Il existe de nombreuses raisons pour lesquelles la mousse de polyuréthane se fissure, notamment des facteurs chimiques et mécaniques. Lors de la production, il est important de s&39;arrêter et d&39;inspecter, en veillant à éliminer le phénomène de fissuration. Vous trouverez ci-dessous quelques idées que nous avons résumées sur la base d’années d’expérience de production, dans l’espoir d’inspirer tout le monde.


1.
Changements soudains


Des changements soudains dans la vitesse du convoyeur, des variations dans l’utilisation du catalyseur ou un fonctionnement irrégulier du convoyeur peuvent provoquer la fissuration de la mousse. Ajustez soigneusement et progressivement les situations ci-dessus. Un changement important de la vitesse du convoyeur peut entraîner de grandes fissures dans les blocs de mousse.


2
Film de polyéthylène


Si le film cesse de bouger pour une raison quelconque, la mousse entrera en contact avec la surface statique, ce qui entraînera des fissures. Si cette situation se produit, vérifiez le rouleau d&39;enroulement de l&39;enrouleur et examinez la séparation du film dans la zone de durcissement.


3
Formation de mousse autour de certaines substances


De la mousse a tendance à se former autour de certaines substances, notamment dans la goulotte d&39;alimentation, ce qui peut facilement provoquer des fissures.


Avant la production, assurez-vous qu&39;il ne reste aucun résidu ou débris dans l&39;assemblage de la tête de mélange, du tuyau d&39;alimentation et de la goulotte de décharge.


4
Amine excessive


Lorsqu&39;il n&39;y a pas suffisamment d&39;octoate stanneux, un excès d&39;amine peut entraîner le même effet et accélérer le temps de montée. Il faut donc réduire le dosage d’amine.


5
Octoate stanneux insuffisant


En raison de la réaction de moussage plus rapide par rapport à la réaction de polymérisation, une partie de la mousse peut couler, entraînant des fissures. Par conséquent, la quantité d’octoate stanneux doit être augmentée.


6
Huile de silicone


La mousse devient instable et sujette à la rupture, formant potentiellement des « dépressions » sur la mousse, il est donc nécessaire d&39;augmenter le dosage d&39;huile de silicone.


7
Structure des petites bulles d&39;air


Les parois en mousse minces dues à la formation de mousse peuvent provoquer des fissures. Pour résoudre ce problème de manière globale : réduisez la teneur en air, diminuez la vitesse de la tête de mélange ou augmentez la pression de la tête de mélange. Il est également nécessaire de modifier le dosage du catalyseur octoate stanneux.

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.

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.

1. Polyéther


Le polyéther, en tant que matière première principale, réagit avec l'isocyanate pour former de l'uréthane, qui est la réaction squelettique des produits en mousse. Lorsque le poids moléculaire augmente avec la même fonctionnalité, la résistance à la traction, l'allongement et la résilience de la mousse augmentent, tandis que l'activité réactionnelle de polyéthers similaires diminue. A même valeur équivalente (poids moléculaire/fonctionnalité), une augmentation de la fonctionnalité accélère la réaction, augmente le degré de réticulation du polyuréthane, augmente la dureté de la mousse et réduit l'allongement. La fonctionnalité moyenne des polyols doit être supérieure à 2,5 ; s'il est trop faible, la reprise du corps en mousse après compression est mauvaise.



Si la quantité de polyéther utilisée est élevée, équivalente à une réduction des autres matériaux (TDI, eau, catalyseurs, etc.), il est facile de provoquer la fissuration ou l'effondrement des produits en mousse. Si la quantité de polyéther utilisée est faible, le produit en mousse a tendance à être dur, avec une élasticité réduite et un mauvais toucher.



2. Agent moussant


Généralement, lors de la production de blocs de polyuréthane d'une densité supérieure à 21, seule de l'eau (agent moussant chimique) est utilisée comme agent moussant. Des composés à bas point d'ébullition tels que le chlorure de méthylène (MC) sont utilisés comme agents moussants auxiliaires dans les formules à faible densité ou les formules ultra-douces.



Les agents moussants auxiliaires réduisent la densité et la dureté de la mousse. Puisqu’ils absorbent une partie de la chaleur de réaction, le durcissement est ralenti, ce qui nécessite une augmentation de la quantité de catalyseur. En absorbant la chaleur, le risque de brûlure du noyau est évité.



Le pouvoir moussant peut être exprimé par l'indice de moussage (le nombre de parties d'eau ou quantité équivalente d'eau utilisée pour 100 parties de polyéther):


IF = m (eau) + m (F-11) / 10 + m (MC) / 9 (100 parties de polyéther)



L'eau, en tant qu'agent moussant, réagit avec l'isocyanate pour former des liaisons urée et libère une grande quantité de CO2 et de chaleur. Il s’agit d’une réaction de croissance en chaîne. L'excès d'eau réduit la densité de la mousse et augmente la dureté. Cependant, cela réduit également la taille et la résistance des pores de la mousse, réduisant ainsi leur capacité portante, les rendant susceptibles de s'effondrer ou de se fissurer. Une consommation accrue de TDI entraîne un dégagement de chaleur plus important et un risque plus élevé de brûlure du cœur. Si la quantité d'eau dépasse 5,0 parties, des agents moussants physiques doivent être ajoutés pour absorber une partie de la chaleur et empêcher la combustion du noyau. Moins d’eau signifie une réduction correspondante de la quantité de catalyseur utilisée, mais cela augmente la densité.



3. Catalyseur


Amine : A33 est généralement utilisé, ce qui favorise la réaction entre l'isocyanate et l'eau, en ajustant la densité de la mousse, le taux d'ouverture des bulles, etc., favorisant principalement les réactions de moussage.


Trop d'amine : Le produit en mousse se fissure et il y a des trous ou des bulles dans la mousse ; Trop peu d'amine : La mousse rétrécit, ferme les pores et le fond du produit en mousse devient épais.



Étain : généralement, l'octoate d'étain (II) (T-9) est utilisé ; L'oxyde d'étain (IV) (T-19) est un catalyseur de réaction de gel très actif, favorisant principalement la réaction de gel, c'est-à-dire la réaction de l'étape ultérieure.


Trop d'étain : gélification rapide, viscosité accrue, mauvaise résilience, mauvaise perméabilité à l'air, conduisant à un phénomène de cellules fermées. En augmentant correctement son dosage, on peut obtenir de bons plastiques en mousse à cellules ouvertes avec relaxation, une augmentation supplémentaire du dosage rend la mousse progressivement plus dense, conduisant à un retrait et à des cellules fermées.


Trop peu d'étain : Gélification insuffisante, entraînant des fissures lors du moussage. Il peut y avoir des fissures sur les bords ou sur les dessus, avec des bavures et une mauvaise consolidation. La réduction de l'amine ou l'augmentation de l'étain peuvent augmenter la résistance du film de mousse polymère lorsqu'une grande quantité de gaz est générée, réduisant ainsi les phénomènes de creux ou de fissuration.



Le fait que les plastiques en mousse de polyuréthane aient une structure cellulaire ouverte ou fermée idéale dépend principalement de l'équilibre entre la vitesse de réaction du gel et le taux d'expansion du gaz pendant la formation de la mousse. Cet équilibre peut être atteint en ajustant les types et les quantités de catalyseurs d'amine tertiaire et de stabilisants de mousse dans la formule.



4. Stabilisateur de mousse (huile de silicone)


Les stabilisants de mousse sont un type de tensioactif qui disperse bien la polyurée dans le système moussant, agissant comme des « points de réticulation physique » et augmentant considérablement la viscosité initiale du mélange de mousse, empêchant ainsi la fissuration. D'une part, il a un effet émulsifiant, améliorant la miscibilité entre les composants du matériau mousse. D'autre part, l'ajout de tensioactifs organiques à base de silicium peut réduire la tension superficielle du liquide, réduire l'énergie libre nécessaire à la dispersion du gaz, permettre à l'air dispersé dans les matières premières de nucléer plus facilement lors de l'agitation et du mélange, faciliter la production de fines bulles, ajustez la taille des pores de la mousse, contrôlez la structure cellulaire de la mousse et améliorez la stabilité de la mousse. Il évite l'effondrement ou l'éclatement des bulles, rend les parois de mousse élastiques, contrôle la taille des pores et l'uniformité de la mousse. Généralement, plus on utilise d’agent moussant et de POP, plus la quantité d’huile de silicone utilisée est importante.



Utilisation élevée : augmente l'élasticité des parois en mousse à un stade ultérieur, les rendant moins susceptibles d'éclater, ce qui entraîne des pores plus petits et des cellules fermées.


Faible utilisation : la mousse éclate, s’effondre après le moussage, les pores sont plus grands et le co-moussage est facile.



5. Influence de la température


La réaction de moussage du polyuréthane s'accélère avec l'augmentation de la température du matériau, ce qui peut présenter un risque de brûlure du noyau et d'inflammation dans les formulations sensibles. Généralement, les températures des composants polyol et isocyanate sont maintenues constantes. Lors du moussage, la densité de la mousse diminue à mesure que la température du matériau augmente. Avec la même formule, si la température reste la même mais que la température ambiante est élevée en été, la vitesse de réaction augmente, entraînant une diminution de la densité et de la dureté de la mousse, une augmentation de l'allongement et une augmentation de la résistance mécanique. En été, l'indice TDI peut être augmenté de manière appropriée pour corriger la diminution de la dureté.



6. Influence de l'humidité de l'air


Avec l'augmentation de l'humidité, l'isocyanate contenu dans la mousse réagit avec l'humidité de l'air, provoquant une diminution de la dureté. Par conséquent, lors du moussage, la quantité de TDI peut être augmentée de manière appropriée. Une humidité excessive peut entraîner une augmentation trop élevée de la température de durcissement, entraînant une brûlure du noyau.



7. Influence de la pression atmosphérique


Avec la même formule, le moussage dans les zones de haute altitude entraîne une densité de produit mousse plus faible.

La réaction de la mousse PU est basée sur deux composants chimiques principaux : les polyéther polyols et les isocyanates, ainsi que d'autres additifs dont l'eau, le dichlorodifluorométhane, les stabilisants de mousse et les catalyseurs. Ces matériaux sont mélangés instantanément et vigoureusement, réagissant pour former de la mousse, un processus qui génère une quantité considérable de chaleur.



La mousse plastique est un matériau poreux avec une grande surface. Si la chaleur générée sur les bords de la mousse peut se dissiper, la chaleur dans la partie centrale, du fait de l’effet isolant de la mousse, est plus difficile à évacuer. Dans une réaction typique, la chaleur dégagée élève la température du centre du bloc de mousse pour obtenir le durcissement. Il a été observé que dans les 2 à 6 heures suivant le moussage, les températures peuvent monter jusqu'à 140-160
°
C, et parfois même plus haut, autour 180
°
C. Si la température continue d’augmenter, cela peut entraîner une combustion du cœur, de la fumée et même une combustion spontanée.



De plus, une exposition prolongée de la mousse de polyuréthane au soleil peut déclencher une réaction d’auto-oxydation, provoquant une dégradation, une décoloration, une fragilisation du polymère et une diminution de ses propriétés physiques, la rendant inutilisable. Depuis l’industrialisation du polyuréthane, la combustion et le vieillissement du noyau sont des sujets de recherche et de préoccupation brûlants dans l’industrie du polyuréthane.



Les antioxydants sont des additifs essentiels dans la production de mousse de polyuréthane. Des antioxydants appropriés empêchent la décomposition des polyols, réduisent la formation de sous-produits, diminuent le risque de brûlure du noyau et peuvent retarder le vieillissement thermique oxydatif pendant l'utilisation du produit, prolongeant ainsi sa durée de vie. Les antioxydants couramment utilisés pour la mousse PU sont généralement liquides et se répartissent en trois catégories : les amines aromatiques (telles que le 5057), les phénols encombrés (tels que le 1135) et les esters de phosphite (tels que le PDP). Pour les applications avec de faibles exigences de couleur, une combinaison d'amines aromatiques et de phénols encombrés est généralement utilisée, tandis que les applications avec des exigences de couleur plus élevées peuvent utiliser une combinaison de phénols encombrés et d'esters de phosphite.



De plus, si les produits sont fréquemment exposés au soleil, une certaine quantité de stabilisants UV doit être ajoutée pour améliorer la durée de vie et la résistance au jaunissement. Les stabilisants UV sont principalement constitués d'absorbeurs UV et de stabilisants à la lumière à base d'amines encombrées (HALS). Les absorbeurs d'UV, tels que les benzotriazoles, les benzophénones et les triazines, absorbent les rayons UV nocifs et les convertissent en chaleur par transfert intramoléculaire de liaisons hydrogène ou isomérisation cis-trans. HALS fait référence aux amines avec deux groupes méthyle sur chacune
α
-atome de carbone qui, après photooxydation, se transforme en radicaux nitroso. Ces radicaux sont considérés comme des composants stables capables de capter les radicaux libres et de régénérer les radicaux nitroso en réagissant avec les radicaux peroxydes. Les agents bloquant les UV comprennent le noir de carbone, l'oxyde de zinc, le dioxyde de titane et d'autres pigments utilisés comme colorants. Ces agents utilisent leur haute dispersibilité et leur pouvoir couvrant pour réfléchir les rayons UV nocifs, protégeant ainsi le polymère.