聚氨酯發(fā)泡形成的2個階段
這些年,在生產(chǎn)與生活的各個行業(yè)中,硬質(zhì)聚氨酯泡沫的產(chǎn)量增長速度非常明顯,大量氣體、液體需要在保溫、保冷的條件下進行運輸、儲存、輸送,對于這些容器、設(shè)備、管線的保溫、保冷,傳統(tǒng)材料已經(jīng)很難滿足它們的需要。
聚氨酯發(fā)泡機可以提供系統(tǒng)化的發(fā)泡生產(chǎn)加工過程,成型過程需要經(jīng)過兩個階段:發(fā)泡、熟化。從材料到泡沫,體積膨脹停止,這個過程可以稱為發(fā)泡過程。
在聚氨酯發(fā)泡過程中,大量反應(yīng)熱釋放系統(tǒng)(異氰酸酯反應(yīng)活性氫根可近似,每個放熱)反應(yīng)熱蒸發(fā)為發(fā)泡劑的泡沫,體積膨脹驅(qū)動。此時,每個氣泡受到大氣壓(外壓)和膨脹劑壓力,而產(chǎn)生壓力(內(nèi)壓)。當內(nèi)壓大于外壓時,泡沫體積不斷膨脹。當內(nèi)外壓力相同的情況下,泡沫不再擴大,也是“漲”時間。
在聚氨酯發(fā)泡擴容后,系統(tǒng)內(nèi)的化學反應(yīng)并未完全結(jié)束,但較慢的鏈反應(yīng)進行到泡沫達到預(yù)期強度-泡沫成熟過程。體積膨脹停止標志著發(fā)泡過程的結(jié)束和成熟過程的開始,在成熟過程中,泡沫不再放出大量反應(yīng)熱,溫度會緩慢下降。
此時,氣泡內(nèi)壓力也會降低,導(dǎo)致內(nèi)外壓力差。壓力對泡沫形態(tài)有一定影響:若細胞壁強度支持壓差,泡沫無明顯變形;若細胞壁強度較弱,收縮泡在壓力差的作用下發(fā)生收縮。通常稱為“成型收縮率”,一般在嚴重時可以達到,甚至更大。
從理論上講,這是比較理想的措施,能解決泡沫收縮問題,當泡沫生長停止和泡沫結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。事實上,為聚氨酯行業(yè)不可能完全實現(xiàn),成型收縮率不為零,但通過調(diào)整發(fā)泡材料輔以科學發(fā)泡工藝與生產(chǎn)配方便可在成型收縮過程中被完全控制。
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