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

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)

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.

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.