Por que a espuma HR e a espuma viscoelástica têm relações de tempo entre gel e creme tão diferentes?

Na produção de espuma de PU flexível, a relação entre o tempo de gelificação e o tempo de formação de creme é um indicador-chave das características de formação de espuma. Diferentes tipos de espuma, especialmente a espuma de alta resiliência (HR) e a espuma de PU de alta resiliência de baixa resiliência (memória), apresentam diferenças significativas nessa relação. Normalmente, a espuma de memória tem um valor muito maior em comparação com a espuma de HR, o que é determinado por suas estruturas moleculares, requisitos de desempenho e processos de produção.

Comparação de parâmetros principais

Para ilustrar melhor essa diferença, vamos comparar os tempos de formação de espuma dessas duas espumas:

Espuma de PU de alta resiliência : o tempo de formação de creme (aparecimento de cor leitosa) é tipicamente de 15 a 18 segundos, enquanto o tempo de gelificação (solidificação da espuma) é de 100 a 130 segundos. A proporção é de cerca de 6,0 a 7,2.

Espuma de PU de resiliência lenta : o tempo de creme é menor, de 9 a 15 segundos, mas o tempo de gel é maior, de 80 a 100 segundos. A proporção pode chegar a 8,0 a 11,0.

Essa clara lacuna de dados destaca as diferenças fundamentais nas taxas de reações químicas, impulsionadas pelos seguintes fatores:

1. Diferenças Fundamentais na Estrutura Molecular

Espuma HR : Construída principalmente com cadeias flexíveis de baixa densidade de reticulação (por exemplo, poliéter EO/PO). Essas cadeias reativas reticulam-se rapidamente assim que a formação de espuma começa, formando uma rede firme. Assim, o tempo de gelificação segue rapidamente o tempo de creme, resultando em uma proporção menor.

Espuma de memória : Projetada para viscoelasticidade, incorpora estruturas de maior densidade de reticulação ou componentes de poliureia modificada, combinando pontos de reticulação rígidos com cadeias flexíveis. Isso reduz a reatividade, prolongando o tempo entre a expansão e a solidificação final, resultando em uma relação mais alta.

2. Comportamento de formação de espuma orientado ao desempenho

Espuma HR : Sua principal função é a resiliência rápida. A espuma deve formar e solidificar bolhas rapidamente, garantindo estabilidade estrutural para recuperação instantânea sob pressão. Essa demanda funcional resulta em uma proporção menor de gel para creme.

Espuma de memória : conhecida pela recuperação e distribuição de pressão lentas, requer modelagem prolongada para "memorizar" os perfis de pressão. O tempo de gel mais longo permite a estabilização gradual das bolhas e a dispersão do estresse, alcançadas por meio de uma maior proporção de gel para creme.

3. Adaptações do Processo de Produção

Espuma HR : A produção favorece a velocidade e a eficiência. Os ajustes do catalisador reduzem os tempos de produção do creme e do gel para acompanhar as linhas de produção de alta velocidade.

Espuma de memória : Com reações inerentemente mais lentas e menor exotermia, as linhas de produção precisam operar mais lentamente para permitir a formação e cura completas da espuma. Essa adaptação reforça a necessidade de uma proporção maior para atingir as propriedades desejadas.