La stabilité du moussage éponge en mousse souple de polyuréthane indique si la mousse se brise, ferme les pores, s'effondre et comprend également la dureté, la densité, l'élasticité, la résistance à la traction, la taille des pores et d'autres aspects du produit qui répondent aux exigences des clients. Pour y parvenir, il est nécessaire de standardiser les matières premières, les formulations et les paramètres de fonctionnement, ainsi que de contrôler les réactions chimiques complexes et diverses dans différents environnements.


Densité:
La densité est mesurée en kilogrammes par mètre cube ou en grammes par centimètre cube. Pour les petits produits de forme irrégulière, il n’est pas facile de mesurer la section transversale. On peut utiliser du papier millimétré avec de petits carrés (comme du papier millimétré avec des côtés carrés de 2 millimètres) pour dessiner la section transversale du produit mesuré et calculer la densité en comptant les carrés. Au cours du processus de production, la densité de la formulation, le débit, la vitesse de la bande transporteuse et la largeur de la mousse ont été déterminés. Mesurer la hauteur de la mousse révélera la densité de la mousse. Par exemple, si une éponge atteint une hauteur de 95 centimètres, sa densité est de 20 kilogrammes par mètre cube. La densité est liée à la formulation et est également affectée par la vitesse de réaction. Il existe une différence de densité entre le haut et le bas d’une même mousse.


Dureté:
La dureté de l'éponge peut être divisée en deux types. L'un reflète la dureté superficielle du produit, utilisé pour les matériaux de chaussures, tandis que l'autre reflète la dureté globale du produit, utilisé pour les éponges pour meubles. La dureté de la mousse est liée aux segments durs, à la chaleur et à la teneur en matières premières lors de la réaction, correspondant aux matériaux TDI, MC et POP. La dureté de la mousse dépend également du degré de réticulation. À mesure que la densité de l’éponge diminue, il devient difficile d’augmenter la quantité de POP. Pour les mousses de faible densité et de haute dureté, l'accent est mis sur la manière d'augmenter les POP et les TDI dans la formulation afin de réduire les MC. Pour les mousses de densité moyenne à haute et de dureté élevée, l’accent est mis sur la maximisation de l’effet de durcissement du POP et du TDI.


Élasticité:
L'élasticité est principalement liée au poids moléculaire du polyéther. Plus le poids moléculaire est élevé, plus la résilience du produit est élevée. Deuxièmement, cela est lié à la formation de chaînes latérales lors de la réaction d’éponge ; moins il y a de chaînes latérales, meilleure est l'élasticité. La réduction de l'indice TDI peut réduire la formation de chaînes latérales, et la réduction de la chaleur à l'intérieur de la mousse peut également réduire la formation de chaînes latérales. Cependant, s’il y a trop peu de chaînes latérales, la tolérance de la formulation n’est pas élevée et la mousse n’est pas stable. L'élasticité de l'éponge est également liée à l'équilibre de la formulation. Lorsqu'une éponge en mousse ordinaire ferme ses pores, son élasticité diminue fortement. La mousse à haute dureté n'a pas une bonne élasticité, mais une mousse trop molle n'a pas non plus une grande résilience.


Résistance à la traction:
Les éponges pour meubles sont principalement utilisées pour s'asseoir et se pencher, de sorte que les exigences de résistance à la traction ne sont pas trop élevées. La résistance à la traction de l'éponge est liée à la teneur en NCO et au degré de réticulation dans les méridiens. L'augmentation de l'indice TDI et l'augmentation de la chaleur à l'intérieur de la mousse peuvent renforcer la teneur en NCO et le degré de réticulation. L'augmentation de MC réduit l'augmentation de la résistance à la traction dans de nombreux cas. La quantité de TDI qu'une formulation peut « accueillir » est liée à la méthode de moussage, comme les machines à haute pression, les machines à basse pression et le moussage manuel, qui sont différentes. Une éponge ayant un taux d'allongement élevé n'a pas nécessairement une résistance à la déchirure élevée. Pour les produits qui mettent l'accent sur la résistance à la traction, l'ajout d'une petite quantité de poudre de pierre peut réduire considérablement la résistance à la traction sans perdre l'original.


Pores:
Les mousses avec de très bons pores deviennent souvent des mousses de milieu à haut de gamme, et leur prix augmente également considérablement. La formation des pores est un problème global et pour obtenir des pores uniformes, délicats et sans défauts, il faut avoir une compréhension approfondie des machines, des matières premières, des formulations et des paramètres. La formation de piqûres et de piqûres est généralement provoquée par un entraînement excessif d'air dans les matières premières lors de l'agitation au niveau de la tête de la machine ou lors du déplacement des matières premières. Cela peut également résulter d’une mauvaise qualité des matières premières ou d’une contamination. La théorie selon laquelle les fuites d’air dans les canalisations provoquent des trous d’épingle n’est pas tenable. Lors du moussage, la pression à l’intérieur du tuyau est supérieure à la pression atmosphérique à l’extérieur du tuyau. Seule la matière première s'écoule du tuyau et l'air de l'extérieur ne peut pas entrer

La résistance à la compression d'une mousse est liée à de nombreux facteurs tels que la structure des différents segments de chaîne composant la mousse, les liaisons chimiques entre les molécules, la cristallinité des polymères, le degré de séparation de phases, la structure des isocyanates et la proportion d'isocyanates. utilisé.


1
La mousse à rebond lent est formée par la réaction de polyols de haut poids moléculaire et de polyols de faible poids moléculaire avec des isocyanates. Les segments mous formés par des polyols de haut poids moléculaire ont de grands volumes, de faibles densités de réticulation et une activité élevée. Ils sont faciles à comprimer et récupèrent rapidement une fois la pression supprimée. Les segments durs formés par des polyols de faible poids moléculaire ont de petits volumes, des densités de réticulation élevées et une faible activité. Ils sont difficiles à comprimer et également difficiles à récupérer une fois les forces externes supprimées. Cette caractéristique confère aux mousses leur fonction de rebond lent et constitue la base de la fabrication de mousses à rebond lent.


Étant donné que les propriétés des segments souples et durs dans les mousses à rebond lent sont différentes, il existe un certain degré de séparation de phases entre eux. S'il n'y a pas de séparation de phase entre les segments, le corps en mousse est un tout étroitement lié à une échelle macro, conduisant au phénomène « bougez un cheveu et tout le corps bouge », ce qui signifie qu'il rétrécit dans son ensemble lorsqu'il est comprimé et se dilate lorsqu'il est comprimé. la pression est relâchée. Cependant, la microstructure de la mousse fait que cette situation ne peut pas être réalisée complètement. En particulier dans les mousses à rebond lent, divers segments de chaîne ont des structures moléculaires différentes, des répartitions inégales du poids moléculaire et une séparation de phases inévitable. Une légère séparation de phase fait que certains segments durs, en raison de leur faible activité, ont des difficultés à récupérer pendant le processus de récupération après la suppression des forces externes. Ces « évadés » freinent plus ou moins la récupération des segments fragiles, conduisant finalement à un rétrécissement.


2
La cristallinité des segments durs, qui est plus forte que celle des segments mous, est également une raison d'une mauvaise récupération. Les matériaux ont des compatibilités similaires, qui s’appliquent également aux mousses à rebond lent. Étant donné que les segments durs ont des points de réticulation plus proches et des densités de réticulation plus élevées, les petites molécules formées sont plus susceptibles de s'agréger ensemble. En raison de la présence de liaisons hydrogène, ces substances agrégées contenant de l’hydrogène améliorent la cristallinité du matériau, conduisant à des forces de cohésion plus importantes. Après la compression, des forces externes modifient l’état d’agrégation des segments de chaîne, facilitant ainsi la fusion des groupes polaires. Lorsque la force externe est relâchée, le nouvel état d'agrégation, en raison de fortes forces de cohésion, est difficile à revenir à l'état de précontrainte, ce qui entraîne un retrait des mousses à rebond lent.


3
La structure des isocyanates est également un facteur affectant la résistance à la compression des mousses à rebond lent. Le TDI est généralement utilisé pour produire des mousses à rebond lent. Étant donné que les deux groupes NCO de la molécule TDI se trouvent aux positions 2,4 et 2,6, ils présentent un certain angle entre eux, ce qui les rend sujets à la déformation sous contrainte. En particulier dans des conditions de pressage à chaud, des déformations et des pertes de chaleur importantes se produisent, particulièrement évidentes dans les mousses des bonnets de soutien-gorge, ce qui rend difficile la récupération après ces déformations.


4
Le faible indice NCO des isocyanates utilisés dans la préparation des mousses à rebond lent est également une raison d'une mauvaise récupération. L'indice NCO des mousses ordinaires est généralement supérieur à 100, tandis que dans les mousses à rebond lent, l'indice NCO se situe généralement entre 85 et 95. Cela signifie que 5 à 15 % des groupes hydroxyle ne participent pas à la réaction. Par conséquent, bien que la surface de la mousse semble être une seule entité, il existe à l’intérieur une partie considérable de segments de chaîne indépendants les uns des autres.



Solutions pour améliorer la résistance à la compression des mousses à rebond lent:


1. Utilisez du polyéther à haute teneur en EO (appelé polyéther agent gonflant) pour remplacer du polyéther à rebond lent.


A
Le polyéther à haute teneur en EO a un faible indice d'hydroxyle et un poids moléculaire élevé. Après avoir réagi avec les isocyanates, les segments formés ont des poids moléculaires supérieurs ou proches de ceux formés lorsque le polyéther ordinaire réagit avec les isocyanates, réduisant ainsi le degré de séparation de phases et la cristallinité.


B
Le polyéther à haute teneur en EO a des segments doux et lisses, qui peuvent fournir de bons effets de rebond lent. De plus, l’ajout de polyéther à haute teneur en EO peut améliorer efficacement la résistance aux basses températures des mousses à rebond lent.


2. Ajoutez une petite quantité de polyester modifié au polyéther pour augmenter la force de cohésion du matériau.


Les segments en polyester, du fait de la présence de groupes ester, ont des forces de cohésion internes élevées et de bonnes propriétés de traction et de compression, améliorant considérablement la résistance à la compression des mousses à rebond lent.


3. Utilisez une petite quantité de polyéther à haute fonctionnalité et de poids moléculaire élevé comme agent de réticulation et remplacez du polyéther ordinaire par du polyéther à haute activité pour un rebond lent.


Cela perturbe la distribution des segments de chaîne, réduit le degré de séparation des phases et augmente le degré de réaction, réduisant ainsi la cristallinité.


4. Utilisez MDI ou ajoutez MDI à TDI.


Le MDI a une structure différente du TDI et produit des mousses avec une meilleure résistance à la compression et moins de pertes de chaleur. Si vous utilisez du MDI, il est préférable d’utiliser du MDI modifié (avec une ramification élevée et une fermeture facile des cellules) ; Le MDI liquide peut également être utilisé, car il s'agit d'une cyclisation intramoléculaire et plus résistant à la compression. Les mousses à rebond lent fabriquées avec tous les MDI ont une bien meilleure résistance à la compression que le TDI pur, et de nombreux fabricants l'utilisent déjà.

14.

Mauvais rebond


A
Matières premières : polyéther polyols à haute activité, faible poids moléculaire, huile de silicone hautement active.


B
Formulation du procédé : teneur élevée en huile de silicone, étain excessif, teneur élevée en eau avec la même utilisation d'étain, indice TDI élevé, grande quantité d'huile blanche et de poudre.



15
Mauvaise résistance à la traction


A
Matières premières : polyols de polyéther de faible poids moléculaire excessifs, faible indice de fonctionnalité hydroxyle.


B
Formulation du procédé : étain insuffisant, mauvaise réaction de gélification, indice TDI élevé avec la même utilisation d’étain, faible teneur en eau, faible réticulation.



16
Fumée pendant la formation de mousse


Un excès d'amine libère une grande quantité de chaleur pendant la réaction de l'eau et du TDI, provoquant l'évaporation des substances à bas point d'ébullition et de la fumée. Si ce n’est pas le noyau, la fumée se compose principalement de TDI, de substances à faible point d’ébullition et de cycloalcanes monomères dans des polyéthers polyols.



17
Mousse avec des stries blanches


Réaction de moussage et de gélification rapide mais transfert lent en moussage continu, résultant en une couche dense due à une compression localisée, provoquant des stries blanches. Augmentez la vitesse de transfert ou abaissez la température du matériau, réduisez l'utilisation du catalyseur.



18
Mousse cassante


Un excès d'eau dans la formulation entraîne une formation excessive de biuret, qui ne se dissout pas dans l'huile de silicone. Mauvaise utilisation du catalyseur à l'étain, réaction de réticulation insuffisante, teneur élevée en polyéther-polyols de faible poids moléculaire, température de réaction élevée provoquant une rupture des liaisons éther et une diminution de la résistance de la mousse.



19
Densité de mousse inférieure à la valeur définie


L'indice de mousse est trop élevé en raison d'une mesure inexacte, d'une température élevée et d'une basse pression.



20
Moussage avec la peau, la peau des bords et l'air inférieur


Étain excessif, amine insuffisante, taux de mousse lent, taux de gélification rapide, basse température pendant le moussage continu.



21
Taux d'allongement trop élevé


A
Matières premières : polyéther polyols à haute activité, faible fonctionnalité.


B
Formulation du procédé : faible indice TDI, réticulation insuffisante, teneur élevée en étain




22
Mousse incontrôlée (petites bulles se déplaçant rapidement sous la surface)

)

A
Machine à mousser basse pression : augmenter la vitesse de la tête de mélange, diminuer l'injection de gaz.


B
Machine à mousser haute pression : augmenter la pression de la tête de mélange.



23.Lignes mobiles laiteuses


A
Augmenter la vitesse du convoyeur


B
Ajustez l’inclinaison de la plaque de coussin.


C
Réduire l’utilisation de catalyseurs aminés



24.Refoulement du matériau inséré


A
Augmenter la vitesse du convoyeur



B
Ajustez l’inclinaison de la plaque de coussin.


C
Augmentez l’utilisation de catalyseurs aminés.



25.Moon Pits


A
Machine à mousser basse pression : réduire la vitesse de la tête de mélange et l'injection de gaz.


B
Machine à mousser haute pression : augmenter la pression de la tête de mélange.


C
Qualité de l'huile de silicone

problème.


D
Augmentez la quantité d’amine tout en réduisant la quantité d’étain pour assurer une ouverture adéquate des cellules.



26. Durcissement lent, collant

Surface


La résistance du polymère augmente trop lentement, ce qui donne une mousse molle et collante difficile à couper.


Les blocs de mousse semblent instables à la sortie des canaux



Augmentez l’utilisation du catalyseur, vérifiez la précision des mesures de polyol, d’eau et de TDl.

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.

La formule de l’éponge à rebond lent est similaire à celle de l’éponge ordinaire avec des différences mineures. Outre la différence majeure dans le polyéther, l’ingrédient principal, certains additifs peuvent être interchangeables. Cependant, pour la production de produits de haute qualité, un examen minutieux et une sélection des additifs restent nécessaires.



1. Choix d'amine


L'amine la plus classique utilisée pour les éponges à rebond lent est le Dabco33-LV d'American Air Products. Le dosage est généralement de 0,3 à 0,8 partie du polyéther total. Il est formulé avec 33 % de triéthylènediamine et 67 % de di(propylène glycol) (DPG). La raison pour laquelle nous recommandons ce produit est qu’il utilise du di(propylène glycol) comme solvant. Certains se demanderont peut-être : un solvant de ce type est-il important ? La réponse est oui. En ce qui concerne la capacité à dissoudre la triéthylènediamine, de nombreux composés alcooliques peuvent être utilisés comme solvants : tels que le propylène glycol, le diéthylène glycol, l'éthylène glycol, le 1,4-butanediol, etc. Parmi ces alcools à petites molécules, le di(propylène glycol) a le poids moléculaire le plus élevé et l'indice d'hydroxyle le plus bas. Comme nous le savons tous, les alcools de faible poids moléculaire peuvent être utilisés comme allongeurs de chaîne ou agents de réticulation. Cela signifie que ces alcools à petites molécules peuvent consommer du TDI, ce qui a pour conséquence : d'une part, cela réduit l'indice TDI, et d'autre part, cela provoque facilement des éponges à cellules fermées.



2. Choix de l'étain


Les artisans expérimentés avec des éponges ordinaires aiment souvent utiliser l'octoate stanneux (T-9) pour créer un rebond lent, mais l'auteur suggère d'utiliser du dilaurate de dibutylétain (D22, T-12, également connu sous le nom de K-19 dans le pays). L'octoate stanneux convient à la création d'éponges de densité moyenne à faible. Sa particularité est qu'il adhère rapidement au début mais manque de solidité par la suite. Ce n'est pas bon pour le post-durcissement lorsqu'il est utilisé avec des éponges haute densité. Le T-9 est sujet à l'hydrolyse, et le rebond lent lui-même a un démarrage lent (généralement contrôlé pour démarrer à environ 160 secondes), il est donc en contact avec l'eau pendant une longue période, conduisant à une certaine hydrolyse, affectant le durcissement. Le dilaurate de dibutylétain ne s'hydrolyse pas et son initiation, sa gélification et son durcissement sont stables avec de bonnes propriétés de post-durcissement.



Certains pairs ont mentionné que la résistance à la traction de l'éponge n'est pas bonne. L'auteur suggère d'utiliser du dilaurate de dibutylétain et les commentaires reçus indiquent que la résistance à la traction s'est améliorée. Si vous utilisez du T-9, la dose est comprise entre 0,1 et 0,4 partie. Si vous utilisez du dilaurate de dibutylétain, la posologie peut être contrôlée entre 0,03 et 0,05. Pour un rebond lent sur les chaînes de montage, le dosage peut être réduit à 0,001-0,01 partie. Pour les commandes à l’exportation limitant l’utilisation de catalyseurs à l’étain, l’auteur suggère d’utiliser du carboxylate de bismuth pour remplacer l’étain.



3. Choix d'huile de silicone


Une huile de silicone à rebond lent typique est la B8002, avec un dosage compris entre 0,5 et 2 parties. Il est moins utilisé pour les éponges à haute densité et davantage pour les éponges à faible densité. Il est davantage utilisé pour le moussage manuel et moins pour le moussage mécanique. Ces dernières années, les fournisseurs nationaux d’huile de silicone ont développé de nombreuses huiles de silicone à rebond lent, et leurs performances sont également bonnes. Certains utilisent le L-580 pour un rebond lent, et dans ce cas, la quantité d'huile de silicone doit être réduite, car le L-580 est plus actif.



4. Utilisation de pigments


L’utilisation des pigments est fondamentalement la même que pour une éponge ordinaire. Soyez simplement prudent lorsque vous utilisez des éponges noires, car le noir de carbone utilisé pour préparer les pigments noirs est hydrophobe, ce qui peut affecter la compatibilité des différents composants de la formule et l'efficacité des catalyseurs. De nombreux collègues ont été confrontés au phénomène de fissuration facile des éponges noires, et la raison en est là. Par conséquent, lors de la création d’éponges noires, des ajustements appropriés doivent être apportés au dosage du catalyseur. Il s'agit d'expériences de travail personnelles fournies à titre de référence uniquement, et les commentaires et corrections de collègues sont les bienvenus.