pol-发泡培训教材-万华-2015.pdf

聚氨酯材料知识 目目 录录 公司简介 聚氨酯基础知识 性能测评方法 应用讨论 公司简介 聚氨酯基础知识 性能测评方法 应用讨论 发展历程发展历程 1991年,佛山高 明区容威合成材 料有限公司正式 成立 1991 2007、2008 2007年2月，加 盟烟台万华聚氨 酯股份有限公司 （ 股 票 600309 ） 2008年9月,烟台 万华增资万华容 威，控股至80% 2010，2011 2010年3月，万华 化学（宁波）容威 聚氨酯有限公司注 册成立，2011年8 月,宁波容威一期5 万吨单体组合料一 体化装置投产 2012 2012年8月，宁 波容威一期技改 完成，单体产能 提高至7万吨/年 2013 2013年12月，宁 波容威三期项目 中交，新增单体 产能5万吨/年 2014 2014年6月，万 华化学（烟台） 容威聚氨酯有限 公司成立，7万吨 单体组合料一体 化装置开始建设 营销能力营销能力 2008-2014 年销量 （万吨） 聚醚产能聚醚产能 万吨 组合料产能组合料产能 单体产能单体产能 市场布局市场布局 华北生产基地——万华化学（烟台）容威 主要幅射北京、天津、辽宁、吉林、黑龙江、河 北地区，为辽宁盼盼等企业及未来建筑节能板材 厂在京津唐地区产能配套 华东生产基地——万华化学（宁波）容威 主要幅射上海、江苏、浙江、安徽、湖北、河南、山东 地区，为美的、太阳雨、海尔、澳柯玛、海容、美菱、 三星、华凌、新飞等企业及未来建筑节能板材厂在华东 地区的产能配套 华南生产基地——万华化学（佛山）容威 主要幅射广东、广西、福建、湖南、贵州地区，为威博、万和、 本科、阿诗丹顿、海信科龙、中山奥马、广东美的、贵州海尔、 等企业和建筑节能板材厂在华南地区的产能配套 国内组合料用户国内组合料用户 海外组合料用户海外组合料用户 Electrolux (Chile) Hisense (South Africa) BSH (Germany) Nord (Ukraine) Haier (Pakistan) LG (South Korean) BIT (Thailand) Electrolux (Egypt) Electrolux (Argentina) Haier (Indonesia) Walton, Jamuna (Bangladesh) Snowa, YOOSH (Iran) 公司简介 聚氨酯基础知识 性能测评方法 应用讨论 定 义 聚氨酯 异氰酸酯---含一个或多个-N=C=O基团的分子 多元醇 --- 一种多官能基的醇类(-OH 基团) 定 义: 由异氰酸酯和多元醇反应而形成的固态聚合物 R' N C O R-OH C R' N H O R ~24 KCal/mol Heat 热 Urethane 聚氨酯 Isocyanate 异氰酸酯 Polyol 多元醇 O 聚氨酯反应 H R 脲 N=C=O + R - O H N—C—O—R’ O H  加成反应  发泡反应  三聚反应  其它副反应 N=C=O + HO - H N R R - H2 + CO2 N—C—N O H 聚氨酯原料 Physical type : CFC-11 HCFC-141b CYCLOPENTANE HFC-245fa Etc. 异氰酸酯 发泡剂 单体聚醚 Chemical type : 水 (H2O) PU原材料 PU 表面活性剂 催化剂 发泡剂种类 CFC-11 HCFC- 141b HFC- 134a HFC- 365mfc HFC- 365mfc/ 227ea (93/7) HFC- 245fa C5 HCFO- 1233zd HFO- 1336mzz 分子式 CCl3F CH3CCl2F CF3CH2F CF3CH2CF2CH2 CF3CH2CF2CH2/ CF3CHFCF3 CF3CH2CHF2 C5H10 CF3CH=CHCl (E) CF3CH=CHCF 3 分子量 137 116.9 102.03 148 151 134 70 130.5 164 沸点(oC) 23.8 32 -26.4 40 30 15.3 49 18.8 33 蒸汽压@ 70oF 136.1 10 85.7 8 17.8 (68oF) 6.2 (77oF) 15.4 (68oF) ~ 10 (estimate) 气体导热@ 25oC (mW/m K) 8.7 9.7 13.6 10.6 11 12.2 12.0 9.94 10.7 闪点(oC) NA - Gas None NA - Gas -24 None None -37 None None 大气寿命(年) 12 9.3 14 8.6 7.4 few days days, 40 days, 24 ODP 1 0.12 0 0 0 0 0 ~0 0 GWP, 100 yr 1780 713 1320 782 1100 990 11 1 9.4 公司简介 聚氨酯基础知识 性能测评方法 应用讨论 测评目的 优质硬质聚氨酯泡应具以下特点：  绝热效果好  压缩强度高  粘接性强  良好的尺寸稳定性  低的泡沫密度 发泡及测评设备 高压发泡机 Hennecke HK650 垂直模 - 恰填充 - 导热系数 - 压缩强度 - 尺寸稳定性 水平模 - 脱模膨胀 L 模 - 表面气泡评估 - 流动性 标准垂直模 - 流动性 - 密度分布 K-factor 测量仪 - EKO HC-074 - 导热系数测量 发泡曲线测定仪 - FORMAT - 测量压力，速度， 温度，流动高度 手工自由泡 操作程序：将原料温度调至要求范围，按比例要求，将原料准确称量； 用搅拌器将两大原料搅拌混合，搅拌速度为2000r/min以上 手工自由泡 记录发泡工艺参数 用秒表、电子称进行反应时间和密度的测试 乳白时间（CT，起发时间 ） ：原料从开始搅拌至发白为止的时间。

凝胶时间（GT，拉丝或纤维时间） ：原料从开始搅拌至玻璃捧插入 泡沫，到开始抽出纤维丝（3-5条）为止的时间 不粘时间（TFT） ：原料从开始搅拌至用手轻触泡沫表面，到开始不 粘泡沫为止的时间 泡沫评价 泡沫外观质量：泡孔是否细密，均匀 泡沫密度：用排水法检测 水含量、粘度、比重 测试方法  用微水份测定仪测试水含量  用旋转黏度计测试黏度  用比重计测试比重 表观芯密度 表观芯密度  材料的质量与表观体积 之比  通常用kg/m3表示 导热系数 热传导率(K-factor)  热传导率定义为单位截面、 长度的材料在单位温差下 和单位时间内直接传导的 热量  通常用mW/m·k表示 压缩强度 压缩强度  在压缩试验中，试样直至破 裂(脆性材料)或产生屈服(非 脆性材料)时所承受的最大压 缩应力  通常用Kpa表示 尺寸稳定性 老化前 老化后 尺寸稳定性  材料在受机械力、高低温或其 他外界条件作用下，其外形尺 寸不发生变化的性能  将泡沫放置在-30℃或70℃的环 境下一天或一周进行老化 脱模性能 脱模性（脱模时间）  脱模后，测量泡沫的膨胀 率  在泡料灌注完毕开始计时， 指定时间测量形变量。

流动性 流动性  衡量发泡料流动特性——测量组合 料的流动系数  通常用 mm/g表示 闭孔率 闭孔率  全封闭的泡孔占所有泡孔的比率  达到大于90%的闭孔率是为了达 到最大的绝热性能和最小的吸水 率  闭孔率通常是在85~98% 公司简介 聚氨酯基础知识 性能测评方法 应用讨论 工艺控制影响 现场工艺控制 配 合 比 模具 温度 密度  K-factor 保 压 时  脱模后膨胀  抗压强度  热传导率(k-factor)  密度(Density)  体积 变化率 间 膨 胀 率   脱模后膨胀  抗压强度  热传导率(k-factor)  密度(Density)  体积 变化率  抗压强度  加压收缩率  体积变化率 现场问题工艺改善建议 现现 象象 产生原因产生原因 改善对策改善对策 模具温度不正确 模具温度调整 原料温度太低 原料温度调整 箱体密封不良 加强箱体密封 注入量太高 降低注射量 原料混和不良 改善原料混和效果 黑白料比例不对 黑白料比例调整 环戊烷含量太高 降低环戊烷含量 原料初始粘度太低 增加原料初始粘度 原料反应性太慢 提高原料反应性 模具温度太低 模具温度调整 脱模时间太短 延长脱模时间 内胆及侧板表面受污染 清洁内胆及侧板表面 泡沫表面局部气泡 见表面气泡改善对策 内胆材料接着性差 改善内胆材料 脱模时间太短 延长脱模时间 原料混和效果不良 改善原料混和效果 黑白料比例不对 黑白料比例调整 注入量太多或密度太高 降低注射量或降低密度 发泡层太厚 发泡厚度降低或延长脱模时间 速度偏快，密度无大波动 原液、模具、预装件温度降低 速度偏快，密度偏小 R/P调整，增加P液比例 速度偏慢，密度偏大 R/P调整，增加R液比例 现现 象象 产生原因产生原因 改善对策改善对策 注入量太少 增加注入量 模具温度太低或太高 模具温度调整 原料温度太低或太高 原料温度调整 黑白料比例不对 黑白料比例调整 环戊烷含量太少 增加环戊烷含量 逃气不良 增加出气孔 透气胶带不良 换成点状透气胶带 箱体设计不良 改善箱体结构设计 原料流动性差 改善原料流动性 发泡料注入量太多 降低发泡注入量 脱模时间太短 廷长发泡脱模时间 模具温度太低 模具温度调整 原料反应性太慢 提高原料反应性 模具不良 改善不良模具 黑白料比例不对 黑白料比例调整 环戊烷充填量不够 增加环戊烷充填量 原料混和效果不良 改善原料混和效果 脱模时间太短 延长脱模时间 环戊烷含量太高 降低环戊烷含量 逃气不良 增加出气孔 原料温度太高或太低 原料温度调整 模具温度太高或太低 模具温度调整 黑料比例太高 黑白料比例调整 混和状态不良 改善原料混和效果 发泡漏泡发泡漏泡 起起 层层 泡沫开裂泡沫开裂 反应速度反应速度 快快/慢慢 脱模膨胀脱模膨胀 箱体空洞箱体空洞 发泡料收缩发泡料收缩 泡沫表面气泡泡沫表面气泡 预混监控建议 各组分MSDS必不可少 外部大罐温度30-50℃，中间罐20-25℃，预混站内 环境温度20-30℃ 管路保持畅通，尤其是在冬季暴漏在室外的管路， 尽量做到保温的同时，还需定期循环 定期校正流量计，确保预混比例的准确，每天需做 自由泡测试监控，最好上午下午各一次：取中转罐中 的干白料手工混CP、另取混好CP的湿料，同时对比发 泡确认数据是否一致 配备随车样品和检验剩余原料回收桶，节约成本 参数变化经验 黑料比例提高5份（对比于100份白料），自由密度提高0.8-1kg/m3。

黑料比例的 增加，相当于把白料稀释，泡沫性能方面：不计自由密度的提高带来过填充率的 下降，除了泡沫的强度会有所提升之外，K值、流动性、粘结力等都会有损失 黑白料温的总和提高1℃，拉丝时间加快1s CP的比例提高1份（对比于100份白料）， 自由密度减少约0.8kg/m3 枪头压力对应泡沫的混合状态和泡孔的细腻程度，枪头流量对应落料点的位置 和灌注时间的长短 问题预防措施 良好的枪头状态是泡沫性能的前提，定期维护枪头、清理过滤器很有必要 长时间不生产，在重新生产之前要先进行高压循环 合适的模具温度控制，冬季40-45℃，夏季35-40℃为宜，模温过低会影响泡沫 的流动和粘接力，模温过高会导致脱模膨胀、表面缺陷多等问题 环境温度的把控，夏季难控制，冬季尽量保持在15℃以上，在环温不足的情况 下要加强发泡前的预热和发泡后的保温熟化，低温是分层、收缩、填充不满的根 源 适宜的反应速度和密度，反应快会造成更多的缺陷和末端缺料的隐患，反应慢 会影响到后熟化的速度以及泡沫的强度、K值自由密度的高低会影响到过填充 率，同时，需要控。