Šaltyje kietintos didelio atsparumo poliuretano putos yra puiki sėdynės pagalvėlės medžiaga, kurios privalumai yra geras atsparumas, geras antipirenas ir maža kaina. Tačiau faktiniame didelio atsparumo putplasčio gamybos procese dažnai susiduriama su daugybe defektų, tokių kaip putplasčio susitraukimas, putplasčio įdubimas, liekamasis kvapas, prastas paviršius ir poros bei prastos drėgmės ir karščio senėjimo savybės. Pastaraisiais metais autorius atliko keletą praktinių gamybos problemų tyrinėjimų.
1. Putplasčio susitraukimas
Faktinėje gamyboje dažniausia ir sunkiausiai išsprendžiama problema yra putplasčio susitraukimas. Yra dvi pagrindinės susitraukimo reiškinio priežastys – įrankių formos ir žaliavos, kurios viena kitą papildo.
1.1 Įrankių ir formų aspektai
Esant blogam pelėsių sandarinimui, nesunku sukelti nuotėkį, todėl putplasčio korpusas negali pasiekti numatyto tankio, todėl putos susitraukia. Susitraukdamas putplasčio produktas sukels kietų kraštų reiškinį šalia atitinkamos atsiskyrimo linijos. Tai gali būti išspręsta pagerinus pelėsių burnos sandarumą arba tinkamai padidinus pelėsių suspaudimo jėgą.
1.2 Žaliavos
Jei putojimo proceso metu burbulo plėvelės sienelė yra elastingesnė, o susidarius dideliam dujų kiekiui, dėl kurio padidėja tūris, ląstelės taip pat plečiasi nelūždamos, o dauguma gautų burbulų yra uždaros ląstelės, tai yra uždarų ląstelių santykis. yra didelis, tada, kai putos yra Kai kūnas atvėsta, dujų slėgis burbule krenta, todėl putos susitraukia ir deformuojasi. Autorius mano, kad yra keturi pagrindiniai šio uždarų ląstelių reiškinio sprendimai.
(1) Porų dydį ir atvirą putų poringumą galima valdyti reguliuojant katalizatoriaus kiekį. Paprastai aminų katalizatoriai daugiausia katalizuoja izocianato ir vandens reakciją (ty putojimo reakciją), o trietilendiaminas arba organiniai alavo katalizatoriai daugiausia naudojami reakcijai tarp izocianato ir poliolio (ty gelio reakcijai) katalizuoti. Jei želėjimą skatinančio katalizatoriaus yra per daug, putos per anksti sužels, o ląstelės sienelės membrana turi gerą tvirtumą ir nėra lengva plyšti, sudarydama uždaras ląsteles. Siekiant kontroliuoti porų dydį ir putų atvirų ląstelių santykį, gelio katalizatoriaus kiekis gali būti atitinkamai sumažintas, kad būtų sumažintas molekulinių grandinių augimo greitis, kad būtų sumažintas burbulinės plėvelės sienelės elastingumas dujų susidarymo piko metu. , ir uždarų ląstelių santykis sumažėja.
2) Uždarų ląstelių susidarymas taip pat susijęs su polieterio poliolių polimerizacijos ir šakojimosi laipsniu. Taip yra todėl, kad NCO/OH reakcijoje didelio funkcionalumo polieteris greičiau suformuoja tinklinę struktūrą, tai yra susiformuoja ląstelės membrana. Sienelės elastingumas yra didesnis, todėl didėja uždarų ląstelių greitis. Vidutinis polieterio funkcionalumas gali būti sumažintas, kad sumažėtų putplasčio uždarų ląstelių greitis.
(3) Putų stabilizatoriaus kiekis yra per didelis, todėl ląstelės bus per stabilios ir neatsidarys, todėl susitrauks. Todėl putų stabilizatoriaus kiekis gamyboje turėtų būti tinkamas.
(4) Kai izocianato indeksas yra per didelis, gali pasunkėti putplasčio uždarų elementų reiškinys, dėl kurio gali susitraukti. Izocianato indeksas turi būti kontroliuojamas gamybos metu.
2. Viduje iš dalies tuščiaviduris ir subyrėjęs putplastis
Didelio atsparumo poliuretano putplasčio gamybos procese yra dvi pagrindinės putų dalinio įdubimo ir subyrėjimo priežastys.
2.1 Nesubalansuotas gelio ir putų reakcijos greitis
Putojimo procese, paskutiniame didelio dujų kiekio susidarymo etape, burbulinės plėvelės sienelės klampumas yra gana didelis, tačiau elastingumas yra menkas. Tokiu būdu, kai dujų kiekis burbule ir toliau didėja, jis negali atlaikyti plėvelės sienelės tempimo, todėl burbulas plyšta. Kad dujos galėtų išeiti, skylė atidaroma. Jei putplasčio plėvelės sienelė plyšta esant dideliam dujų kiekiui, meridianai ir ląstelių skeletai neturi pakankamai jėgų, kad būtų išvengta šio plyšimo, o plyšimas plis toliau, dėl ko sugrius visas putplastis; jei plyšimas išplis į nedidelę dalį, tai padarys. Jei jis sustos, putplastis taip pat bus iš dalies tuščiaviduris arba įtrūkęs. Tokiu atveju, jei padidinamas gelio katalizatoriaus kiekis žaliavoje arba sumažinamas putojančio katalizatoriaus kiekis, siekiant pagerinti geliacijos ir putojimo reakcijos pusiausvyrą, burbulo plėvelės sienelės stiprumas gali padidėti, kai susidaro didelis dujų kiekis, ir susidarančių dujų kiekį galima atitinkamai sumažinti, taip sumažinant arba pagerinti tuščiavidurių ar subyrėjusių putų reiškinį. Šis reiškinys yra visiškai priešingas uždarų ląstelių susitraukimo reiškiniui. Kai putojantis katalizatorius nepakitęs, o gelio katalizatoriaus kiekis mažas, nesunku sukelti pernelyg didelį putų atsivėrimą ir subyrėjimą.
2.2 Putų stabilizatoriaus kiekis yra mažas
Silikono putų stabilizatorius yra viena iš nepakeičiamų žaliavų poliuretano putojimo procese. Jis gali sumažinti kiekvieno žaliavos komponento paviršiaus įtempimą putplasčio sistemoje, stabilizuoti putojimo procesą ir padaryti ląsteles smulkias ir vienodas. Kai sistema yra mažo klampumo stadijoje, ji leidžia stomatos sienelės plėvelei išaugti iki tokio storio, kuris tinka atidaryti, sudarydamas sąlygas galutiniam atidarymui. Jei putų stabilizatoriaus kiekis yra per mažas, putplasčio porų stabilumas bus prastas, o poros atsidarys per anksti, dėl to putos subyrės arba iš dalies ištuštės.
Atitinkami putų stabilizatoriai gali suderinti ląstelių atsidarymo laikotarpį, o tai yra pagrindinis didelio elastingumo putų putojimo procesas, priešingu atveju įvyks uždarų ląstelių susitraukimas. Tačiau anga turi atsirasti tada, kai putojimo reakcija ir stingimo reakcija iš esmės baigiasi ir pasiekia pusiausvyrą, tai yra, kai putos pasiekia aukščiausią tašką ir putų stiprumas gali išlaikyti savo svorį, kitaip putos subyrės arba taps tuščiavidurės.
3. Putos turi liekamąjį kvapą
Likęs kvapas putose gali kilti iš trijų šaltinių.
(1) Kai izocianato yra per daug, susidariusiose putose liks tolueno diizocianato likučiai, dėl kurių atsiranda aštrus kvapas.
(2) Jei žaliavos formulėje pasirinktame polieteryje yra daug lakiųjų medžiagų, po putojimo gali atsirasti „polieterio kvapas“.
(3) Amino kvapas, kurį sukelia putose esančio amino katalizatoriaus likutis, yra gana didelis. Yra du būdai pašalinti šį kvapą. Pirma, putos tam tikrą laiką gali būti laikomos aukštoje temperatūroje, kad išgaruotų putose esantis katalizatoriaus likutis, tačiau praktiškai tai sunku naudoti. Antra, pridėjus amino katalizatorių, kuris gali dalyvauti putų sistemos cheminėje reakcijoje, gali sumažėti įprastų aminų katalizatorių sukeliamas aminų kvapas, tačiau tuo pačiu atitinkamai padidės putų kaina.
4. Putplasčio gaminių paviršiuje yra porų
Putplasčio gaminių paviršiuje yra oro skylių arba tamsių skylių viduje. Šie reiškiniai gali turėti šias penkias priežastis.
(1) Formos paviršiaus apdailos nepakanka, o tai turi įtakos medžiagos sistemos sklandumui, todėl putplasčio paviršius tampa grubus ir porėtas. Tai daugiausia priklauso nuo formos paviršiaus apdailos pagerinimo, kruopštaus veikimo ir geresnio atpalaidavimo agento naudojimo.
(2) Jei medžiagų sistemos klampumas yra per didelis ir sklandumas prastas, putplasčio gaminio paviršiuje susidarys liekamieji burbuliukai. Tai daugiausia išsprendžiama sumažinant kombinuoto polieterio klampumą. Praktiškai tinkamesnis klampumas yra 1500-1800mPa·s.
(3) Jei gelio greitis yra per greitas ir laikas yra per trumpas putojimo proceso metu, medžiagų sistemos klampumas greitai padidės, o sklandumas taps prastas, todėl paviršiuje gali atsirasti porų. Gelio laikas paprastai reguliuojamas 55-65s. Tačiau gelio laikas neturėtų būti per ilgas. Priešingu atveju, jei formos sandarumas neatitiks reikalavimų, tai sukels žaliavų švaistymą.
(4) Pradinis putojimo greitis yra per didelis. Paprastai tariant, po to, kai žaliava bus tolygiau padengta formos dugno vidiniame paviršiuje ir greitai pakils, putų paviršiaus kokybė bus geresnė; jei žaliava natūraliai nepatenka į pelėsių paviršių, o po to putoja, Lifting išplečia žaliavą iki šio taško, kur labiau tikėtina, kad susidarys burbuliukai arba tamsios skylės. Todėl kėlimo laikas turėtų būti atitinkamai pratęstas. Paprastai valdoma 10-15s. Tačiau šį laiką labai įtakoja katalizatoriaus ir medžiagos temperatūra bei pelėsių temperatūra faktinėje gamyboje. Todėl gamybos metu medžiagos temperatūra ir pelėsių temperatūra turi būti griežtai kontroliuojama. Paprastai medžiagos temperatūra turi būti kontroliuojama 22-24 laipsniu .
(5) Formos išmetimo angos konstrukcija netinkama. Paprastai tariant, formos ventiliacijos angos turi būti kuo mažesnės ir didesnės, o pozicijos turi būti paskirstytos aukščiausiame putojančios formos taške ir užveržimo linijoje. Vėdinimo anga gali nukreipti medžiagų sistemą. Tinkamas ventiliacijos angų paskirstymas gali sumažinti oro burbuliukų ar tamsių angų skaičių. Tuo pačiu metu faktinėje gamyboje išpylimo maršruto konstrukcija taip pat turėtų atitikti išmetimo angų pasiskirstymą. Gaminant dideles sėdynių pagalvėles, jei žaliavos pilamos dviejose vietose vienu metu, ventiliacijos angos turi būti įrengtos aukščiau dviejų žaliavų santakos, kad nesusidarytų tamsios skylės.
5. Prastas drėgno karščio senėjimo efektyvumas
Sėdynės pagalvėlių putplasčio atsparumas drėgnam karščiui yra sudėtingesnis testas, kurio reikalaujama pagal Volkswagen VW50180 standartą. Anksčiau daugiausia naudotas BORA A4 sėdynių putplasčio bandymams, o dabar šis bandymas atliekamas ant JETTA sėdynių putplasčio. Šis bandymas yra 200 valandų laikyti putas esant 95 procentų -100 procentų santykinei drėgmei ir 90 laipsnių, tada putas suspausti 50 procentų 70 laipsnių orkaitėje, laikyti 22 valandas ir tada paimti. ištraukite ir išmatuokite jį padėję 0,5 val. didesnis nei 15 procentų.
Priežastis, turinti įtakos senėjimo našumui dėl drėgno karščio, daugiausia susijusi su izocianato indeksu.
(1) Faktiškai gaminant, kai izocianato indeksas yra mažas, gali pablogėti putų drėgnos šilumos savybės.
Įprastomis aplinkybėmis bendras izocianato kiekis turėtų būti šiek tiek didesnis nei teorinėje suminėje reakcijoje, o izocianato indeksas yra 1,05, todėl galutinė grandinės pratęsimo reakcijos produkto galutinė grupė turėtų būti NCO.
Tai yra, nOCN-R-NCO plius (n-1)HO-R'-OH→OCN-R-NHCOO-R'-OCONH-R-NCO
Kai izocianato kiekis yra mažesnis už teorinį kiekį, makromolekulės, kuri turėtų būti gauta grandinės pratęsimo reakcija, galas yra hidroksilo grupė. Hidroksilo grupės pasižymi stipriu hidrofiliškumu, dėl kurio sumažėja putų atsparumas esant drėgnam karščiui, tai yra, sumažėja senėjimo drėgnoje temperatūroje savybės. Dėl šios priežasties putos linkusios minkštėti ir deformuotis lietingą vasarą arba vietovėse, kuriose yra didelė drėgmė ir aukšta temperatūra pietuose.
(2) Jei izocianato indeksas yra didesnis nei įprastiniai 5 procentai ar daugiau, dėl per didelio NCO, NCO gali reaguoti su ore esančiu vandeniu, o putose yra per daug karbamido grupių, todėl putos jaučiasi kietos ir sumažėja. atsparumas, kuris taip pat gali lemti. Pablogėja putų senėjimo savybės dėl drėgno karščio.
6. Išvada
Putplasčio defektų susidarymui daugiausia įtakos turi tokie veiksniai kaip žaliavos formulė, įrankių ir formos būsena bei gamybos proceso parametrų valdymas. Norint efektyviai sumažinti putplasčio defektus, būtina visapusiškai apsvarstyti įvairius veiksnius.
