Hydroxyde d'aluminium

Également connue sous le nom d’alumine hydratée. L'hydroxyde d'aluminium utilisé comme ignifugeant est principalement de l'alumine @-tri-hydratée. Il se présente sous la forme d’une fine poudre cristalline blanche avec une taille moyenne de particules de 1 à 20 micromètres. Sa densité relative est de 2,42, son indice de réfraction est de 1,57 et le pH de la boue à 30 % est de 9,5 à 10,5. La température d'initiation de la déshydratation est de 200 degrés Celsius, avec une chaleur d'absorption de 2,0 KJ/G.

Lors de la combustion, il libère une grande quantité d'eau chimiquement combinée, absorbe une quantité considérable de chaleur, ralentit la vitesse de dégradation thermique du polymère, réduit la température de surface du matériau, retarde et supprime la combustion du substrat. Il générera une grande quantité de vapeur sur la surface du substrat, diluant l'oxygène dans la zone de combustion, réduisant ainsi la concentration de fumée et de gaz toxiques inflammables. L'oxyde d'aluminium généré lors de la combustion peut favoriser la formation d'une couche protectrice carbonisée sur la surface du polymère.

Mélamine

Communément appelé mélamine, il s’agit d’un cristal monoclinique blanc à faible toxicité, ininflammable et avec un point de fusion de 354 degrés Celsius. Il subit une sublimation endothermique et une décomposition rapide sous forte chaleur. À des températures comprises entre 250 et 450 degrés Celsius, il peut absorber une grande quantité de chaleur et libérer de l'azote lors de la décomposition, ralentissant ainsi le taux de combustion du matériau. En même temps, il forme une couche barrière carbonisée sur la surface du substrat, agissant comme ignifuge. Cependant, il existe certains problèmes de dispersion et doivent donc être utilisés en combinaison. Lorsqu'elle est utilisée comme ignifuge, la décomposition à haute température peut produire du gaz cyanure toxique.

Ignifuge organophosphoré

Tris(1,3-dichloro-2-propyl)phosphate (TDCPP)

Un liquide visqueux transparent jaune pâle. Il contient 7,2 % de phosphore et 49,4 % de chlore, avec un point d'éclair de 251,7 degrés Celsius, un point d'inflammation de 282 degrés Celsius et une température de combustion spontanée de 514 degrés Celsius. Il commence à se décomposer à 230 degrés Celsius et est soluble dans les alcools, le benzène, le tétrachlorure de carbone, etc. Lorsqu'il est utilisé à 5 %, il peut atteindre des propriétés auto-extinguibles, et à 10 %, il peut rendre le matériau auto-extinguible ou ininflammable, tout en ayant également des propriétés de résistance à l'eau, à la lumière et antistatiques.

Polyol polyéther ignifuge

1. Ingrédients de la formule:

Polyéther polyol 3050 : Mn3000 ;

Polyéther polyol ignifuge : indice d'hydroxyle 28, fraction massique solide ignifuge 23 % ;

Huile de silicone : L580

Solution de triéthylène diamine : Fraction massique 33 % ;

Solution d'octoate d'étain : Fraction massique 33 % ;

TDI : qualité industrielle

Conditions de test:

1. Le moussage rapide est prélevé au centre de la mousse, tandis que les échantillons de mousse moulée sont prélevés dans la partie centrale ou pour des tests sur des échantillons entiers.

2. La mousse nouvellement fabriquée doit être mûrie pendant 72 heures dans son état naturel avant d'être échantillonnée. Les échantillons doivent être placés dans un environnement à température et humidité constantes (conformément à GB/T2918: 23 ± 2 ℃ , humidité relative 50 ± 5%).

Densité : Densité = Masse (kg) / Volume (m3)

Dureté : Déflexion sous charge d'indentation (ILD), déflexion sous charge de compression (CLD)

La principale différence entre ces deux méthodes de test réside dans la zone de chargement de la mousse plastique. Dans le test ILD, l'échantillon est soumis à une surface comprimée de 323 cm2, tandis que dans le test CLD, l'échantillon entier est compressé. Ici, nous discuterons uniquement de la méthode de test ILD.

Dans le test ILD, la taille de l'échantillon est de 38*38*50 mm, avec un diamètre de tête de test de 200 mm (avec un coin rond de R=10 sur le bord inférieur) et une plaque de support avec des trous de 6 mm espacés de 20 mm. La vitesse de chargement de la tête de test est (100 ± 20) mm/min. Initialement, une pression de 5N est appliquée comme point zéro, puis l'échantillon est comprimé à 70 % de son épaisseur au point zéro et déchargé à la même vitesse. Ce chargement et ce déchargement sont répétés trois fois en préchargement, puis immédiatement comprimés à la même vitesse. Les épaisseurs de compression sont 25 ± 1% et 65 ± 1%. Après avoir atteint la déformation, maintenez pendant 30 ± 1s et enregistrez la valeur d’indentation relative. La valeur enregistrée est la dureté d'indentation à ce niveau de compression.

De plus, 65 % ILD / 25 % ILD = taux de compression, qui est une mesure du confort de la mousse.

Résistance à la traction, allongement à la rupture : Désigne la contrainte de traction maximale appliquée lors de l'essai de traction jusqu'à la rupture, et le pourcentage d'allongement de l'échantillon à la rupture.

Résistance à la traction = Charge à la rupture / Surface de la section transversale originale de l'échantillon

Allongement à la rupture = (Distance de rupture - Distance d'origine) / Distance d'origine * 100 %

La force des larmes : Mesure la résistance du matériau à la déchirure en appliquant une force de déchirure spécifiée sur un échantillon de forme définie.

Taille de l'échantillon : 150*25*25 mm (GB/T 10808), avec la direction de l'épaisseur de l'échantillon comme direction de montée de la mousse. Une incision de 40 mm de long est pratiquée dans le sens de l’épaisseur (sens de montée de la mousse) au centre d’une extrémité de l’échantillon. Mesurez l'épaisseur dans le sens de l'épaisseur de l'échantillon, puis ouvrez l'échantillon et fixez-le dans le support de la machine de test. Appliquez la charge à une vitesse de 50 à 20 mm/min, en utilisant une lame pour couper l'échantillon, en gardant la lame en position centrale. Enregistrez la valeur maximale lorsque l'échantillon se brise ou se déchire à 50 mm.

Résistance à la déchirure = valeur de force maximale (N) / épaisseur moyenne de l'échantillon (cm)

Habituellement, trois échantillons sont testés et la moyenne arithmétique est établie.

Résilience : Mesure les performances de rebond de la mousse en permettant à une bille d'acier d'un diamètre et d'un poids donnés de tomber librement sur la surface de l'échantillon de mousse plastique à partir d'une hauteur spécifiée. Le rapport entre la hauteur de rebond et la hauteur de chute de la bille d'acier indique la résilience de la mousse.

Exigences du test : taille de l'échantillon 100*100*50 mm, la direction de chute de la balle doit être cohérente avec la direction d'utilisation de la mousse. La taille de la bille d'acier est ∮ 164 mm, pèse 16,3 g et tombe d'une hauteur de 460 mm.

Taux de résilience = Hauteur de rebond de la bille d'acier / Hauteur de chute de la bille d'acier * 100 %

Remarque : les échantillons doivent être horizontaux, la bille d'acier doit être fixée avant de tomber (statique), chaque échantillon est testé trois fois à intervalles de 20 s et la valeur maximale est enregistrée.

Déformation permanente par compression : Dans un environnement constant, l'échantillon de matériau en mousse est maintenu sous déformation constante pendant une certaine période, puis on le laisse récupérer pendant un certain temps, en observant l'effet de la déformation sur l'épaisseur de l'échantillon. Le rapport entre la différence entre l'épaisseur initiale et l'épaisseur finale de l'échantillon et l'épaisseur initiale représente la déformation permanente par compression de la mousse plastique.

Déformation permanente par compression = (Épaisseur initiale de l'échantillon - Épaisseur finale de l'échantillon) / Épaisseur initiale de l'échantillon * 100

Résistance au feu

COV (Composés Organiques Volatils)

1. Réactions de base

La formation de mousse de polyuréthane implique deux réactions fondamentales : la réaction de moussage et la réaction de polymérisation (également appelée réaction de gel).

Réaction moussante : l'isocyanate réagit avec l'eau pour produire une réaction d'urée disubstituée et de dioxyde de carbone. L'équation de réaction est la suivante:

2R-N=C=O + HOH → R-NH-CO-NH-R + CO2 ↑

Le dioxyde de carbone libéré agit comme le noyau de la bulle, provoquant l’expansion du mélange réactionnel, ce qui donne lieu à une mousse à structure à cellules ouvertes.

Réaction de polymérisation : le groupe hydroxyle du polyéther subit une réaction de polymérisation par étapes avec l'isocyanate pour former un aminoformate. L'équation de réaction est la suivante:

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

2. Polyols

La production nationale de mousse en bloc utilise des polyéthers de mousse souple à 3 fonctionnalités, de poids moléculaire 3 000 (indice d'hydroxyle 56) ou 3 500 (indice d'hydroxyle 48, moins couramment utilisé).

3. Polyisocyanates

Le principal polyisocyanate utilisé est le diisocyanate de toluène (TDI). Il existe trois principaux types de produits industriels TDI : le 2,4-TDI pur (ou TDI100), le TDI80/20 et le TDI65/35. Le TDI80/20 présente le coût de production le plus bas et constitue la variété la plus largement utilisée dans les applications industrielles.

Le poids moléculaire du TDI est de 174, avec deux groupes isocyanate (-N=C=O) ayant un poids moléculaire de 84. Par conséquent, la teneur en isocyanate du TDI est de 48,28 %.

La quantité de TDI utilisée a un impact significatif sur les propriétés de la mousse. Dans les formulations de mousse, l'excès de TDI est exprimé par l'indice d'isocyanate, qui est le rapport entre l'utilisation réelle et la quantité théorique calculée. Lors de la production de mousse souple, l'indice est généralement de 105 à 115 (100 est égal à la quantité théorique calculée). Dans cette plage, à mesure que l'indice TDI augmente, la dureté de la mousse augmente, la résistance à la déchirure diminue, la résistance à la traction diminue et l'allongement à la rupture diminue. Si l'indice TDI est trop élevé, cela peut conduire à des cellules volumineuses et fermées, à des temps de maturation longs et à une combustion de la mousse ; si l'indice TDI est trop faible, cela peut entraîner des fissures, un mauvais rebond, une faible résistance et une déformation permanente par compression importante.

4. Agents gonflants

L'eau réagissant avec le TDI pour produire du dioxyde de carbone est le principal agent gonflant utilisé dans le moussage de la mousse souple. L'augmentation de la quantité d'eau dans la formulation augmentera la teneur en urée, augmentera la dureté de la mousse, diminuera la densité de la mousse et réduira la capacité portante de la mousse. Cependant, le TDI réagit avec l’eau pour produire une grande quantité de chaleur. Si la teneur en eau est trop élevée, la mousse peut brûler ou s'enflammer.

Le chlorure de méthylène est un agent gonflant physique avec un point d'ébullition de 39.8 ° C. C'est un gaz ininflammable qui peut se vaporiser pendant le moussage, réduisant ainsi la densité et la dureté de la mousse. La quantité de chlorure de méthylène ajoutée doit empêcher la mousse de brûler tout en garantissant qu'une trop grande quantité n'élimine pas trop de chaleur, ce qui affecterait le durcissement de la mousse. La quantité de chlorure de méthylène utilisée est limitée.

5. Catalyseurs

Le rôle principal des catalyseurs est d’ajuster la vitesse des réactions de moussage et de gel pour obtenir un bon équilibre.

La triéthylènediamine (A33, une solution à 33 % d'éther diisopropylique ou de dipropylène glycol) est le catalyseur d'amine tertiaire le plus important dans la production de mousse souple. Il est efficace à 60 % pour favoriser la réaction entre l'isocyanate et l'eau, c'est-à-dire une réaction moussante, et à 40 % efficace pour favoriser la réaction entre l'hydroxyle et l'isocyanate, c'est-à-dire une réaction de gel.

Le dilaurate de dibutylétain (A-1) est un catalyseur d'amine tertiaire à usage général pour la mousse souple. Il est efficace à 80 % pour favoriser la réaction moussante et à 20 % pour favoriser la réaction de gel. Il est souvent utilisé en association avec la triéthylènediamine.

Une mauvaise utilisation des catalyseurs aminés peut avoir un impact significatif sur le produit. Trop d'amine peut provoquer:

(1) Temps de réaction court, augmentation rapide de la viscosité initiale et fumée excessive pendant le moussage.

(2) Fissuration de la mousse. Trop peu d’amine entraînera une vitesse d’amorçage lente, affectant la hauteur de la mousse.

Le dilaurate de dibutylétain est le catalyseur à base d'étain organique le plus couramment utilisé, qui est très facile à hydrolyser et à oxyder en présence d'eau et de catalyseurs d'amines tertiaires dans des mélanges de polyéthers.

Plus la densité de la mousse est faible, plus la plage de réglage du dilaurate de dibutylétain est étroite. L'effet du dosage d'étain sur la mousse est le suivant:

Dosage trop faible : Fissuration de la mousse.

Trop de dosage : Augmentation rapide de la viscosité, mousse formant des cellules fermées et rétrécissant, formant des peaux sur le dessus et les côtés.

6. Stabilisants de mousse (également appelés huiles de silicone)

Les stabilisateurs de mousse réduisent la tension superficielle du mélange du système de mousse, stabilisant ainsi les bulles, empêchant l'effondrement de la mousse et contrôlant la taille et l'uniformité des vides.

Augmenter la quantité d'huile de silicone d'une quantité minimale à un niveau approprié peut produire des mousses plastiques bien ouvertes. Lorsque la quantité est trop élevée, le taux de cellules fermées de la mousse augmente.

7. Autres facteurs d'influence

Outre la formulation, les paramètres du processus et l'environnement ont également un certain impact sur les propriétés de la mousse.

Température des matières premières : à des températures ambiantes relativement normales (20 à28 ° C), la température des matières premières est contrôlée à 25 ± 3° C, de préférence dans une plage de ± 1° C. Il peut également être contrôlé dans la plage de 28 à30 ° C.

L'effet de l'augmentation ou de la diminution de la température sur la vitesse des réactions de moussage et de gel varie. Une augmentation de la température entraîne une augmentation beaucoup plus importante de la réaction de polymérisation par rapport à la réaction de moussage. Les catalyseurs doivent être ajustés aux changements de température.

Pour une même formulation, utilisant la même quantité d’agent gonflant, la densité de la mousse est également liée à l’altitude. Dans les zones de haute altitude, la densité de la mousse diminue sensiblement.

La quantité de stabilisant en mousse détermine la taille des cellules de la structure en mousse. Plus de stabilisant conduit à des cellules plus fines, mais trop peut provoquer un rétrécissement. Trouver le bon équilibre est crucial ; trop peu de stabilisant et les cellules ne se soutiendront pas, ce qui entraînera un effondrement lors du formage. Tous deux sont des catalyseurs en action.

Le polyuréthane (mousse souple) fait référence à un type de mousse plastique de polyuréthane flexible avec une certaine élasticité, ayant principalement des structures à cellules ouvertes.

Le polyuréthane (mousse dure) fait référence aux mousses plastiques qui ne subissent pas de déformation significative sous certaines charges et ne peuvent pas retrouver leur état initial après des charges excessives. Cellules majoritairement fermées.

Huile de silicone à mousse dure

L'huile de silicone à mousse dure est un type de stabilisant de mousse non hydrolysable hautement actif avec une liaison silicium-carbone, appartenant à une catégorie d'huile de silicone à large spectre. Il présente d'excellentes performances globales et convient aux systèmes de HCFC-141b et de moussage d'eau, utilisés dans des applications telles que les panneaux, l'énergie solaire, les pipelines, etc.

Caractéristiques du produit:

1. Bonnes performances d'émulsification : Les excellentes performances d'émulsification permettent une bonne dispersion et un bon mélange des matériaux composites lors de la réaction avec l'isocyanate, ce qui se traduit par une bonne fluidité. Le produit obtenu présente des cellules uniformes et un taux de cellules fermées très élevé.

2. Bonne stabilité : la structure moléculaire spéciale contrôle efficacement la tension superficielle des cellules, stabilisant la structure cellulaire et conférant au produit d'excellentes propriétés mécaniques.

Huile de silicone en mousse souple:

Tensioactif siloxane à usage général pour les plastiques en mousse de polyuréthane flexible de type polyéther, il s'agit d'un copolymère polydiméthylsiloxane-polyéthylène non hydrolysable, un stabilisant à haute activité. Il est utilisé comme stabilisateur de mousse dans la production de mousse souple de polyuréthane (éponge). Cela peut fournir une peau fine. En mousse de très faible densité, elle offre une forte stabilité avec des alvéoles fines et uniformes. En mousse de profondeur moyenne, par rapport aux huiles de silicone similaires, elle présente de meilleures propriétés d'ouverture de mousse et une meilleure respirabilité.

1. Ajuster la formulation:

Contrôlez la quantité d'eau pour ne pas dépasser 4,5 parties et, si nécessaire, utilisez des composés liquides à faible point d'ébullition comme agents moussants auxiliaires pour remplacer un peu d'eau. Faites attention à la quantité d'eau dans la formulation, qui ne doit pas dépasser 5 parts. Le point d’augmentation de température sécuritaire le plus élevé pour la mousse basse densité est 160 ° C, et il ne doit pas dépasser 170 ° C.

2. Contrôler strictement la précision de la mesure des composants:

Pendant la production continue de mousse en bloc, ajustez la vitesse de décharge du matériau de la tête de mélange et la vitesse de la bande transporteuse pour les coordonner. Évitez les phénomènes tels que l'écoulement de matériaux sous-moussants dans le fond de matériaux déjà moussants en raison d'une vitesse lente de la bande transporteuse ou d'un déchargement excessif, qui peuvent empêcher un moussage normal, entraînant un effondrement. Les matériaux effondrés ne sont pas facilement capables de produire des « espèces gazeuses » localisées, ce qui entraîne une accumulation de chaleur localisée et un risque accru de brûlure. Dans la production réelle, de mauvais paramètres de processus peuvent entraîner l'apparition de petites lignes jaunes de brûlure au fond des blocs de mousse.

3. Évitez de comprimer la mousse nouvellement produite:

En effet, la compression de la mousse avant qu’elle ne soit complètement durcie affecte le réseau et la structure de la mousse. Il empêche également l'accumulation de chaleur due à la compression, augmentant ainsi le risque d'auto-inflammation de la nouvelle mousse. En particulier pendant la phase la plus sensible de la montée de la mousse, toute erreur de fonctionnement et toute vibration, telle que des mouvements brusques provoqués par des chaînes de bande transporteuse tendues ou un pliage excessif du papier isolant et des secousses de la bande, peuvent provoquer une compression de la mousse immature, conduisant à des brûlures.

4. Observez strictement le processus de durcissement et de stockage de la mousse:

Pour la production de blocs de mousse souple en polyuréthane, le processus de durcissement de la nouvelle mousse constitue une période à haut risque d'accident d'incendie. En raison de la température interne élevée et de la longue durée de dissipation thermique dans les mousses à gros blocs, le temps nécessaire pour atteindre la température interne la plus élevée est généralement d'environ 30 à 60 minutes, et il faut 3 à 4 heures ou plus pour qu'elle diminue lentement. Pendant ce temps, les nouvelles mousses ont quitté la chaîne de production et sont entrées dans la phase de durcissement et de stockage, qui est facilement négligée. Sans mesures de surveillance appropriées, cela peut facilement provoquer des incendies. Il a été rapporté que lors de la production de blocs de mousse souple d'une densité de 22 kg/? en utilisant un polyol d'un poids moléculaire supérieur à 5 000, 4,7 parties d'eau et 8 parties de F-11 avec un indice TDI de 1,07, une petite quantité de fumée jaune clair a été observée 2 heures plus tard. Même si la température extérieure de la mousse n'était pas élevée, l'intérieur se trouvait dans une phase initiale de décomposition très dangereuse, avec une température d'environ 200°C.250 ° C, commence déjà à s'enflammer.

5. Pour éviter l'auto-inflammation de la mousse:

La mousse nouvellement produite doit être durcie et stockée, sans dépasser 3 couches une fois empilée, avec un espacement de plus de 100 mm entre les couches, de préférence placées séparément. La phase de durcissement et de stockage doit disposer d'un personnel dédié pour une surveillance renforcée, comme la mesure de la température interne de la mousse toutes les 15 minutes pendant au moins 12 heures, voire plus, avant un stockage normal. Pour les mousses susceptibles de générer des températures élevées, les gros blocs de mousse doivent être coupés horizontalement (par exemple avec une épaisseur de 200 mm) pour faciliter la dissipation de la chaleur. Lorsque de la fumée ou une auto-inflammation est détectée, utilisez de l'eau pulvérisée ou des extincteurs, et ne déplacez pas la mousse et n'ouvrez pas les portes et les fenêtres sans discernement pour éviter d'augmenter le flux d'air et d'exacerber l'incendie.