Em maio de 2022, recebemos uma consulta do Sr. Agus, um cliente na Indonésia, sobre uma máquina de espuma semiautomática. Sr. Agus opera uma pequena fábrica de produção de espuma que produz principalmente espuma religada e espuma virgem, e seus produtos são vendidos localmente. Devido a problemas relacionados ao envelhecimento de equipamentos e ao desperdício significativo de materiais em sua fábrica, o Sr. Agus estava interessado em atualizar seu maquinário antigo. Além disso, a espuma que ele estava produzindo tinha grandes furos e queimaduras internas, que ele queria resolver.

Primeiro, nossos engenheiros técnicos forneceram ao Sr. Agus com uma nova solução de produção de espuma. Como a produção de espuma pode ser influenciada pela temperatura e umidade locais, após diversas tentativas e melhorias na fórmula do engenheiro, o cliente finalmente conseguiu a espuma de baixa densidade que desejava, resolvendo os problemas de grandes furos e queimaduras internas na espuma.

Dado que o equipamento da fábrica do cliente era antigo e tinha baixa eficiência de produção, com avarias frequentes nas máquinas, propusemos um plano abrangente de atualização do equipamento com base no seu orçamento e circunstâncias específicas.

Nosso departamento de produção customizou uma solução de maquinário para o cliente que reduziu o uso de moldes, e o dispositivo top-flat da máquina minimizou o desperdício de material durante o processo de produção de espuma. Como resultado, o cliente ficou muito satisfeito com a solução fornecida.

A resistência à compressão de uma espuma está relacionada a muitos fatores, como a estrutura dos vários segmentos da cadeia que compõem a espuma, as ligações químicas entre as moléculas, a cristalinidade dos polímeros, o grau de separação de fases, a estrutura dos isocianatos e a proporção de isocianatos. usado.

1  A espuma de recuperação lenta é formada pela reação de polióis de alto peso molecular e polióis de baixo peso molecular com isocianatos. Os segmentos moles formados por polióis de alto peso molecular apresentam grandes volumes, baixas densidades de reticulação e alta atividade. Eles são fáceis de comprimir e se recuperam rapidamente após a remoção da pressão. Os segmentos duros formados por polióis de baixo peso molecular apresentam pequenos volumes, altas densidades de reticulação e baixa atividade. Eles são difíceis de comprimir e também difíceis de recuperar após a remoção de forças externas. Esta característica confere às espumas a sua característica de recuperação lenta e é a base para o fabrico de espumas de recuperação lenta.

Como as propriedades dos segmentos moles e duros nas espumas de recuperação lenta são diferentes, existe um certo grau de separação de fases entre eles. Se não houver separação de fases entre os segmentos, o corpo de espuma é um todo firmemente unido em escala macro, levando ao fenômeno de "mover um fio de cabelo e todo o corpo se move", o que significa que ele encolhe como um todo quando comprimido e se expande quando a pressão é liberada. Contudo, a microestrutura da espuma determina que esta situação não pode ser alcançada completamente. Especialmente em espumas de recuperação lenta, vários segmentos de cadeia têm estruturas moleculares diferentes, distribuições desiguais de peso molecular e separação de fases inevitável. Uma ligeira separação de fases faz com que alguns segmentos duros, devido à sua baixa atividade, tenham dificuldade de recuperação durante o processo de recuperação após a remoção de forças externas. Esses “fugitivos” restringem mais ou menos a recuperação dos segmentos fracos, levando, em última análise, ao encolhimento.

2  A cristalinidade dos segmentos duros, que é mais forte que a dos segmentos moles, também é uma razão para uma recuperação deficiente. Os materiais têm compatibilidades semelhantes, que também se aplicam a espumas de recuperação lenta. Como os segmentos duros têm pontos de reticulação mais próximos e densidades de reticulação mais altas, as pequenas moléculas formadas têm maior probabilidade de se agregarem. Devido à presença de ligações de hidrogénio, estas substâncias agregadas contendo hidrogénio aumentam a cristalinidade do material, conduzindo a maiores forças de coesão. Após a compressão, forças externas alteram o estado de agregação dos segmentos da cadeia, facilitando a fusão dos grupos polares. Quando a força externa é liberada, o novo estado de agregação, devido a fortes forças coesivas, é difícil de retornar ao estado protendido, resultando no encolhimento de espumas de recuperação lenta.

3  A estrutura dos isocianatos também é um fator que afeta a resistência à compressão das espumas de recuperação lenta. O TDI é geralmente usado para produzir espumas de recuperação lenta. Como os dois grupos NCO na molécula de TDI estão nas posições 2,4 e 2,6, eles têm um certo ângulo entre eles, tornando-os propensos à deformação sob tensão. Especialmente sob condições de prensagem a quente, ocorrem deformações e perdas de calor significativas, particularmente evidentes em espumas de copas de soutien, tornando difícil a recuperação destas deformações.

4  O baixo índice de NCO dos isocianatos utilizados na preparação de espumas de recuperação lenta também é uma razão para a recuperação deficiente. O índice NCO das espumas comuns é geralmente superior a 100, enquanto nas espumas de recuperação lenta, o índice NCO está geralmente entre 85-95. Isto significa que 5-15% dos grupos hidroxila não participam da reação. Portanto, embora a superfície da espuma pareça ser uma entidade única, internamente existe uma porção considerável de segmentos de cadeia que são independentes uns dos outros.

Soluções para melhorar a resistência à compressão de espumas de recuperação lenta:

1. Use poliéter de alto EO (o chamado poliéter de agente de expansão) para substituir algum poliéter de recuperação lenta.

A  O poliéter com alto teor de EO tem um baixo valor de hidroxila e um grande peso molecular. Após reagir com os isocianatos, os segmentos formados apresentam pesos moleculares maiores ou próximos daqueles formados quando o poliéter comum reage com os isocianatos, reduzindo o grau de separação de fases e cristalinidade.

B  O poliéter com alto teor de EO possui segmentos macios e suaves, que podem fornecer bons efeitos de recuperação lenta. Além disso, a adição de poliéter com alto teor de EO pode efetivamente melhorar a resistência a baixas temperaturas de espumas de recuperação lenta.

2.Adicione uma pequena quantidade de poliéster modificado com poliéter para aumentar a força coesiva do material.

Os segmentos de poliéster, devido à presença de grupos éster, apresentam elevadas forças coesivas internas e boas propriedades de tração e compressão, melhorando significativamente a resistência à compressão de espumas de recuperação lenta.

3. Use uma pequena quantidade de poliéter de alta funcionalidade e alto peso molecular como agente de reticulação e substitua algum poliéter comum por poliéter de alta atividade para recuperação lenta.

Isto perturba a distribuição dos segmentos da cadeia, reduz o grau de separação de fases e aumenta o grau de reação, reduzindo a cristalinidade.

4.Use MDI ou adicione MDI ao TDI.

O MDI possui estrutura diferente do TDI e produz espumas com melhor resistência à compressão e menor perda de calor. Se estiver usando MDI, é melhor usar MDI modificado (com alta ramificação e fácil fechamento de células); O MDI líquido também pode ser utilizado, por ser de ciclização intramolecular e mais resistente à compressão. As espumas de recuperação lenta feitas com todos os MDI têm uma resistência à compressão muito melhor do que o TDI puro, e muitos fabricantes já estão usando isso.

Hidróxido de Alumínio

Também conhecida como alumina hidratada. O hidróxido de alumínio usado como retardador de fogo é principalmente alumina tri-hidratada. Aparece como um pó cristalino fino branco com um tamanho médio de partícula de 1-20 micrômetros. Sua densidade relativa é 2,42, o índice de refração é 1,57 e o pH da pasta a 30% é 9,5-10,5. A temperatura de início da desidratação é de 200 graus Celsius, com um calor de absorção de 2,0 KJ/G.

Durante a combustão, libera grande quantidade de água quimicamente combinada, absorve quantidade considerável de calor, retarda a taxa de degradação térmica do polímero, reduz a temperatura da superfície do material, retarda e suprime a combustão do substrato. Irá gerar grande quantidade de vapor na superfície do substrato, diluindo o oxigênio na zona de combustão, reduzindo a concentração de fumaça e gases inflamáveis ​​tóxicos. O óxido de alumínio gerado durante a combustão pode promover a formação de uma camada protetora carbonizada na superfície do polímero.

Melamina

Comumente conhecido como melamina, é um cristal monoclínico branco de baixa toxicidade, não inflamável e com ponto de fusão de 354 graus Celsius. Sofre sublimação endotérmica e rápida decomposição sob alta temperatura. Em temperaturas entre 250-450 graus Celsius, pode absorver uma grande quantidade de calor e liberar nitrogênio durante a decomposição, diminuindo a taxa de combustão do material. Ao mesmo tempo, forma uma camada de barreira carbonizada na superfície do substrato, atuando como retardador de fogo. No entanto, existem alguns problemas de dispersão, por isso precisa ser usado em combinação. Quando usado como retardador de fogo, a decomposição em alta temperatura pode produzir gás tóxico cianeto.

Retardador de Chama Organofosforado

Tris(1,3-dicloro-2-propil)fosfato (TDCPP)

Um líquido viscoso transparente amarelo pálido. Contém 7,2% de fósforo e 49,4% de cloro, com ponto de fulgor de 251,7 graus Celsius, ponto de ignição de 282 graus Celsius e temperatura de combustão espontânea de 514 graus Celsius. Começa a se decompor a 230 graus Celsius e é solúvel em álcoois, benzeno, tetracloreto de carbono, etc. Quando utilizado a 5%, pode atingir propriedades autoextinguíveis e, a 10%, pode tornar o material autoextinguível ou não inflamável, além de possuir resistência à água, resistência à luz e propriedades antiestáticas.

Poliol Poliéter Retardante de Fogo

1. Ingredientes da Fórmula:

Poliéter poliol 3050: Mn3000;

Poliol poliéter retardador de chama: valor de hidroxila 28, fração de massa sólida retardante de chama 23%;

Óleo de silicone: L580

Solução de trietilenodiamina: Fração de massa 33%;

Solução de octoato de estanho: Fração de massa 33%;

TDI: Classe industrial

Como resolver o problema de quebra ou queda de linha em uma máquina de quilting?

Primeiro, verifique se o prendedor de linha está enferrujado ou com detritos. Se tais problemas forem encontrados, limpe o prendedor de linha com um pano. Além disso, empurre para cima o eixo óptico da máquina de quilting e verifique se a distância entre a ponta da lançadeira e a agulha é de cerca de 2 milímetros. Se houver um desvio, ajuste o gancho para a esquerda, direita, para cima ou para baixo de acordo. A manutenção regular e a limpeza do equipamento também são essenciais.

Como fazer a manutenção de uma máquina de quilting?

Limpe o equipamento no início e no final de cada turno de trabalho para remover detritos e poeira, garantindo o bom funcionamento da agulha e da lançadeira. Lubrifique regularmente as áreas com desgaste significativo usando óleo de máquina ou graxa para facilitar a operação suave em alta velocidade. Os rolamentos com bicos de óleo devem ser lubrificados pelo menos uma vez por ano para evitar desgaste excessivo da máquina. Pressão de ar insuficiente ou cilindros fechados podem causar a perda temporária de algumas funções, portanto, certifique-se de que os cilindros estejam ativados antes de ligar a máquina. Ao desligar, não desligue a máquina diretamente; primeiro, desligue o computador e depois a alimentação.

A quantidade de TDI a ser adicionada à formulação pode ser calculada utilizando o seguinte procedimento e fórmula. 100 partes em peso de polímero poliol.

A  representa a massa de TDI consumida na reação completa com os grupos hidroxila e carboxila do polímero poliol.

A = 87*100/56*1000*(Valor de acidez do polímero poliol}+ Valor de hidroxila)

=0,1554 * (Valor de acidez do polímero poliol}+ Valor de hidroxila)

B  representa a massa de TDI consumida na reação completa com a água do sistema (incluindo tanto a água da formulação quanto a água presente nos componentes reativos).

B = 174/84*Água%

=9,667*Água%

C é a massa total de TDI consumida pelos grupos hidroxila, grupos carboxila e água no polímero poliol, calculada com base no peso equivalente. Isto representa a massa de TDI teoricamente necessária para a equivalência química.

C = A + B

O montante real de TDI a utilizar é calculado da seguinte forma:

Valor real de TDI = (A+B)*Índice de isocianato

Exemplo de cálculo:

Para 100 partes em peso de adipato de polietileno, com valor de hidroxila de 56, índice de acidez de 0,5 e teor de água insignificante, e teor de água adicional de 3,0 partes em peso na formulação. Supondo que o índice TDI esteja definido como 1,05, a quantidade necessária de TDI na formulação é calculada da seguinte forma:

1. Calcular A:

A = 0.1554*(56 + 0.5) = 8.749

2. Calcular B:

B = 9.667*3 = 29.001

3. Calcular  C:

C = A + B = 8.749 + 29.001 = 37.750

4. Calcule a quantidade real de TDI a ser adicionada:

Valor real de TDI = 37,750 * 1,05 = 39.64