聚氨酯泡沫在冰箱中的應(yīng)用培訓(xùn)資料

1、 聚氨酯泡沫聚氨酯泡沫 在電冰箱中的應(yīng)用在電冰箱中的應(yīng)用 year2000 tsreview jcao 2 2種液體組份種液體組份 多元醇和異氰酸酯多元醇和異氰酸酯 聚氨酯泡沫聚氨酯泡沫 多元醇多元醇 異氰酸酯異氰酸酯 發(fā)泡劑發(fā)泡劑 + 發(fā)泡劑發(fā)泡劑 + 聚氨酯泡沫聚氨酯泡沫 year2000 tsreview jcao 3 反應(yīng)時間反應(yīng)時間 液體狀態(tài)液體狀態(tài)氣體生成氣體生成, 顏色變化顏色變化 膨脹膨脹, 泡沫上升泡沫上升 穩(wěn)定穩(wěn)定, 上升終止上升終止 時間時間:0 乳白乳白拉絲拉絲 不粘手不粘手 pu泡沫泡沫, 閉孔閉孔 異氰酸酯異氰酸酯 + 多元醇多元醇 反應(yīng)反應(yīng), +放熱放熱 異氰酸酯

2、與水異氰酸酯與水 反應(yīng)生成反應(yīng)生成co2 +放熱放熱 發(fā)泡劑氣化發(fā)泡劑氣化, 泡沫膨脹泡沫膨脹, 聚合物形成聚合物形成 異氰酸酯異氰酸酯 多元醇多元醇 發(fā)泡劑發(fā)泡劑 year2000 tsreview jcao 4 如何制造聚氨酯泡沫？如何制造聚氨酯泡沫？ 多元醇多元醇 發(fā)泡劑發(fā)泡劑 表面活性劑（硅油）表面活性劑（硅油） 催化劑催化劑 水水 阻燃劑阻燃劑 異氰酸酯異氰酸酯 預(yù)混預(yù)混 多元醇預(yù)混物多元醇預(yù)混物 異氰酸酯異氰酸酯 混合混合 聚氨酯泡沫聚氨酯泡沫 year2000 tsreview jcao 5 聚氨酯原材料聚氨酯原材料 異氰酸酯異氰酸酯 多元醇多元醇 多元醇混合物多元醇混合物 助劑

3、（硅油，催化劑等）助劑（硅油，催化劑等） 發(fā)泡劑發(fā)泡劑 化學(xué)發(fā)泡劑：水化學(xué)發(fā)泡劑：水 co2 (由異氰酸酯與水反應(yīng)生成由異氰酸酯與水反應(yīng)生成) 物理發(fā)泡劑物理發(fā)泡劑 year2000 tsreview jcao 6 冰箱泡沫用發(fā)泡劑冰箱泡沫用發(fā)泡劑 歐洲，亞太地區(qū)和拉丁美洲歐洲，亞太地區(qū)和拉丁美洲 碳?xì)浒l(fā)泡碳?xì)浒l(fā)泡 環(huán)戊烷環(huán)戊烷 碳?xì)浠旌习l(fā)泡碳?xì)浠旌习l(fā)泡 環(huán)環(huán)/異戊烷異戊烷 (70/30) 比純環(huán)戊烷省料比純環(huán)戊烷省料35% 環(huán)戊烷環(huán)戊烷/丁烷丁烷 (80/20)比純環(huán)戊烷省料比純環(huán)戊烷省料810% 美國美國 hfc 134a hfc 245fa（目前美國海爾采用（目前美國海爾采用hfc 24

4、5fa發(fā)泡）發(fā)泡） year2000 tsreview jcao 7 碳?xì)浒l(fā)泡劑碳?xì)浒l(fā)泡劑 substance沸點(diǎn)沸點(diǎn) 氣體氣體k值值 氣體壓力氣體壓力 25c 20c (c)(mw/mk) (bars) 環(huán)戊烷環(huán)戊烷 = c5h104912.40.34 異戊烷異戊烷 = c5h122813.60.80 正戊烷正戊烷 = c5h123614.50.65 異丁烷異丁烷 = c4h10-1115.92.94 正丁烷正丁烷 = c4h10 -1 15.32.08 (cfc-11 = ccl3f246.90.8) year2000 tsreview jcao 8 主要的泡沫性能主要的泡沫性能 發(fā)泡反應(yīng)

5、性發(fā)泡反應(yīng)性 自由發(fā)泡密度自由發(fā)泡密度 frd（free rise density） 流動性流動性 泡沫填充空洞的能力泡沫填充空洞的能力 固化時間固化時間 脫模性能好脫模性能好-固化時間短固化時間短-生產(chǎn)效率高生產(chǎn)效率高 year2000 tsreview jcao 9 發(fā)泡反應(yīng)性發(fā)泡反應(yīng)性 乳白時間乳白時間 cream time 從混料開始至出現(xiàn)發(fā)泡的時間：這時發(fā)泡料顏色變淺并從混料開始至出現(xiàn)發(fā)泡的時間：這時發(fā)泡料顏色變淺并 開始上升（發(fā)泡）開始上升（發(fā)泡） 凝膠化時間凝膠化時間(拉絲時間拉絲時間) gel time 聚合物形成（粘度極高），此時當(dāng)用棒狀物插入，拔出聚合物形成（粘度極高），此

6、時當(dāng)用棒狀物插入，拔出 時會有纖維拉出時會有纖維拉出 不粘手時間不粘手時間 tack free time 泡沫上升完成泡沫上升完成, 表面失去粘性表面失去粘性 year2000 tsreview jcao 10 自由發(fā)泡密度自由發(fā)泡密度 free rise density 自由發(fā)泡密度取決于自由發(fā)泡密度取決于: 配方中的含水量配方中的含水量 (co2) 和發(fā)泡劑含量和發(fā)泡劑含量 多元醇本性，多元醇本性， 環(huán)境溫度環(huán)境溫度t和大氣壓力和大氣壓力p 自由發(fā)泡密度與發(fā)泡反應(yīng)性是發(fā)泡工藝中重要的自由發(fā)泡密度與發(fā)泡反應(yīng)性是發(fā)泡工藝中重要的 控制參數(shù)控制參數(shù) 因配方而異因配方而異 環(huán)戊烷發(fā)泡系統(tǒng)通常為環(huán)戊

7、烷發(fā)泡系統(tǒng)通常為 2326 kg/m3 year2000 tsreview jcao 11 配方配方 以組合聚醚為以組合聚醚為100，例如，例如: dsd 360.01多元醇多元醇100份份 環(huán)戊烷環(huán)戊烷13份份 papi* 27異氰酸酯異氰酸酯133份份 表示表示: 對于每對于每100克克dsd 360.01多元醇，我們需要混合多元醇，我們需要混合13克環(huán)克環(huán) 戊烷組成多元醇戊烷組成多元醇/發(fā)泡劑預(yù)混物發(fā)泡劑預(yù)混物 （a組份）組份） 113克的多元醇預(yù)混物將與克的多元醇預(yù)混物將與133克克papi*27異氰酸酯（異氰酸酯（b 組份）混合進(jìn)行聚氨酯發(fā)泡反應(yīng)組份）混合進(jìn)行聚氨酯發(fā)泡反應(yīng) 相對用量

8、是基于多元醇和異氰酸酯的特性相對用量是基于多元醇和異氰酸酯的特性 多元醇的羥值和含水量多元醇的羥值和含水量 異氰酸酯的異氰酸酯的nco% year2000 tsreview jcao 12 多元醇多元醇+發(fā)泡劑發(fā)泡劑異氰酸酯異氰酸酯 iso/pol比例（黑白料比）比例（黑白料比） 因配方而異因配方而異 ab year2000 tsreview jcao 13 比例不當(dāng)之后果比例不當(dāng)之后果 異氰酸酯過量異氰酸酯過量 泡沫顏色發(fā)深，發(fā)硬，發(fā)脆泡沫顏色發(fā)深，發(fā)硬，發(fā)脆 (影響粘接性影響粘接性!) 自由密度變高自由密度變高, 流動性變差流動性變差 反應(yīng)速度變慢反應(yīng)速度變慢 多元醇過量多元醇過量 淺色軟

9、泡沫，在低溫下可能收縮淺色軟泡沫，在低溫下可能收縮 自由密度變小，反應(yīng)速度加快自由密度變小，反應(yīng)速度加快 可能造成溢料可能造成溢料 year2000 tsreview jcao 14 泡沫流動性泡沫流動性 泡沫填充空隙的能力泡沫填充空隙的能力 好的泡沫流動性有以下優(yōu)點(diǎn)：好的泡沫流動性有以下優(yōu)點(diǎn)： 在相同的泡沫注射量下可填充更多的空間（省料）在相同的泡沫注射量下可填充更多的空間（省料） 泡沫的分布較好泡沫的分布較好 泡沫表皮較薄泡沫表皮較薄 流動性受模溫影響極大流動性受模溫影響極大 冷模將嚴(yán)重影響泡沫的流動冷模將嚴(yán)重影響泡沫的流動 理想的模溫為4045oc，不宜低于35oc及高于 50oc ye

10、ar2000 tsreview jcao 15 泡沫固化泡沫固化 箱體的脫模時間取決于箱體的脫模時間取決于: 泡沫熟化的快慢（熟化快，則脫模時間短）泡沫熟化的快慢（熟化快，則脫模時間短） 模具溫度模具溫度 泡沫過填充量泡沫過填充量 脫模時間因以下原因延長脫模時間因以下原因延長: 泡沫厚度增加（一般厚度增加泡沫厚度增加（一般厚度增加1厘米脫模時間延長厘米脫模時間延長1分鐘）分鐘） 復(fù)雜的箱體設(shè)計(jì)復(fù)雜的箱體設(shè)計(jì) (需更多泡沫，較高過填充量需更多泡沫，較高過填充量) 模溫太高模溫太高(50c)或太低或太低(30c) year2000 tsreview jcao 16 p pt t p pt t bp

11、cbpcdvdv p pt t p pt t bpcbpcdvdv 干燥空氣 壓力調(diào)節(jié) 進(jìn)料 過濾器 輸料泵 熱交換器 循環(huán)控制閥 白料回路 冷 卻 線 路 過濾器 計(jì)量泵 白料罐白料罐 黑料罐黑料罐 循環(huán)控制閥 輸料泵 熱交換器過濾器 進(jìn)料 干燥空氣 壓力調(diào)節(jié) 黑料回路 計(jì)量泵 過濾器 槍頭 進(jìn) 料 回 料 進(jìn) 料 回 料 圖例： bpc：回路壓 力控制閥 dv：轉(zhuǎn)向閥 p：壓力表 t：溫度表 發(fā)泡系統(tǒng)原理圖 year2000 tsreview jcao 18 湖北精正 混合槍頭混合槍頭 控制柜控制柜 計(jì)量泵計(jì)量泵 液位計(jì)液位計(jì) 原料儲罐原料儲罐 黑色為盤黑色為盤 水夾層水夾層 原料輸送原料

12、輸送 管理管理 儲罐攪儲罐攪 拌馬達(dá)拌馬達(dá) 儲罐預(yù)壓儲罐預(yù)壓 壓力表壓力表 原料輸原料輸 送泵送泵 year2000 tsreview jcao 19注料槍頭原理示意圖 year2000 tsreview jcao 20 發(fā)泡劑現(xiàn)狀發(fā)泡劑現(xiàn)狀 歐洲家電工業(yè)從歐洲家電工業(yè)從1993年起選擇碳?xì)浒l(fā)泡作為年起選擇碳?xì)浒l(fā)泡作為cfc的替代的替代 在在1993-2002年間，年間， hcfc 141b在全球范圍特別是在北美被在全球范圍特別是在北美被 廣泛使用廣泛使用 目前，目前，碳?xì)浒l(fā)泡劑碳?xì)浒l(fā)泡劑在歐洲，拉丁美洲和亞太地區(qū)被廣泛使在歐洲，拉丁美洲和亞太地區(qū)被廣泛使 用用 中國目前主要用碳?xì)浒l(fā)泡技術(shù)（純

13、環(huán)戊烷和環(huán)中國目前主要用碳?xì)浒l(fā)泡技術(shù)（純環(huán)戊烷和環(huán)/異戊烷混合異戊烷混合 發(fā)泡），部分廠商仍使用發(fā)泡），部分廠商仍使用hcfc-141b 北美北美hfc 245fa和和134a被作為被作為hcfc 141b的替代品的替代品 這些這些hfc類發(fā)泡劑不可燃，而且類發(fā)泡劑不可燃，而且245fa提供比環(huán)戊烷較好的提供比環(huán)戊烷較好的k值值 （ 但成本很高：但成本很高：8-9 us$/kg） year2000 tsreview jcao 21 碳?xì)浒l(fā)泡劑特性碳?xì)浒l(fā)泡劑特性 在所有的碳?xì)浒l(fā)泡劑中，環(huán)戊烷的氣體在所有的碳?xì)浒l(fā)泡劑中，環(huán)戊烷的氣體k值最低值最低 . 但比但比cfc-11要差得多：要差得多：12.4 vs. 6.9 mw/m.k！ 環(huán)戊烷沸點(diǎn)為環(huán)戊烷沸點(diǎn)為 49c，因而蒸氣壓較低，因