1  Brûlure du noyau (température centrale dépassant la température d'oxydation du matériau)

A  Polyols polyéther de mauvaise qualité : humidité excessive, teneur élevée en peroxyde, impuretés à point d'ébullition élevé, concentration élevée en ions métalliques, utilisation inappropriée d'antioxydants.

B  Problèmes de formulation : indice TDI élevé dans les formules à faible densité, rapport eau/agents gonflants physiques inapproprié, agent gonflant physique insuffisant, excès d'eau.

C  Impact climatique : températures estivales élevées, dissipation thermique lente, températures élevées des matériaux, humidité élevée conduisant à une température centrale dépassant la température d'oxydation.

D  Stockage inapproprié : augmentation de l'indice TDI entraînant une accumulation de chaleur pendant le post-durcissement, entraînant une température interne élevée et une brûlure du noyau.

2  Grande déformation par compression

A  Polyéther Polyol : Fonctionnalité inférieure à 2,5, taux d'oxyde de propylène supérieur à 8 %, proportion élevée de composants de faible poids moléculaire, insaturation supérieure à 0,05 mol/kg.

B  Conditions du procédé : La température du centre de réaction est trop basse ou trop élevée, un post-durcissement médiocre, une réaction incomplète ou un grillage partiel.

C  Formule de procédé : indice TDI trop faible (contrôlé entre 105 et 108), excès d'huile de silicone, d'octoate stanneux et d'huile de silicone, faible teneur en air de mousse, teneur élevée en cellules fermées.

3  Mousse souple (diminution de la dureté à même densité)

A  Polyéther polyols : faible fonctionnalité, faible indice d'hydroxyle, poids moléculaire élevé.

B  Formulation du procédé : octoate T9 insuffisant, réaction de gélification lente, teneur en eau inférieure avec la même quantité de catalyseur à l'étain, quantité plus élevée d'agents gonflants physiques, dosage élevé d'huile de silicone hautement active, faible indice TDI.

4  Grande taille de cellule

A  Mauvais mélange : mélange inégal, temps de crème court ; augmentez la vitesse de la tête de mélange, réduisez la pression de la tête de mélange, augmentez l'injection de gaz.

B  Formulation du procédé : huile de silicone en dessous de la limite inférieure, étain octoate de qualité insuffisante ou de mauvaise qualité, vitesse de gélification lente.

5  Densité supérieure à la valeur définie

A  Polyols polyéthers : faible activité, poids moléculaire élevé.

B  Formulation du procédé : huile de silicone en dessous de la limite inférieure, faible indice TDI, faible indice de mousse.

C  Conditions climatiques : basse température, haute pression. Une augmentation de 30 % de la pression atmosphérique augmente la densité de 10 à 15 %.

6  Cellules et creux effondrés (taux de dégagement de gaz supérieur au taux de gélification)

A  Polyols de polyéther : indice d'acide excessif (affecte la vitesse de réaction), impuretés élevées, faible activité, poids moléculaire élevé.

B  Formulation du procédé : excès d'amine, faible teneur en étain du catalyseur (mousse rapide et gélification lente), faible indice TDI, huile de silicone insuffisante ou inefficace.

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

7  Rapport élevé de cellules fermées

A  Polyéther polyols : rapport époxy-éthane élevé, activité élevée, se produit souvent lors du passage à des polyéther polyols avec différents niveaux d'activité.

B  Formulation du procédé : excès d'octoate d'étain, activité isocyanate élevée, degré de réticulation élevé, vitesse de réticulation élevée, amine excessive et agents gonflants physiques conduisant à une faible pression de mousse, élasticité élevée de la mousse entraînant une mauvaise ouverture des cellules, indice TDI trop élevé conduisant à des cellules fermées élevées. rapport.

8  Retrait (taux de gélification supérieur au taux de moussage)

A  Rapport élevé de cellules fermées, retrait lors du refroidissement.

B  Conditions de traitement : basse température de l’air et du matériau.

C  Formulation du procédé : excès d'huile de silicone, moins d'amine, plus d'étain, faible indice TDI.

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

9  Fissuration

A  " 八 " Les fissures en forme indiquent un excès d'amine, les fissures à une seule ligne indiquent un excès d'eau.

B  Fissures moyennes et inférieures : amine excessive, taux de mousse rapide (agent gonflant physique excessif, mauvaise qualité de l'huile de silicone et du catalyseur).

C  Fissures supérieures : taux de gélification de dégagement de gaz déséquilibré (basse température, basse température du matériau, catalyseur insuffisant, moins d'amine, mauvaise qualité de l'huile de silicone).

D  Fissures internes : basse température de l'air, température centrale élevée, faible indice TDI, étain excessif, résistance élevée au moussage précoce, huile de silicone hautement active en petites quantités.

E  Fissures latérales médianes : Augmenter le dosage d’étain.

F  Les fissures tout au long du processus peuvent être dues à des divergences dans la chute de la plaque et la réaction de moussage, à un moussage prématuré ou à des plaques incorrectes. Outre la formulation, cela concerne également la douceur du papier de base ; si le papier de base est froissé, il peut diviser le liquide en plusieurs parties, provoquant des fissures.

10  Structure cellulaire floue

A  Vitesse d'agitation excessive.

B  Volume d'injection d'air élevé.

C  Débit de la pompe doseuse inexact.

D  Conduites de matériaux et filtres obstrués.

11  Fissures du bord inférieur (amine excessive, taux de mousse rapide)

Surface à pores dilatés : agent gonflant physique excessif, mauvaise qualité de l'huile de silicone et du catalyseur.

12  Mauvaises performances à basse température

Mauvaise qualité inhérente des polyéther polyols : faible indice d'hydroxyle, faible fonctionnalité, insaturation élevée, faible indice TDI avec la même utilisation de l'étain.

13  Mauvaise ventilation

A  Conditions climatiques : basse température.

B  Matières premières : haute teneur en polyéther polyol, huile de silicone hautement active.

C  Formulation du procédé : excès d'étain, ou faible teneur en étain et en amine avec la même utilisation d'étain, indice TDI élevé.

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.

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.

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.

La mousse de polyuréthane rencontre souvent divers accidents et problèmes lors de la production réelle de mousse, chacun étant causé par plusieurs facteurs. Dans l'analyse des accidents provoqués par des facteurs complexes, il est généralement difficile d'énumérer tous les facteurs d'influence et les principaux facteurs qui jouent réellement un rôle. Ci-dessous, 15 problèmes fréquemment rencontrés et leurs causes, examinons-les ensemble !

1. Teneur élevée en cellules fermées

  un. Polyols de polyéther : une proportion élevée d'oxyde d'éthylène, une activité élevée, se produit souvent lors du passage à des polyols de polyéther ayant des activités différentes.

  b. Formulation du procédé : utilisation excessive d'octoate d'étain, activité isocyanate élevée, degré de réticulation élevé, vitesse de réticulation rapide, amines excessives et agents gonflants physiques provoquant une faible pression interne de la mousse, incapacité à ouvrir les cellules lorsque l'élasticité de la mousse est élevée et un indice TDI élevé peut également en résulter. à forte teneur en cellules fermées.

2. Retrait (vitesse de gélification supérieure à la vitesse de moussage)

  un. Teneur élevée en cellules fermées, retrait au refroidissement.

  b. Conditions de traitement : basse température de l’air, basse température du matériau.

  c. Formulation du procédé : huile de silicone excessive, agent gonflant physique excessif, faible indice TDI.

3. Fissuration interne

  un. Conditions de procédé : basse température de l’air, température élevée du centre de réaction.

  b. Formulation du procédé : faible indice TDI, teneur excessive en étain, haute résistance au moussage précoce.

  c. Haute activité de l'huile de silicone, faible utilisation.

4. Fissuration supérieure (vitesse de gélification de gazéification déséquilibrée)

  un. Conditions de traitement : basse température de l’air, basse température du matériau.

  b. Formulation du procédé : utilisation insuffisante du catalyseur, faible utilisation d’amines, huile de silicone de mauvaise qualité.

5. Fissuration du coin inférieur (utilisation excessive d’amines, vitesse de moussage trop rapide)

  Surface à pores larges : agent gonflant physique excessif, huile de silicone et catalyseur de mauvaise qualité.

6. Mauvaises performances de la mousse à basse température

  Mauvaise qualité intrinsèque des polyéther polyols, même indice d'hydroxyle, faible fonctionnalité, insaturation élevée, faible indice TDI avec la même utilisation de l'étain.

7. Mauvaise perméabilité à l'air

  un. Conditions météorologiques : basse température de l’air.

  b. Matières premières : polyols à haute teneur en polyéther, huile de silicone à haute activité.

  c. Formulation du procédé : utilisation excessive d'étain ou du même étain, faible teneur en eau et en amines, indice TDI élevé.

8. Mauvaise résilience

  un. Matières premières : polyéther polyols à haute activité, faible poids moléculaire relatif, huile de silicone à haute activité.

  b. Formulation du procédé : grande quantité d'huile de silicone, teneur excessive en étain, plus d'eau pour la même utilisation d'étain, indice TDI élevé.

9. Mauvaise résistance à la traction

  un. Matières premières : polyols de polyéther de faible poids moléculaire excessifs, fonctionnalité à faible indice d'hydroxyle.

  b. Formulation du procédé : un manque d'étain entraîne une mauvaise réaction de gélification, un indice TDI élevé pour la même utilisation d'étain, un faible degré de réticulation avec moins d'eau.

10. Fumer pendant le moussage

  un. Un excès d'amine provoque le dégagement d'une grande quantité de chaleur provenant de la réaction de l'eau et du TDI, évaporant les substances à bas point d'ébullition et provoquant de la fumée.

  b. Si elle ne carbonise pas, la fumée est principalement composée de TDI, de substances à bas point d’ébullition et de cycloalcanes monomères dans des polyéther polyols.

11. Mousse avec des stries blanches

  Vitesse de réaction de moussage et de gélification rapide, vitesse de transmission lente en moussage continu, compression locale pour former une couche dense, entraînant un phénomène de stries blanches. La vitesse de transmission doit être augmentée rapidement, ou la température du matériau doit être réduite et l'utilisation du catalyseur doit être diminuée.

12. Mousse cassante

  La formule contient un excès d'eau, ce qui entraîne de nombreuses formations d'urée n'ayant pas réagi qui ne sont pas dissoutes dans l'huile de silicone, une mauvaise utilisation du catalyseur à l'étain, une réaction de réticulation insuffisante, une teneur élevée en polyols de polyéther de faible poids moléculaire relatif, une température de réaction excessivement élevée et une rupture de liaison éther qui réduit force de la mousse.

13. Densité de mousse inférieure à la valeur définie

  L'indice de moussage est trop élevé en raison d'un dosage imprécis, d'une température de l'air élevée et d'une faible pression d'air.

14. Mousse avec peau, peau de bord, vides de fond

Étain excessif et amine insuffisante, vitesse de mousse lente, rapide  

15 、 Fort allongement à la rupture

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

b. Formulation du procédé : réticulation insuffisante en raison d'un faible indice TDI, d'un excès d'étain et d'une teneur élevée en huile de silicone.