聚氨酯发泡生产工艺&常见缺陷及控制

PU泡沫是热固性泡沫，典型的反应步骤如下：

PU体系中泡孔的成核原因

化学反应产生的气体，如二氧化碳；

多元醇中溶解的其它气体，包括空气；

水蒸汽蒸发参与泡沫发泡。

异氰酸酯和多元醇反应形成了PUF。

上述四个反应中：１、２属于链增长反应，后者还生成二氧化碳，因而既可看成链增长反应，又可视作气体发生反应，我们一般称为放气反应。

３、４两个反应为交联反应，随着此反应的不断进行，原料的粘度会逐渐增加，因此我们通常称之为凝胶反应。

随着人们生活质量的提升，对汽车品质要求也越来越高。作为汽车内饰的重要部分，仪表板不仅要在造型上满足视觉效果，还要在触感上不断提升，在这种情况下，软质仪表板以其良好的触感、均匀的纹理和光泽在中高档车上被广泛应用。所以对发泡仪表板的原理及生产制造工艺的探究也显得尤为重要。

对于中高档车型仪表板，发泡工艺仍将是使用最广的加工工艺之一，在较长的时间内仍将保持较高的市场份额。通过研究发泡机理，优化发泡工艺，深入了解发泡模具结构，从而才能更好的解决发泡成型的缺陷问题。同时，对于阴模成型，ＰＵ喷涂等工艺也要不断研究学习，更好的完善汽车仪表板成型技术。

发泡仪表板的生产工艺

发泡工艺流程

原料储存：

原料以每桶２00Ｋｇ左右的包装送至生产区域，进行存储。为防止异氰酸酯析出、结晶，原料的存储温度必须保证在15℃（TDI结晶温度，MDI等略低）以上。冬天要进行烘料处理， 以消除在存储、运输过程中造成的轻微结晶等。

配料：

由于仪表板发泡通常使用的为供应商配制完成的组合料，因此没有原料配置的过程。只需将原料从料桶中抽入料罐即可。在聚醚组合料抽入料罐前，需先抽入预搅拌釜中，进行充分搅拌（通常至少15分钟）。这是为了防止原料中的催化剂等成分在长时间的存储、运输过程中发生分层，造成生产不稳定。

骨架、表皮放置：

通常，我们使用模具上的真空系统将仪表板骨架吸附固定在上模，而表皮吸附在下模腔。此工序是发泡工艺中对操作工依赖最多的一个环节，也是最难控制的工步之一。

在此过程中，我们也可以通过更改／控制骨架和表皮的真空度来辅助改善吸附效果。

浇注：

在完成骨架和表皮的放置后，操作工可通过设置在操作侧的控制按钮启动发泡机，进行浇注。

发泡：

原料浇注完毕后，模具合模（闭模发泡工艺模具合上后开始浇注）。原料在模腔中开始反应，起发。由于自由发泡形成的泡沫通常大部分为闭孔结构（类似肥皂泡的结构），在开模后会由于泡孔内气体温度、外压等的变化造成产品表面发生收缩痕等缺陷，因此在发使产品气孔在内压的作用下挤破泡壁，增加开孔率，减少产品收缩印。

确定放气延时时间可通过小样停发时间来获得目标区间，再进行调试得到最佳时间。

经过一段时间的放气后，模具会再次合紧，进行产品模内熟化完成模内熟化后，模具自动打开，产品经过后熟化后即可进行下道工序的加工。

常见缺陷及控制

以下将介绍一下在发泡工艺中常见的几种缺陷及其常用控制方法：

气泡

缺陷辨识：缺陷区域表面不可见，手摸呈塌陷感，剖开表皮，气泡呈偏圆形不规则几何形状，内表面光滑。

一般调试方法为：

１、调整浇注轨迹或使用泡沫辅助泡棉改变原料流向；

２、调整密封，降低夹气对应位置密封性；

３、拓宽流道，提高模温／料温。

缺料

缺陷辨识：缺陷区域表面不可见，手摸呈偏软或塌陷感。剖开表皮，缺料位置内表面布满丝状聚氨酯或泡孔粗大，缺陷周边泡沫通常可见一定流动方向。

一般调试方法为：

１、调整密封，改善模具密封情况；

２、延长放气延时时间。

褶皱、鼓泡

褶皱一般是由于操作不当造成， 鼓泡的一般调试方法为：

１、降低浇注量，降低模具密封效果；

２、缩短放气延时

当然，影响发泡仪表板产品质量的主要因素及各缺陷的解决方法决不止以上所述。发泡产品的质量与原材料、模具、发泡设备的特性息息相关。

对于聚氨酯发泡这个复杂的高分子化学反应的控制，消除外在影响、优化工艺条件、稳定生产环境目前仍是我们需要解决的难题。

计算多元醇的羟值及当量值

异氰酸酯用量计算

彩钢夹芯板是以彩色钢板为面板,以轻质保温隔热材料为芯材,经连续成型工艺将芯材与面板粘结成整体的建筑用板材,俗称“夹芯板”。

彩钢夹芯板具有轻质、保温、隔音性能好、联结牢固可靠、易于清洁、使用寿命长等特点,其外形美观、色泽鲜艳、结构新颖、轻质高强、安装快捷、应用广泛等优点深受建筑业的欢迎,成为广泛应用的新型复合建筑材料,尤其在净化厂房、冷库等项目中发展前景良好。

新的国家标准对彩钢夹芯板用夹芯材料提出了新的要求