冰箱发泡工艺资料.ppt

2019/4/19,1,第一、聚氨酯发泡的基本原理 第二、聚氨酯硬泡的泡沫性能 第三、组合聚醚产品介绍 第四、发泡工艺控制办法 第五、冰箱常见问题及解决方案 第六、安全及注意事项,2019/4/19,2,第一部分 聚氨酯硬泡发泡的基本原理 一基本反应： 聚醚多元醇和异氰酸酯反应形成氨基甲酸酯，它构成了聚氨酯的主链，亦即聚氨酯泡沫塑料的主体。 此反应为放热反应。在硬质聚氨酯泡沫中，由于其发泡剂主要为低沸点的氟氯烃及烷烃类，这些发泡剂就是靠反应热而蒸发发泡。 (1) R-OH + R-NCO R-NH-COOR (2) NCO+ H2O RNHCOOH NH2 + CO2 ,2019/4/19,3,二、泡沫的形成过程 、混合 把适当比例的白料和黑料混合（在发泡机的混合头中进行，手工混合时则在烧杯中进行,建议转速3000rpm左右，搅拌6-8s）。 、乳化 白料和黑料（异氰酸酯）经搅拌后，经过一段诱导期，发泡气体（如二氧化碳和三氯一氟甲烷、环戊烷等）开始形成并扩大成细小的气泡，使发泡混合料呈“乳”状，即乳化。从开始混合到乳化这一段时间叫做“乳白期”或“乳白时间”，冰箱硬泡的乳白期一般为10-15秒 、起发 随着发泡气体的增多，发泡混合料开始膨胀，并且由于液相中发生聚合反应，体系粘度增大。在发泡过程中，气泡数目保持不变，气体量不断增加而使泡沫体积逐渐增大。从物料混合到完全起发一段时间为“上升时间”或“起发时间”。若体系充分发泡时，气泡壁不能承受气体压力而发生开裂，气体便经气泡中逸出而使泡沫形成开孔结构，即形成开孔泡沫。,2019/4/19,4,、凝胶时间 起发期后，聚合反应继续进行，直至发泡混合体完全胶化（即凝胶），这一段时间称为“凝胶时间”。轻轻触摸如泡沫塑料表皮不再发粘，则表明已经达到“不粘时间”。对硬泡而言，以A、B料混合开始为起点，至从发泡料中能拉出纤维丝为终点，这段时间被称为拉丝时间，也叫纤维时间或凝胶时间。 5、不粘时间： 从A、B料混合开始至轻触泡沫表面不粘手为止的时间，为不粘时间。 6、熟化时间 在泡沫胶化后，将泡沫块移入具有一定环境温度的场所进行熟化处理，让泡沫内的聚合反应全部完成。熟化的温度和时间要视泡沫种类而定。 冰箱行业不推荐15 以下发泡。,2019/4/19,5,第二部分 泡沫的物理性能 1、 密度 密度又称容重，是硬质聚氨酯泡沫塑料的一项重要性能。密度对硬泡的其它性能，如强度等有明显的影响。其它条件相同情况下，密度大的硬泡，成本则高。不同的使用对象，密度也不等。用于冰箱硬泡箱体内的密度大多为35kg/m3左右。自由发泡时，密度一般在2426kg/m3。 2、强度 硬质聚氨酯泡沫塑料的强度取 决于它的原料、配方、结构、 温度等因素。硬质泡沫塑料 受压会发生变形。一般以压缩 到样品原厚度的10%时的应力 D10，定义为压缩强度。 log(强度)logABlog(密度),2019/4/19,6,3、硬泡的导热系数是由以下几个因素构成的。 F=G+S+R+C 式中 F硬泡的导热系数；G气相热导率；S固相热导率； R辐射传热热导率；C对流传热热导率。 4、尺寸稳定性 硬质聚氨酯泡沫塑料受热或冷冻，尺寸或体积会发生一定变化。变化率大小与泡沫塑料原料的类型，泡沫塑料结构、密度、成型条件等因素有关。通用品种硬泡，在100以下环境中，尺寸不会发生明显的变化。耐温性较好的硬泡，特别是含异氰脲酸酯结构的硬泡，在150时，尺寸不会发生明显变化，因此可供较高温度下使用。用于冰箱、冰柜等的硬泡，长期处在低温状态，应具有较好的耐低温性，以CFC-11、HCFC-141b、环戊烷等发泡剂发泡的硬泡，在2530下，尺寸变化率一般都小于1%。,2019/4/19,7,5、吸水率 常压下，硬质泡沫塑料吸水量并不太大。100mm 100mm 25mm 样品浸在约20水中1个月，吸水量(体积分数)约为3%5%，所吸之水分布于硬泡表层。具体数据与泡沫孔径、密度等有关。 6、耐化学品性能 硬质聚氨酯泡沫塑料能耐多种有机溶剂。在一些极性较强的溶剂里，发生膨胀现象；在较浓的酸和氧化剂中，则发生分解现象。 7、使用寿命 聚氨酯硬泡究竟能使用几年？这是用户关心的问题，硬泡工业化生产初期， 刚开始用作保温隔热材料时，这个问题尤其受到关注。几十年的岁月过去了，实践证明，硬泡是经受得住时间考验的，现在，冰箱、冷冻、冷藏设备上所用的硬泡，几乎没有人担心它的寿命问题了。在正常情况下运行，硬泡的隔热性能自始至终能满足使用要求。130以下，可使用30年左右。,2019/4/19,8,第三部分 产品分类介绍,2019/4/19,9,东大优势产品介绍,2019/4/19,10,黑料产品介绍（家电应用）,2019/4/19,11,第四部分 发泡工艺控制办法 一、冰箱用硬泡的技术要求（国标要求）,2019/4/19,12,二、冰箱工艺介绍,1、两种发泡方式： 环线与八工位发泡 2、注料方式： 垂直注料和平行注料,3、两种发泡方式的区别 A、对组合聚醚的要求不同。 B、对工艺的要求也不同。八工位发泡可以进行4-6MIN快速脱模的组合聚醚应用，环线意义不大。,2019/4/19,13,二、冰箱工艺介绍,2019/4/19,14,冰箱工艺控制 1、工艺控制的关键：工艺状况 主要指的是设备的工作状态的好坏（高压发泡机压力、料温控制、料比控制、混合效果、模具的温度等）以上因素直接影响到泡沫的质量（导热系数、泡沫强度、闭孔率），最终影响到冰箱的质量。 2、工艺参数控制关键：料比、温度（料温，模温）、密度（箱体、自由泡），压力 一、手工自由泡质量控制 用聚乙烯烧杯，称取恒温在222的组合聚醚（A料）100g，精确到0.1g，按规定比例加入恒温到222的粗MDI(B组分)中，搅拌转速2500-3000r/min搅拌6-8s后，迅速倾入常温敞口模具中，用秒表计时，测定乳白时间、纤维时间和不粘时间。,2019/4/19,15,1、乳白时间：从A、B料混合开始至发泡料表面出现变白的时间。 2、凝胶时间：从A、B料混合开始至能从发泡料中探出纤维丝的时间（也称纤维时间、拉丝时间）。 3、不粘时间：从A、B料混合开始至轻触泡沫的表面不粘手的时间 4、自由泡沫塑料芯密度：排水法测定，泡沫重量精确至0.01克。 二、环戊烷预混站工艺控制： 干白料/环戊烷=100:12-13(质量比) 白料/黑料料比控制在100/125 (质量比) 自由泡密度控制为：25 0.5/m3。 备注：手工自由泡检测时，取样重量为白料100克，黑料125克从预混后的中间储罐取样，转速为2500-3000转/分，搅拌时间6-8秒，测定密度时取自由泡沫芯部密度达到上述要求。,2019/4/19,16,三、发泡线工艺控制： 料比：HCFC-141B控制料比为白料/黑料=1：1.10 环戊烷体系控制料比为白料/黑料=1：1.25 料温：控制原料温度222，应保持稳定，特殊情况下需要调整。 机器反应时间：乳白时间8-10秒 凝胶50-60秒，机器发泡凝胶时间受压力和料温影响较大，凝胶时间不在范围时应调整料温或机器压力。 机器自由泡密度：24-25/m3 ，最低应大于23.5/m3（视手工自由泡情况和设备情况定）原则为机器自由泡密度比预混站手工自由泡密度低约0.5/m3 （不同设备有所区别）。 模温：模温控制在40左右，一般为35-40，视季节情况进行微调。 开模时间：6-8分钟，开模时间的影响因素：模温、环温、产品尺寸、产品结构等。 环温：最佳发泡环境应控制在15-30，低于15发泡时泡沫熟化慢，温差导致收缩、脱壳等问题，高于30导致料温难于控制，反应时间偏快、发空等问题。,2019/4/19,17,四、冰箱产品注料量和密度控制 确保产品密度35-37/m3，最低密度大于34 /m3，不同型号的冰箱密度会有所不同，保温层比较薄的冰箱由于流动时所受阻力较大，箱体密度会偏高。 密度分布的控制：Dmax-Dmin 2/m3 夏天与冬天注料量和密度控制有所区别：冬天多注料10-15%，是因为冬天模温低、散热快导致泡沫表层结皮厚，用料量多。 门体与箱体密度控制的差别 门体一般要比箱体的密度高1-2 kg/m3。,2019/4/19,18,五、尺寸稳定性试验 泡沫塑料经过熟化后（一般24小时后）进行泡沫试样的选取。 试样尺寸：长度为1001mm；宽度为1001mm；厚度为250.5mm，去掉表皮，按国标规定的温度232，相对湿度为45-55%进行状态调节1小时后，进行高低温试验。 低温条件-30 ，24h 尺寸变化0.5% 高温条件100 ， 24h 尺寸变化0.5% 详见GB8811 六、如何判断料比是否准确 需要两个方面结合判定：1、校正高压机的料比；2、通过机器自由泡与手工自由泡之间的差距来判定：一般情况下，机器自由泡较手工自由泡密度低0.5-1 Kg/m3，主要是因为机器自由泡反应获得了更多的热量、反应更加充分。,2019/4/19,19,一、冰 箱 空 洞,第五部分 冰箱常见问题及解决方案,2019/4/19,20,冰箱空洞实例,2019/4/19,21,二、泡沫表面气泡,2019/4/19,22,三、发泡漏料,2019/4/19,23,四、泡沫收缩,2019/4/19,24,五、脱模膨胀,2019/4/19,25,六、脱壳,2019/4/19,26,七、 泡沫开裂,2019/4/19,27,八、泡沫烧芯,2019/4/19,28,第六部分 储存与安全 一、储存 白料与异氰酸酯(黑料)的储存必须是在密封的容器内,隔绝空气、防止吸潮。组合聚醚与异氰酸酯料桶不应在阳光下暴晒，必须远离热源放置阴凉干燥处，料桶如果直立放置时，桶盖上不得积水！如果整桶不能一次用完，就必须在每次使用后立即盖紧桶盖，防止水汽、杂质进入桶内。 二、操作 操作组合聚醚与异氰酸酯时必须戴防护镜、工作服及工作帽；操作异氰酸酯时应戴清洁的橡胶手套。 工作环境必须通风良好、清洁卫生。在环境温度较高时，因组合聚醚中发泡剂会部分汽化而产生压力，所以应先开启排气盖排出气体泄压后，再启开桶盖。 三、安全 当皮肤接触到组合聚醚时，应用水进行冲洗。操作异氰酸酯时应注意，因为它有一定的刺激性，不要吸入其蒸汽，切勿溅到皮肤及眼睛上。如果溅到皮肤及眼睛时，必须立即用医用棉花先将其擦去，然后用大量水冲洗15分钟，再用肥皂或酒精冲洗，如果仍较严重，应到医院诊治。发生大面积异氰酸酯洒地时，应用砂土、木屑进行覆盖处理后，再用大量水冲洗地面。当衣服污染上异氰酸酯时，必须用含乙醇50%、水45%、浓氨液5%配制而成的溶液进行处理后，再用肥皂洗净。,2019/4/19,29,关于目前惠康公司工艺的几点建议 一、工艺条件的改善 1、高压发泡机的维护和保养，压力和料温的控制，压力系统需要稳定，料温需要处于可控状态。压力和料温控