

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 real de espuma, cada uno de los cuales es causado por múltiples factores. En el análisis de accidentes causados ​​por factores complejos, generalmente resulta difícil enumerar todos los factores que influyen y los factores principales que realmente influyen. A continuación se muestran 15 problemas frecuentes y sus causas. ¡Echemos un vistazo juntos!

1. Alto contenido de células cerradas

  Un Poliéter polioles: alta proporción de óxido de etileno, alta actividad, ocurre a menudo al cambiar a poliéter polioles 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, exceso de aminas y agentes de soplado físicos que causan una baja presión interna de la espuma, incapacidad para abrir las células cuando la elasticidad de la espuma es alta y también puede resultar un alto índice de TDI. en alto contenido de células cerradas.

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

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

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

  C Formulación del proceso: exceso de aceite de silicona, exceso de agente de soplado físico, bajo índice TDI.

3. Grietas internas

  Un Condiciones del proceso: baja temperatura del aire, alta temperatura del centro de reacción.

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

  C Alta actividad del aceite de silicona, pequeño uso.

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

  Un Condiciones de proceso: baja temperatura del aire, baja temperatura del material.

  B Formulación del proceso: uso insuficiente de catalizador, uso reducido de aminas, aceite de silicona de mala calidad.

5. Grietas en la esquina inferior (uso excesivo de aminas, velocidad de formación de espuma demasiado rápida)

  Superficie de poros grandes: exceso de agente espumante físico, aceite de silicona y catalizador de mala calidad.

6. Mal rendimiento de la espuma a bajas temperaturas

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

7. Mala permeabilidad al aire.

  Un Condiciones climáticas: baja temperatura del aire.

  B Materias primas: polioles con alto contenido de poliéter, aceite de silicona de alta actividad.

  C Formulación del proceso: uso excesivo o igual de estaño, bajo contenido de agua y aminas, alto índice TDI.

8. Poca resiliencia

  Un Materias primas: poliéter polioles 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 con el mismo uso de estaño, alto índice TDI.

9. Mala resistencia a la tracción

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

  B Formulación del proceso: la cantidad insuficiente de estaño provoca una mala reacción de gelificación, un alto índice de TDI con el mismo uso de estaño, un bajo grado de reticulación con menos agua.

10. Fumar durante la formación de espuma

  Un El exceso de amina hace que se libere una gran cantidad de calor de la reacción del agua y el TDI, evaporando sustancias de bajo punto de ebullición y provocando humo.

  B Si no se carboniza, el humo se compone principalmente de TDI, sustancias de bajo punto de ebullición y cicloalcanos monoméricos en poliéter polioles.

11. Espuma con vetas blancas.

  Rápida velocidad de reacción de formación de espuma y gelificación, velocidad de transmisión lenta en formación de espuma continua, compresión local para formar una capa densa, lo que resulta en un fenómeno de rayas blancas. La velocidad de transmisión se debe aumentar rápidamente, o se debe reducir la temperatura del material y se debe disminuir el uso de catalizador.

12. Espuma quebradiza

  La fórmula tiene exceso de agua, lo que da como resultado muchas formaciones de urea sin reaccionar que no se disuelven en aceite de silicona, uso deficiente del catalizador de estaño, reacción de reticulación insuficiente, alto contenido de poliéter polioles de bajo peso molecular relativo, temperatura de reacción excesivamente alta y rotura de enlaces éter que reduce resistencia de la espuma.

13. Densidad de la espuma inferior al valor establecido

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

14. Espuma con piel, piel de borde, huecos en el fondo.

Exceso de estaño y amina insuficiente, velocidad de formación de espuma lenta, rápida  

15 、 Alto alargamiento a la rotura

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

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