De nombreux facteurs affectent le processus de moussage et la qualité du produit final lors de la fabrication de mousse de polyuréthane flexible. Parmi ceux-ci, les facteurs environnementaux naturels tels que la température, l’humidité de l’air et la pression atmosphérique jouent un rôle crucial. Ces facteurs influencent considérablement la densité, la dureté, le taux d’allongement et la résistance mécanique de la mousse.

1. Température:

La réaction de moussage du polyuréthane est très sensible, la température étant un facteur de contrôle clé. À mesure que la température du matériau augmente, la réaction de moussage s'accélère. Dans les formulations sensibles, des températures excessivement élevées peuvent présenter des risques tels que la combustion du noyau et l'inflammation. Généralement, il est essentiel de maintenir des températures constantes pour les composants polyol et isocyanate. L'augmentation de la température entraîne une diminution correspondante de la densité de la mousse pendant le moussage.

Particulièrement en été, les températures élevées augmentent la vitesse de réaction, ce qui entraîne une diminution de la densité et de la dureté de la mousse, un taux d'allongement accru, mais également une résistance mécanique améliorée. Pour contrer la diminution de la dureté, il est conseillé d'ajuster l'indice TDI. Les fabricants doivent ajuster les paramètres de processus en fonction des variations de température saisonnières et régionales pour garantir la stabilité de la qualité des produits.  

2. L'humidité de l'air:

L’humidité de l’air affecte également le processus de moussage de la mousse flexible de polyuréthane. Une humidité plus élevée provoque des réactions entre les groupes isocyanates de la mousse et l'humidité de l'air, entraînant une réduction de la dureté du produit. L'augmentation du dosage de TDI pendant le moussage peut compenser cet effet. Cependant, une humidité excessive peut augmenter les températures de durcissement, provoquant potentiellement une brûlure du noyau. Les fabricants doivent ajuster soigneusement les formulations et les paramètres du processus de mousse dans les environnements humides pour garantir la qualité et la stabilité du produit.

3. Pression atmosphérique:

La pression atmosphérique est un autre facteur d'influence, en particulier dans les zones situées à différentes altitudes. L’utilisation de la même formulation à des altitudes plus élevées entraîne une densité de produit en mousse relativement plus faible. Cela est dû aux variations de pression atmosphérique affectant la diffusion et l’expansion du gaz lors du moussage. Les fabricants opérant dans des régions de haute altitude doivent en prendre note et devront peut-être ajuster les formulations ou les paramètres de processus pour répondre aux exigences de qualité.

En conclusion, les facteurs environnementaux naturels ont un impact significatif sur le processus de moussage et la qualité du produit final de la mousse flexible de polyuréthane. Les fabricants doivent ajuster les paramètres de processus en fonction des conditions saisonnières, régionales et environnementales pour garantir une densité, une dureté et une résistance mécanique stables de la mousse, répondant ainsi aux demandes et aux normes des clients.

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

PLC (automate programmable)

Il s'agit d'un dispositif de contrôle automatique avec mémoire d'instructions, interfaces E/S numériques ou analogiques ; principalement utilisé pour les opérations logiques, séquentielles, de synchronisation, de comptage et arithmétiques avec des opérations sur bits ; utilisé pour contrôler des machines ou des processus de production.

Entraînement à fréquence variable (VFD)

Un VFD est un dispositif de contrôle qui transforme la fréquence d'alimentation d'une fréquence à une autre en utilisant l'action marche-arrêt de dispositifs à semi-conducteurs de puissance.

Les circuits principaux d'un VFD peuvent généralement être divisés en deux types:

- Type de tension : convertit la tension CC d'une source de tension en CA dans le VFD, avec filtrage par condensateur dans le circuit CC.

- Type de courant : convertit le courant CC d'une source de courant en CA dans le VFD, avec filtrage par inductance dans le circuit CC.

Interrupteur photoélectrique

Il utilise l'obstruction ou la réflexion d'un faisceau de lumière infrarouge par un objet détecté, détecté par le circuit synchrone, pour déterminer la présence ou l'absence de l'objet. Il peut détecter tout objet réfléchissant la lumière, sans se limiter aux métaux.

Un interrupteur photoélectrique réfléchissant le miroir est utilisé sur la perforatrice sous vide.

Système d'échangeur de chaleur

Contrôle la température des matières premières dans le système pour répondre aux exigences.

À mesure que la température de la matière première augmente après son passage dans l'échangeur de chaleur, sa viscosité augmente. Pour assurer le fonctionnement normal de la pompe haute pression, une pompe d'alimentation spéciale est nécessaire. Les exigences spécifiques sont calculées en fonction du débit et de la viscosité de la matière première.

Le contrôle de la température de l'échangeur de chaleur doit être proche de la tête de mélange, corrélant la température de la matière première avec le commutateur de l'eau de refroidissement pour contrôler automatiquement le débit d'eau de refroidissement pour refroidir la matière première.

Machine à perforer

Il existe des perforatrices à rouleaux, des perforatrices sous vide et des perforatrices à brosses, les machines à rouleaux ayant le meilleur effet de contrôle, suivies par les perforatrices sous vide et les perforatrices à brosses étant les pires. Actuellement, les perforatrices à brosses sont rarement utilisées.

Le but de la perforation est d'éviter la déformation du produit.

La perforatrice à rouleaux contrôle la taille des espaces. Si les espaces sont trop grands, l’effet perforant n’est pas bon ; si les espaces sont trop petits, des marques de pression évidentes apparaîtront sur le produit.

Il existe deux méthodes de perforation : 1. Méthode chimique - utilisation d'agents perforants, 2. Méthode mécanique - utilisant des perforatrices.

Les produits doivent être perforés dès leur sortie du moule. Certains produits peuvent se dilater après avoir été démoulés et, à ce stade, ils doivent être laissés pendant un certain temps avant de se perforer.

TPR

Il peut empêcher le rétrécissement du produit et l'effondrement des bulles ; sa fonction la plus élémentaire est une perforation efficace pour faciliter le démoulage. Cependant, cela peut également entraîner des fluctuations de l'ILD (Indentation Load Deflection) ; Le TPR affecte directement la vitesse de montée de la mousse.

Vanne de régulation de pression en boucle

Il est crucial pour équilibrer la pression du système dans le système de contrôle et doit être placé aussi près que possible de la buse. S'il est éloigné de la buse, des fluctuations de pression peuvent se produire, entraînant une instabilité du système et des produits instables.

Dans la production industrielle moderne, la mousse flexible de polyuréthane joue un rôle important dans divers domaines tels que les meubles, les sièges automobiles et les semelles intérieures de chaussures. Cependant, les points de contrôle techniques clés pour la production de produits en mousse plastique flexible de polyuréthane de haute qualité ne peuvent être négligés. Voici plusieurs points techniques clés du processus de production:

Contrôle du diisocyanate de toluène (TDI):

Le rapport isomérique optimal du TDI est de 80/20. Si ce rapport est dépassé, cela peut conduire à la formation de cellules volumineuses et fermées dans la mousse, prolongeant ainsi le temps de durcissement. En particulier dans la production de produits en mousse de faible densité en gros blocs, un rapport isomérique excessif peut retarder le dégagement de chaleur, ce qui peut entraîner un maintien élevé de la température centrale de la mousse pendant une longue période, conduisant à une carbonisation, voire à une inflammation. Si le rapport isomérique est trop faible, la densité et la résilience du produit en mousse diminueront et de fines fissures peuvent apparaître sur la surface de la mousse, entraînant une mauvaise répétabilité du processus.

Ajout d'agents gonflants externes:

Les agents gonflants externes (eau) réduisent non seulement la densité de la mousse mais améliorent également la douceur du produit et aident à éliminer la chaleur de réaction. Pour éviter la carbonisation centrale lors du processus de moussage des produits en mousse à gros blocs, une certaine quantité d'eau est généralement ajoutée. Cependant, à mesure que la quantité d'eau augmente, la quantité de catalyseur devrait également augmenter en conséquence ; sinon, cela pourrait prolonger le temps de post-durcissement de la mousse. Généralement, pour chaque augmentation de 5 parties d’eau, 0,2 à 0,5 partie d’huile de silicone doivent être ajoutées.

Rapport catalyseur:

Les catalyseurs organiques à base d'étain et d'amine tertiaire sont couramment utilisés pour contrôler les réactions NCO-OH et NCO-H2O. En ajustant le rapport des différents catalyseurs, la croissance des chaînes polymères et la réaction de moussage peuvent être contrôlées. Sous certaines densités de produit, le choix du rapport de catalyseur approprié peut contrôler le taux de cellules ouvertes, la taille des cellules et la valeur de charge vide de la mousse. L'augmentation de la quantité de catalyseur organique à l'étain peut généralement produire des mousses avec des cellules de plus petite taille, mais une utilisation excessive peut augmenter le taux de cellules fermées. Il est nécessaire de déterminer le dosage optimal du catalyseur par des expériences pour obtenir les meilleures performances des produits en mousse.

Stabilisateurs de mousse:

Le rôle des stabilisants de mousse est de réduire la tension superficielle du matériau, rendant la paroi du film de mousse élastique et empêchant la rupture de la paroi de mousse jusqu'à ce que la croissance de la chaîne moléculaire et les réactions de réticulation conduisent à la solidification du matériau. Par conséquent, les stabilisants de mousse jouent un rôle essentiel dans la production d’éponges polyéther en une étape et leur utilisation doit être strictement contrôlée.

Contrôle de la température:

La réaction de génération de mousse est très sensible à la température, et les changements de température du matériau et du moussage affecteront les opérations de moussage et les propriétés physiques. Par conséquent, le contrôle de la température est l’une des conditions importantes pour garantir des processus de moussage stables. La température du matériau est généralement contrôlée à 20-25 ° C.

Vitesse et temps d'agitation:

La vitesse et la durée d’agitation affectent la quantité d’énergie apportée pendant le processus de moussage. Si l'agitation est inégale, un grand nombre de bulles peuvent apparaître à la surface de la mousse, entraînant des défauts tels que des fissures. Pendant le mélange du composant A, la vitesse est de 1 000 tr/min ; une fois le composant B ajouté au composant A, la vitesse d'agitation à grande vitesse est de 2 800 à 3 500 tr/min pendant 5 à 8 secondes.

En résumé, les technologies clés pour la production de mousse de polyuréthane flexible comprennent le contrôle du TDI, l'ajout d'agents gonflants externes, l'ajustement des ratios de catalyseur, l'utilisation de stabilisants de mousse, le contrôle de la température et le contrôle de la vitesse et du temps d'agitation. Un contrôle approprié de ces paramètres techniques peut garantir la production de produits en mousse plastique flexible polyuréthane de qualité stable et de haute performance.

Lors d'incendies annuels, une proportion importante des inflammations sont causées par la mousse, notamment les incendies de canapés et diverses inflammations provenant d'emballages souples. Ces incidents se produisent beaucoup trop fréquemment. Comment pouvons-nous fondamentalement éliminer ou réduire de tels événements ?

Une approche efficace consiste à partir des matières premières, un peu comme si l’on traitait la cause profonde d’une maladie. L’ajout de retardateurs de flamme à la mousse de polyuréthane peut prévenir efficacement l’inflammation.

Maintenant, comprenons la mousse ignifuge:

La mousse ignifuge, également connue sous le nom de mousse ignifuge, porte le nom chimique de mousse de polyuréthane, qui est divisée en mousse souple (principalement utilisée pour les meubles) et en mousse rigide (principalement utilisée pour l'isolation). Généralement, il s’agit d’un matériau ignifuge synthétisé en ajoutant divers retardateurs de flamme au polyuréthane.

L'effet ignifuge du produit répond aux exigences de la norme ASTM 117 et des normes nationales. La méthode d’utilisation est la même que celle de la mousse ordinaire.

La combustion des polymères est une réaction d’oxydation très complexe et intense. Le processus se produit lorsque le polymère est chauffé en continu par une source de chaleur externe, déclenchant une réaction en chaîne de radicaux libres avec l'oxygène de l'air. Cela libère de la chaleur, intensifiant encore la dégradation du polymère, générant davantage de gaz inflammables et rendant la combustion plus sévère.

Il existe deux méthodes pour ignifuger la mousse ignifuge:

La première consiste à introduire chimiquement des éléments ignifuges ou des groupes contenant de nouveaux éléments ignifuges dans la structure moléculaire de la mousse. L'autre méthode consiste à ajouter à la mousse des composés contenant des éléments ignifuges. La première méthode utilise des substances ignifuges appelées ignifugeants réactifs, tandis que la seconde méthode utilise des substances appelées ignifugeants additifs.

Actuellement, la grande majorité des retardateurs de flamme utilisés dans les mousses sont des retardateurs de flamme additifs, tandis que les retardateurs de flamme réactifs sont principalement utilisés dans les résines thermodurcissables telles que les résines époxy et les polyuréthanes. La fonction principale des retardateurs de flamme est d'interférer avec les trois éléments de base nécessaires à la combustion : l'oxygène, la chaleur et le carburant. Ceci peut généralement être réalisé par les moyens suivants:

Les retardateurs de flamme peuvent produire des gaz ininflammables plus lourds ou des liquides bouillants qui recouvrent la surface de la mousse, interrompant ainsi le lien entre l'oxydation et le carburant.

En absorbant la chaleur par décomposition ou sublimation, les retardateurs de flamme réduisent la température de surface du polymère.

Les retardateurs de flamme génèrent une grande quantité de gaz ininflammables, diluant la concentration de gaz inflammables et d'oxygène dans la zone de combustion.

Les retardateurs de flamme capturent les radicaux libres, interrompant la réaction en chaîne de l'oxydation.