在建筑板材方面,根據(jù)制品狀況聚氨酯板材可以分為普通聚氨酯板材、復(fù)合聚氨酯板材等類型;依照發(fā)泡成型工藝情況又可以分為連續(xù)式板材和間歇式板材。
間歇式板材要求發(fā)泡料在較短暫的時間內(nèi)填布滿較薄的大體積模腔,要求發(fā)泡體系要具有優(yōu)異的活動性、板材具有良好的密度分布和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性;連續(xù)式板材則要求發(fā)泡參數(shù)與生產(chǎn)線速度具有合適的配合性、后期具有優(yōu)異的脫模性等。針對以上的具體要求,我們采用特種聚醚材料、配合優(yōu)選的催化體系,研制出分別適于各種生產(chǎn)線情況的發(fā)泡料體系,在國內(nèi)部分著名企業(yè)生產(chǎn)線上使用。
特點:穩(wěn)定性,重量輕,強度高,尺寸穩(wěn)定性好
間歇式板材
注射式板材的生產(chǎn)
這種制造方法是在模具中注射成型,這是一種間歇式加工法。發(fā)泡機中的計量泵把聚氨酯兩種組分原料打進(jìn)混合頭,混合均勻后,通過模具的注進(jìn)孔把原料注進(jìn)模具空腔。模具空腔已經(jīng)事先安放了面材。發(fā)泡熟化后,即可從模具中取出板材。
這種加工方法的優(yōu)點是設(shè)備簡單,適應(yīng)多品種生產(chǎn)。根據(jù)應(yīng)用上的需要,選用平面或凹凸形的面材作復(fù)合板材的表層,也可以應(yīng)用。這種方法生產(chǎn)板材時要留意調(diào)節(jié)發(fā)泡時間參數(shù),對于不同長度的板材要選用不同配方,才能滿足不同規(guī)格板材成型工藝的要求,對于長度較長的板材來說,調(diào)整配方就很重要了。生產(chǎn)板材時,兩種組分原料注進(jìn)模具后,必須完全布滿模腔后才能凝膠,否則,難以制成泡沫密度均一的制品,假如凝膠固化速度太快,有可能造成間隔注射口近的地方填充密度過大,而間隔注射口較遠(yuǎn)的地方填充不滿,造成空腔。這時,調(diào)整聚醚組合料配方顯得尤為重要。
3.1.2原料的選擇
異氰酸酯(PAPI)組分選用煙臺萬華PM-200,這個組分是固定的。隨著PAPI用量增加,泡沫塑料的交聯(lián)度增加,其強度和剛度也隨之進(jìn)步,但若PAPI用量過多,泡體將發(fā)脆,芯材輕易產(chǎn)生裂紋。
首先選擇聚醚多元醇*重要,聚醚多元醇是組成聚氨酯硬泡的基礎(chǔ)原料之一,它影響泡沫芯材的物理力學(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性和發(fā)泡工藝性能。根據(jù)起始劑、羥值和粘度確定聚醚型號后,聚醚中夾雜鉀離子的含量選擇低的。
泡沫穩(wěn)定劑選擇乳化能力強為宜。主要控制泡孔大小、維持泡孔的穩(wěn)定、防止泡孔崩塌。有機硅酮類泡沫穩(wěn)定劑對此具有較好的作用,其用量可在1.5~2.5(質(zhì)量分?jǐn)?shù))內(nèi)調(diào)節(jié)
發(fā)泡劑的種類、用量對聚氨酯硬泡的密度、強度等物理性能有直接的影響。發(fā)泡劑不僅可以調(diào)整和控制泡沫制品的密度和性能,還能降低組合聚醚的粘度、改善其發(fā)泡工藝,進(jìn)步泡沫的活動性,有利于泡沫成型??紤]到可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要,現(xiàn)在已經(jīng)限制使用對生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重的CFC
11氟烴類化合物,使用替換發(fā)泡劑。
選擇催化劑可選用延遲催化體系,使乳白時間與凝膠時間間隔時間較長,有效進(jìn)步發(fā)泡體系的活動性,改善泡沫性能,以適合生產(chǎn)工藝操縱。泡沫在腔體內(nèi)是否均勻、泡沫細(xì)膩程度、泡沫閉孔率高低等因素對板材的整體保溫性能有很大影響,這些因素關(guān)系到泡沫與腔壁粘接牢固程度,泡沫尺寸穩(wěn)定性等。
阻燃劑可以進(jìn)步泡沫塑料的耐火性,但是阻燃劑在發(fā)泡過程中對泡沫有破壞作用,在保證進(jìn)步阻燃效果的條件下,保證泡沫塑料的使用性能和尺寸穩(wěn)定性。3.1.3箱式保溫板材的生產(chǎn)
采用類似于箱式軟泡生產(chǎn)的模具,將組合聚醚輸送至箱式發(fā)泡機工作釜中,攪拌幾分鐘后送進(jìn)發(fā)泡攪拌桶中,然后輸進(jìn)計算好的異氰酸酯組分,高速攪拌30秒后,提起攪拌桶并同時打開桶底蓋,使混合后的黑白料流進(jìn)箱式模具中(模具表面涂有脫模劑或者表面展聚乙烯塑料薄膜),放置浮動頂板,混合物進(jìn)行發(fā)泡。放置20min后,即可將箱體的四邊側(cè)板打開,取出聚氨酯硬質(zhì)泡沫,自然熟化24h后進(jìn)行切割。
箱式保溫板材硬泡組合料的生產(chǎn)留意以下幾個方面:⑴選用高官能度聚醚多元醇;⑵水量應(yīng)控制在0.1%~0.5%之間,避免放熱過多引起泡沫燒芯;⑶控制組合料粘度不能過大,假如粘度過大,要選用延遲性催化劑,以適當(dāng)延長攪拌混合時間和乳白時間,有利于大量原料混合均勻,在大的模具中反應(yīng)完全,改善活動性。⑷在配方確定的條件下,原料溫度是影響發(fā)泡速度的主要因素。一般應(yīng)控制料溫在15℃左右。料溫過高,反應(yīng)速度太快,在激烈的放熱情況下,加上聚氨酯泡沫本身的導(dǎo)熱系數(shù)低,積累的熱量不易被擴散,大量的熱量集中會造成泡沫體燒芯。
在我國,冷躲保溫車需要大量廂板,需求量越來越大,廂體的主體材料是聚氨酯硬質(zhì)泡沫。肥城市鴻瑞礦用新材料有限公司一直采用間歇式生產(chǎn)板材的方法。隨著國家對夾芯板產(chǎn)品環(huán)保性能及使用壽命要求大幅進(jìn)步,預(yù)計未來5年,聚氨酯板材的需求量將達(dá)到3000萬m3,市場份額超過60%。
3.1.4塊料切割黏貼法
木工適用的鋸、磨等加工方法均可用于加工塊狀硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料。硬泡被加工成一定外形和尺寸后黏貼上面層材料就成為復(fù)合板材。聚氨酯、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、聚乙酸乙烯等膠粘劑都可以用于黏貼硬泡。黏貼之前一定要把硬泡表面切割時留下的粉塵除干凈。減壓吸塵除粉方法較為有效。黏貼過程所加壓力大小和加熱程度隨膠粘劑種類而異。有的膠粘劑內(nèi)含溶劑,預(yù)先鑒別這些溶劑是否會損壞硬泡和面層材料,玻璃纖維增強聚酯或環(huán)氧樹脂等增強材料能黏合于泡沫塑料上作面材。材料切割黏貼法的優(yōu)點是:生產(chǎn)裝置較為簡單,能制造曲面形板材,改變板材外形與尺寸,均較方便與經(jīng)濟。制品通常用作建筑物上曲線部分構(gòu)件、船艇等運動器材。缺點是有邊廢物天生,浪費泡沫塑料,增加一道黏貼工序比較麻煩,耗用勞動力用度較多
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