聚氨酯发泡课件.ppt
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1、硬质聚氨酯泡沫塑料概说硬质聚氨酯泡沫塑料概说常熟一统聚氨酯制品有限公司聚氨酯是含有一定量以上尿烷键的高分子化合物的总称尿烷键是通过异氰酸酯和活性氢化合物的加成聚合反应所得什么是聚氨什么是聚氨酯R NCOOCNR OHHOR NHCOOROCONHn 异氰酸酯活性水素化合物重复单元什么是聚异氰酸酯在一个分子中有两个以上异氰酸酯基团(-NCO)的化合物具有代表性的聚异氰酸酯甲苯二异氰酸酯:TDI二苯基甲烷二异氰酸酯:MDI异异氰酸酸酯概説概説CH3NCONCOCH2NCOOCN什么是多元醇:在一个分子内有两个以上羟基(-OH)化合物的总称多元醇多元醇概説概説HO-CH2-CH2-OHHO-CH2-
2、CH-CH2-OHOHEGGly例聚氨酯聚氨酯原料概念原料概念图图官能基数:2引发剂付加A.O.官能基数:3官能基数:4官能基数:5官能基数:6MDIMDI和PPG的反应模式图分子量 大/小许多泡孔的集合体(构造体)同其他材料相比密度低隔热性能好什么是泡孔有棱角和薄膜形成的多面体存有向内部难传导热量的气体什么是硬质聚氨酯泡沫什么是组合聚醚Premix.配方的根基影响所有的物性指标同异氰酸酯反应CO2排出粘接性热传导率胺类控制反应进程、脱膜性硅油类 控制气泡 热传导率 气泡性环戊烷C5H10沸点49.3多元醇水催化剂整泡剂发泡剂树树脂化反脂化反脂化反脂化反应应发发泡反泡反泡反泡反应应-NCO-N
3、CO+HH2 2OO-NH-NH2 2+COCO2 2 发发泡泡泡泡剂剂COCO2 2COCO2 2gasgasCOCO2 2发发泡泡泡泡剂剂膨張膨張膨張膨張 异异异异氰氰酸酸酸酸酯酯多元醇多元醇多元醇多元醇水水水水催化催化催化催化剂剂整泡整泡整泡整泡剂剂发发泡泡泡泡剂剂LiquidLiquid树树脂脂脂脂gasgasgasgasgasgasgasgasgasgasgasgasgasgasgasgasgasgasgasgas-NH-NH2 2 +-NCO-NCO-NHCONH-NHCONH-OH +-OH +-NCO-NCO-OCONH-OCONH-尿素尿素尿素尿素键键聚氨聚氨聚氨聚氨酯键酯键
4、結合結合結合結合聚氨聚氨酯泡沫的泡沫的发泡原理泡原理 发泡现象未特征的用语乳白时间(CT)异氰酸酯和组合聚醚混合开始到液体呈乳白状的时间拉丝时间(GT)用玻璃帮等插入发泡途中泡沫里,拔出时有丝树脂延伸时的经过时间不粘手时间(TFT)用四氟乙烯环接触自由发泡泡沫表面吐泡时间(RT)从发泡开始到泡沫成长结束的时间泡沫外观 一般物性为特征的用语脆皮 发泡之后的泡沫表面一时的 脆皮现象、泡沫和面材之间粘接性的尺度芯密度(kg/m3)除去表皮部分的泡沫密度 粘接力(MPa)面材和泡沫的粘接力泡沫的强度(MPa)泡沫的强度 线稳定性(Vol%)在一定的温度和湿度的条件下泡沫变化的比率热传导率(W/mK)表
5、示物质传导热量的程度硬硬质泡沫泡沫领域的域的基本用基本用语为提高隔热性能为提高隔热性能降低泡沫的热传导率物理物理发发泡泡剂剂比率比率和和COCO2 2混合蒸混合蒸气气热传导热传导率的关系率的关系(计计算算値)値)024681012141618020406080100物理物理发发炮炮剂剂比率比率(mol%)(mol%)熱伝導率熱伝導率(mW/mKmW/mK)CPHCFC-141 foamg+s+c+rsppraSz树脂气体辐射対流p:固体热传导率p:固体密度:泡沫密度a:常数Sz:泡沫尺寸泡沫泡沫泡沫泡沫微細化微細化微細化微細化远红外线远红外线远红外线远红外线泡沫尺寸小远红外线远红外线泡沫尺寸大
6、远红外线远红外线泡沫微细化可降泡沫微细化可降foam电冰箱注入发泡时的注意事项电冰箱注入发泡时的注意事项 发生收缩的条件发生收缩的条件P(大气压泡孔内压大气压泡孔内压)Rs(泡孔构造体强度泡孔构造体强度)泡孔泡孔内圧内圧封入泡孔内的封入泡孔内的 环戊烷的分压环戊烷的分压CO2的分压空气的分压的分压空气的分压泡沫结构泡沫结构体強度体強度树树脂強度脂強度泡沫结构因素泡沫结构因素树树脂強度:脂強度:同多元醇起始剂结构同多元醇起始剂结构、架、架桥桥密度、密度、MDI结构结构、水(、水(尿素尿素)浓浓度、反度、反应应率率有关。玻璃转移点越高其强度越高。有关。玻璃转移点越高其强度越高。泡孔结构因素泡孔结构
7、因素:各向异性现象越低(接近真球状)其强度越高各向异性现象越低(接近真球状)其强度越高。特别是在湍流的部位(隔热厚度的变化,流动方向变化)特别是在湍流的部位(隔热厚度的变化,流动方向变化)明显带来强度低下的影响明显带来强度低下的影响。冰箱外观变形冰箱外观变形1 树脂強度泡孔形状泡孔内圧凹下起伏泡沫收泡沫收缩缩的的条件条件同大气压的压力差大 泡孔内气体向体系外扩散、空气不向泡孔内扩散樹脂強度(密度)不足注意泡孔内气体的移动关键是以老化技术为基础选择合适的密度泡孔内气体泡孔内气体环环戊戊烷烷二二氧化碳氧化碳空空气气老化泡沫收缩CO2N2O2CP各种气体对聚氨酯樹脂透過係数*(m2/sec)100
8、x 10-1213 x 10-1247 x 10-120.5 x 10-12*50,61-71 kg/m3 M.E.Olsson et al,Journal of Cellular Plastics,Vol.38,March 2002,p.177老化收缩老化收缩老化收缩老化收缩实验結果 老化后的气体组成变化CO2全部向泡孔外扩散Air向泡孔内扩散量少CP仅向泡孔外扩散一点泡孔内持续负压状态CO2dldwdl/dw1泡孔各向特性指标:圧縮強度纵/横比(低温)収縮注意圧縮強度纵/横比3030313132323333343435353.53.54 44.54.55 55.55.56 6极限密度(kg
9、/m3)3030313132323333343435353.43.43.53.53.63.63.73.73.83.8TgTg/159.9/159.9TgTg/167.7/167.7TgTg/154.9/154.9TgTg/157.7/157.7多元醇官能基团数限界密度(kg/m3)-30限界密度:体积保持率95%時的密度泡孔泡孔结构因素构因素因子因子树脂脂强度度低温低温低温低温收收收收缩缩缩缩1.缓和有厚度变化地方的倾斜角2.往内隔侧面部位等地方贴补强板3.往压缩机侧面贴玻璃胶带4.往内隔处并用聚氨酯之外的材料5.变更固定管线的位置/贴铝薄胶带的位置6.变更设计绝热厚度显著的地方/并用其他材料
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