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.

La mousse flexible PU ignifuge, également connue sous le nom de mousse flexible PU ignifuge, est généralement un matériau ignifuge synthétisé en ajoutant des retardateurs de flamme à divers matériaux polyuréthane.


Fonction des retardateurs de flamme : ils peuvent absorber la chaleur et se décomposer en substances non combustibles à la température d'inflammation ou à proximité ; ils peuvent réagir avec les produits de combustion de la mousse flexible PU pour produire des substances difficiles à brûler, retardant ainsi la combustion et permettant au point d'inflammation de s'auto-éteindre.


Retardateurs de flamme courants : retardateurs de flamme à base de brome, retardateurs de flamme à base de chlore, retardateurs de flamme à base de phosphore et retardateurs de flamme inorganiques.


Qualité ignifuge et tests pour la mousse flexible PU


Le degré ignifuge fait référence à la propriété évidente qu'une substance ou un matériau présente après traitement, qui retarde considérablement la propagation des flammes.



Tests ignifuges:


HB : Le grade ignifuge le plus bas de la norme UL94. Il faut que pour les échantillons de 3 à 13 millimètres d'épaisseur, la vitesse de combustion soit inférieure à 40 millimètres par minute ; pour les échantillons de moins de 3 millimètres d'épaisseur, la vitesse de combustion est inférieure à 70 millimètres par minute ; ou éteint avant d'atteindre la barre des 100 millimètres.


V-2 : Après deux tests de combustion de 10 secondes sur l'échantillon, la flamme s'éteint en 60 secondes. Des matériaux combustibles peuvent tomber.


V-1 : Après deux tests de combustion de 10 secondes sur l'échantillon, la flamme s'éteint en 60 secondes. Aucun matériau combustible ne doit tomber.


V-0 : Après deux tests de combustion de 10 secondes sur l'échantillon, la flamme s'éteint en 30 secondes. Aucun matériau combustible ne doit tomber.

Les débutants craignent que si la plaque de décantation n'est pas correctement ajustée, le liquide s'écoulant de la buse peut provoquer une poussée avant ou arrière, affectant le processus de moussage. Deux minutes après le démarrage de la machine, la vitesse de réaction augmente progressivement, nécessitant parfois des ajustements du plateau de décantation. Les ajustements de la plaque de décantation sont plus critiques dans les formules à faible densité et à haute teneur en humidité (MC).



Le débit de TDI (Toluène Diisocyanate) peut être calculé pour correspondre à la valeur de l'échelle, mais il est recommandé de mesurer réellement le débit de TDI lors du premier moussage. Le débit est trop important ; si le débit n’est pas précis, tout le reste sera un désastre. Il est préférable de s'appuyer sur la méthode la plus simple et la plus intuitive pour mesurer le débit.



Lors du mélange des poudres, la poudre de pierre mélangée doit être laissée toute la nuit et la production doit commencer le lendemain. Pour les ingrédients contenant de la mélamine et de la poudre de pierre, il est recommandé de mélanger d'abord la mélamine avec du polyéther pendant un certain temps avant d'ajouter la poudre de pierre.



Les formules de machines à mousse avec une longue chambre de mélange dans la tête de la machine ou plus de dents sur l'arbre d'agitation contiennent généralement moins d'amines et une température de matériau plus basse. À l’inverse, les formules de machines à mousse avec une chambre de mélange courte dans la tête de la machine ou moins de dents sur l’arbre d’agitation contiennent généralement plus d’amines et une température de matériau plus élevée.



Pour la même formule, lors du passage entre des têtes pivotantes à double pulvérisation et des têtes pivotantes à pulvérisation unique avec des sections transversales de buse similaires, les exigences en matière d'épaisseur de maille et de couches sont similaires.



Pour l'étalonnage du débit de matériau mineur, une méthode consiste à mesurer le débit de retour du matériau mineur, et l'autre consiste à le calibrer en divisant la quantité totale utilisée par le temps de moussage. Lorsqu'il existe une différence significative entre les deux méthodes d'étalonnage, fiez-vous aux données de la deuxième méthode d'étalonnage.



Les formules de mousse souple de haute qualité se situent généralement dans une plage instable, telle qu'un faible indice TDI, un faible rapport eau/MC, un faible dosage de T-9 et un faible dosage d'huile de silicone.

Les tensioactifs utilisés pour la stabilisation de la mousse, également appelés stabilisants de mousse, sont un additif crucial dans la production de mousses plastiques polyuréthane. Lors de la sélection des tensioactifs, quels facteurs doivent être pris en compte ?



Les tensioactifs peuvent être divisés en deux types : les tensioactifs à mousse souple et les tensioactifs à mousse dure. Examinons chacun:



Tensioactifs en mousse souple:


Au cours de la phase initiale de moussage, les tensioactifs en mousse souple peuvent se dissoudre pour former de la polyurée et, dans les étapes ultérieures, ils peuvent contribuer à l'ouverture et à l'éclatement des cellules. Par conséquent, lors de la sélection de tensioactifs en mousse souple, les facteurs suivants doivent être pris en compte:



1
L'activité du tensioactif ;


2
La relation entre la plage de fonctionnement du tensioactif et la plage de dosage requise ;


3
L'impact des différents composants du tensioactif sur la plage de fonctionnement.



Tensioactifs à mousse dure:


Les tensioactifs en mousse dure ont un degré de réticulation plus élevé, ce qui rend les bulles plus stables. Ils sont couramment utilisés pour les produits moulés ou le moussage dans des cavités restreintes. Lors de la sélection des tensioactifs à mousse dure, les facteurs suivants doivent être pris en compte:



1
Forte capacité d'émulsification des composants des matières premières ;


2
Capacité à contrôler efficacement la taille des cellules de la mousse ;


3
Capacité à améliorer la fluidité du matériau et à assurer une distribution uniforme de la densité.



Les tensioactifs jouent non seulement un rôle dans la stabilisation de la mousse, mais affectent également sa densité, son élasticité, sa résistance à la traction et d'autres propriétés. Par conséquent, lors du choix des tensioactifs, des facteurs tels que l’activité des matières premières, les conditions opératoires et le processus de moussage doivent être pris en compte.

Le changement chimique est le processus de production de nouvelles substances après que les groupes moléculaires de divers réactifs interagissent les uns avec les autres. De nombreuses propriétés des substances sont déterminées par leurs structures moléculaires, et comprendre les structures moléculaires et de groupe des réactifs polyuréthanes est instructif pour la production.



Les principaux indicateurs de la norme britannique en matière d'ignifugation sont généralement de trois ordres : la perte de poids thermique (la masse perdue lorsque la taille spécifiée de l'éponge est chauffée à une température spécifiée pendant une durée spécifiée, des valeurs plus petites indiquant une meilleure stabilité thermique) ; densité de la fumée (la quantité de fumée générée lorsque la mousse brûle, indiquant la facilité avec laquelle la lumière passe à travers la fumée, de plus petites quantités de fumée étant préférables) ; et la facilité de combustion (plus il est difficile de s'enflammer, avec d'autres subdivisions basées sur le temps d'allumage et la vitesse de combustion).



Le TDI (diisocyanate de toluène) a un cycle benzénique, le MDI (diisocyanate de diphénylméthane) a deux cycles benzéniques et le MDI brut a plusieurs cycles benzéniques. Les cycles benzéniques sont des substances très stables, nécessitant une grande quantité d’énergie (énergie de dissociation des liaisons) pour se briser. À mesure que le nombre de cycles benzéniques augmente, la stabilité thermique de la mousse augmente (MDI brut > MDI > TDI), ce qui le rend moins susceptible de se décomposer lorsqu'il est chauffé. Avec plus de cycles benzéniques, il y a plus d'atomes de carbone dans la molécule, ce qui entraîne plus de fumée lorsqu'elle est incomplètement brûlée (MDI brut > MDI > TDI). De ce qui précède, on peut conclure que lorsqu’une formule diminue la quantité de TDI et augmente la quantité de MDI, la stabilité thermique de la mousse sera améliorée. L'indice de perte de poids thermique est susceptible de réussir le test standard britannique, mais la densité de la fumée, qui n'est pas facile à réussir, augmentera. À ce stade, il est conseillé d’augmenter de manière appropriée la quantité de cyanurate de mélamine pour réduire la densité de la fumée.



Plus le poids moléculaire du polyéther est élevé, plus la stabilité thermique est mauvaise, mais meilleure est la résistance au feu. Dans la production de mousse ignifuge à haut rebond, la quantité de retardateur de flamme ajoutée ne représente que les deux tiers de celle de la mousse ignifuge à densité régulière, mais le pouvoir ignifuge reste très bon et ne s'enflamme pas. Cependant, la mousse ignifuge à rebond élevé est plus difficile à réussir le test standard britannique que la mousse ordinaire (la perte de poids thermique est difficile à réussir).



Les retardateurs de flamme ne sont pas très stables lorsqu'ils sont chauffés. Étant donné que le test standard britannique met l'accent sur la perte de poids thermique, la quantité de retardateur de flamme dans la formule est le minimum requis pour réussir le test de retardateur de flamme.



Lorsque la teneur en TDI et en eau de la formule diminue tandis que la teneur en méthane augmente, la mousse est moins susceptible de s'enflammer. La diminution des propriétés intrinsèques due à la réduction des segments durs entraîne une diminution de la stabilité thermique, réduisant ainsi la capacité à dépasser l'indice de perte de poids thermique.



Lorsque la densité de la mousse diminue, la teneur en TDI augmente, ainsi que la densité de la fumée et la stabilité thermique.



Les matériaux inorganiques comme le carbonate de calcium et le sulfate de baryum ne se décomposent pas lorsqu'ils sont chauffés lors des tests standard britanniques, mais leur ajout n'améliore pas les propriétés de la mousse, ils ne sont donc pas utilisés dans la formule standard britannique.



B
Outre la sélection des matières premières, il est également crucial d’atteindre un équilibre pour répondre aux normes britanniques. Par exemple, le TDI et les retardateurs de flamme, s'ils sont administrés en trop ou pas assez, rendent difficile la réussite du test. Le moussage est une science équilibrée, ajuster la formule, c'est rechercher l'équilibre, et sélectionner les matières premières, c'est aussi rechercher l'équilibre.