Phase un : processus de nucléation gazeuse


Les matières premières réagissent en phase liquide ou dépendent de la génération de substances gazeuses et de la volatilisation du gaz au cours de la réaction. À mesure que la réaction progresse et qu’une grande quantité de chaleur est générée, la quantité de substance gazeuse générée et volatilisée augmente continuellement. Lorsque la concentration de gaz dépasse la concentration de saturation, de fines bulles de gaz commencent à se former dans la phase solution et montent. Alors que la réaction touche à sa fin, un phénomène laiteux apparaît dans le matériau polyuréthane liquide, connu sous le nom de « temps laiteux ».



Phase deux : processus d'autonucléation


A ce stade, la concentration de gaz continue d’augmenter et atteint un certain niveau. Après cela, la concentration de gaz diminue progressivement et de nouvelles bulles ne se forment plus. Le gaz présent dans la solution atteint progressivement une concentration de saturation d'équilibre. Au cours de cette étape, la viscosité du matériau liquide augmente progressivement et le gaz fusionne et se dilate continuellement dans la phase liquide progressivement visqueuse. Le volume des bulles continue d'augmenter. La phase liquide visqueuse formant la paroi externe des bulles s'amincit progressivement. En raison de la relation de tension superficielle entre les interfaces gaz et liquide, le volume des bulles augmente de petit à grand, se transformant progressivement d'une forme sphérique en une forme géométrique tridimensionnelle composée de films minces polymères, formant finalement une structure de réseau ouverte de trois dimensions. micropores dimensionnels. Dans le processus de synthèse de la mousse de polyuréthane, cette étape présente une expansion du volume du polymère et une montée de la mousse.



Phase trois:


Une fois que la concentration de gaz atteint un certain niveau, les bulles ne se forment plus. Avec la perméation du gaz, la concentration continue de diminuer, atteignant l'équilibre saturé final dans le processus de transition de la paroi en mousse polymère d'un état liquide visqueux à un état solide non coulant.

Fabrication de polyuréthane

filtre

la mousse implique généralement deux étapes clés. La première étape consiste à préparer une mousse polyuréthane à cellules ouvertes ou partiellement ouvertes selon la porosité souhaitée. Si la mousse est à cellules fermées, elle doit être soumise à une compression au rouleau pour rompre les parois cellulaires, créant ainsi la structure poreuse nécessaire. La deuxième étape consiste à retirer toutes les membranes cellulaires pour former une structure réticulée.



Produire du polyuréthane

filtre
Dans la mousse, la taille des pores et la structure du réseau de la mousse sont largement déterminées par le catalyseur, l'agent moussant et le tensioactif.



Dans les opérations pratiques, il existe deux méthodes courantes pour former le réseau:



La première est la méthode d’hydrolyse alcaline. Les étapes de ce procédé consistent à immerger la mousse de polyuréthane souple de type polyester obtenue lors de la première étape dans une solution d'hydroxyde de sodium à 10 % à 50 degrés Celsius pendant environ 10 minutes. Ensuite, il passe par des processus tels que le lavage à l'eau, la neutralisation à l'acide acétique, un autre cycle de lavage à l'eau et le séchage, ce qui donne le produit final en polyuréthane.

filtre

mousse.



Une autre méthode est la méthode de combustion, également connue sous le nom de méthode d’explosion. Cette méthode nécessite de placer la mousse de polyuréthane souple de type polyéther ou de type polyester obtenue lors de la première étape dans un récipient hermétique. Le conteneur est ensuite mis sous vide jusqu'à 13,3 Pa, suivi de l'introduction d'oxygène et de gaz naturel (dans un rapport volumétrique de 2:1), amenant la pression interne du conteneur à un certain niveau (qui augmente avec la porosité). Ensuite, le gaz à l’intérieur du récipient est enflammé à l’aide d’une bougie d’allumage. La chaleur générée par le processus de combustion brûlera ou fera fondre les membranes cellulaires sans endommager les entretoises cellulaires. Enfin, le produit résultant après combustion est épuré avec de l'air, et le

filtre
la mousse est retirée du récipient.



Ces deux méthodes sont des moyens efficaces pour préparer du polyuréthane

filtre

mousse, et le choix spécifique entre eux dépend du matériau de la mousse et des caractéristiques structurelles souhaitées.

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)

Lors de la création d’une usine de mousse de polyuréthane, un examen attentif du choix du site et des conditions de construction est crucial pour son succès. Plusieurs principes guident le choix du site d’usine:


Premièrement, le principe d’optimisation et de réorganisation des ressources existantes des unités du projet est essentiel. Cela garantit que l’usine peut utiliser au mieux les ressources disponibles sans duplication inutile.


Deuxièmement, le principe de préservation des terres et de réduction des investissements est vital. En sélectionnant un site efficace en termes d’utilisation du sol, l’usine peut minimiser les coûts et maximiser l’efficacité.


Troisièmement, le principe de faciliter le transport et de réduire les coûts de production des produits est important. Un emplacement permettant un transport facile des matières premières et des produits finis contribue à réduire les coûts de production globaux.


Enfin, le principe de prévention de la pollution urbaine et de protection de l’environnement est primordial. Choisir un site éloigné des zones densément peuplées contribue à réduire l'impact des opérations de l'usine sur l'environnement de la ville.



En plus de ces principes de sélection d’un site, divers facteurs liés aux conditions de construction doivent également être pris en compte.:


La situation géographique et les conditions de transport jouent un rôle crucial. Un emplacement idéal aurait un bon accès aux réseaux de transport, tels que les autoroutes ou les chemins de fer, facilitant la circulation des marchandises.


L’état des ressources et les conditions sociales sont des facteurs importants. Cela comprend l'évaluation des installations de soutien aux services locaux, la disponibilité des ressources en main-d'œuvre et les politiques gouvernementales susceptibles d'affecter les opérations de l'usine.


Les conditions naturelles, telles que le climat, les facteurs géologiques et les considérations sismiques, ne doivent pas être négligées. Comprendre ces facteurs aide à planifier les risques ou défis potentiels pendant la construction et l’exploitation.


Les conditions de construction de l’usine telles que l’approvisionnement en eau, le drainage, l’alimentation électrique et le chauffage sont essentielles au bon fonctionnement de l’installation. Des dispositions adéquates pour ces services publics doivent être assurées pendant les étapes de planification.


En conclusion, la création réussie d’une usine de mousse de polyuréthane dépend d’une analyse approfondie des principes de sélection du site et des conditions de construction. En adhérant à ces considérations, l'usine peut être installée dans un emplacement optimal avec l'infrastructure nécessaire pour des opérations efficaces et durables.