Discussão sobre questões de colapso, ruptura e formação de células fechadas em espuma de poliuretano

As razões para o colapso da espuma devem-se principalmente à falta de um ou mais componentes ou a uma fórmula gravemente desequilibrada. Geralmente, se pequenas espumas de teste não entrarem em colapso, elas também não entrarão em colapso durante a formação de espuma na máquina. No entanto, é necessário cuidado ao adicionar óleo mineral e pó de pedra a grandes espumas de baixa densidade. Em certos casos, pequenas espumas de teste que tiveram bom desempenho—mesmo quando ampliado 4-5 vezes—pode colapsar ou formar células fechadas quando espumado à máquina, embora tais casos sejam raros.

Na produção contínua de espuma, as cabeças de espuma às vezes colapsam dentro de meio metro, normalmente devido à distância do material a granel de poliéter até a câmara de mistura, às condições de agitação na inicialização e à vazão total do processo de formação de espuma. Isto ocorre porque a descarga de amina, estanho, silício e metano depende inteiramente do poliéter que os impulsiona para dentro da câmara de mistura. Alguns fabricantes de máquinas de formação de espuma encurtam a distância entre o material a granel de poliéter e a câmara de mistura e definem programas como agitação a 60% da velocidade definida durante os primeiros três segundos após a inicialização e, em seguida, aceleram gradualmente até a velocidade definida de formação de espuma. Para máquinas de formação de espuma contínua de alta pressão, uma vez que todos os componentes de alta pressão devem ser atomizados a 30-100 atmosferas e pulverizados diretamente na câmara de mistura para serem eficazes, os bicos dos componentes de alta pressão são instalados ao redor da câmara de mistura, evitando os problemas acima mencionados .

Existem várias formas de estouro de espuma. Nem sempre é necessário adicionar um catalisador de estanho quando ocorre ruptura. Para o rompimento durante a fase de abertura da espuma, a causa pode ser uma gelificação insuficiente, que pode ser resolvida com a adição de estanho. No entanto, nos dois cenários seguintes, o estanho pode não ser a solução:

Algumas espumas com alto teor de pó ou espumas duras de baixa densidade com adição de pó podem apresentar rachaduras profundas na parte superior, possivelmente devido ao desequilíbrio precoce da reação, que a adição de estanho muitas vezes não consegue resolver.

Rachaduras internas onde a superfície da espuma parece normal, mas o corte revela longas rachaduras internas, que também são frequentemente causadas por desequilíbrio de reação precoce.

Compreender as condições de liberação de gases é crucial ao discutir o estouro da espuma. Na prática, podem ocorrer as seguintes situações: o ponto de liberação de gases e o pico de espuma não estão sincronizados, adiantando ou atrasado em 0,2-0,5 metros. Algumas partes superiores e laterais de espuma liberam gás uniformemente, algumas apenas nas laterais e outras nem um pouco. Algumas pessoas avaliam a permeabilidade soprando espuma recém-pegada, o que é claramente limitado. A abordagem correta é observar cuidadosamente a estrutura e os pontos de brilho (membranas) da espuma recém-pegada. Geralmente, a espuma apresentará os seguintes sinais antes de estourar devido à gelificação insuficiente durante a liberação de gases: diminuição dos pontos de brilho dentro da espuma → perdendo brilho na estrutura da espuma → perda severa de brilho acompanhada de quebra estrutural → estourando. Estanho insuficiente é apenas uma das causas do estouro. Fórmulas desequilibradas, agitação excessivamente intensa (velocidade e pressão), baixas temperaturas da matéria-prima, placas de sedimentação descoordenadas e correntes subterrâneas podem causar ruptura. Observar a estrutura da espuma e os pontos de brilho também pode identificar rapidamente a causa do rompimento.

A espuma de células fechadas afeta principalmente a segurança da produção. O aumento das membranas na espuma de células fechadas reduz a permeabilidade, dificultando a dissipação do calor. O encolhimento de células fechadas é particularmente perigoso porque causa aumentos de densidade localizados, levando a pontos quentes. Algumas pessoas se preocupam com queimaduras quando ocorre o rompimento, mas com a mesma fórmula, as áreas rompidas podem ser mais seguras, pois permitem melhor dissipação de calor.

Alguns especialistas em formação de espuma avaliam o excesso de estanho observando os lados da espuma, mas isso nem sempre é preciso. Por exemplo, em espuma com alto teor de pó, reduzir o estanho para eliminar o "excesso de estanho" nas laterais pode degradar as propriedades ou causar estouro. Isto é semelhante ao fenômeno em que algumas espumas apresentam muitos pontos de brilho quando recém-pegadas, mas aparecem menos no dia seguinte. Alguns especialistas em formação de espuma pensam que a liberação normal de gases indica que não há encolhimento de células fechadas, mas isso nem sempre é verdade. Para espuma de alta resiliência, mesmo com forte liberação de gases na cobertura superior, o encolhimento de células fechadas pode ocorrer no dia seguinte. Especialistas experientes em formação de espuma consideram outros fatores ao trabalhar com espuma de alta resiliência, especialmente aquelas de poliéter com peso molecular superior a 6.000.

As pessoas tendem a simplificar demais os problemas para facilitar o manuseio: esse problema é causado pela adição excessiva de um material? O que causou esse problema? Este método de questionamento é falho, refletindo uma compreensão limitada.

Avaliar a capacidade geral de um especialista em formação de espuma não se trata de lidar com produtos exóticos, mas sim de sua visão holística (compreensão dos pontos-chave), compreensão da formação de espuma (conceitos), flexibilidade (encontrar rapidamente as fórmulas e parâmetros mais adequados) e capacidade de controle geral (orientar efetivamente o reação e processo de produção). Essas habilidades são as mais difíceis de dominar, exigindo técnica refinada e prática extensiva.