聚氨酯發(fā)泡培訓資料索伊

聚氨酯發(fā)泡知識培訓1/40目錄發(fā)泡段關鍵崗位上崗管理要求聚氨酯概述聚氨酯發(fā)泡基本知識我司箱體及門體發(fā)泡原理及控制重點發(fā)泡過程中常見質(zhì)量問題點及整改措施環(huán)戊烷發(fā)泡安全注意事項2/40發(fā)泡段關鍵崗位上崗管理要求3/401.目標：為避免生產(chǎn)各部發(fā)泡關鍵崗位員工頻繁變動，使發(fā)泡工序處于受控狀態(tài)。工藝部作為員工工藝培訓執(zhí)行部門，為了使員工上崗培訓系統(tǒng)有效進行，特制定本管理辦法。2.適用范圍:適用于我司發(fā)泡崗位線長、組長、主操、副操、注料崗位管理和控制。3.上崗培訓流程:責任部門：生產(chǎn)部人員及崗位提報責任部門：工藝部聚氨酯發(fā)泡理論知識培訓責任部門：設備部設備操作要求及注意事項責任部門：工藝部、設備部發(fā)泡工藝知識及設備注意事項考試責任部門：綜合辦綜合辦提供上崗證4/404.要求及注意事項：1.生產(chǎn)各部提出培訓申請,填寫<上崗崗位培訓申請表>；發(fā)泡關鍵崗位人員提報要首先考慮在發(fā)泡線工作1年以上員工，要本著公平、公正標準選拔人才。2.工藝部及設備部組織對發(fā)泡關鍵崗位人員培訓及考評，通過培訓員工，考試合格方可上崗，考試不合格給與補考一次，仍不合格不得上崗。3.考試合格員工由工藝提報給綜合辦，綜合辦負責辦理上崗證，并交由工藝部管理或發(fā)放。4.針對各線發(fā)泡關鍵崗位備用員工，通過考試合格后暫不發(fā)放上崗證，待其在實際要求崗位上操作才允許發(fā)放上崗證。5.發(fā)泡關鍵崗位人員未經(jīng)工藝許可，不允許頻繁變動或更換，如需變更，需報工藝和綜合辦立案。方便于發(fā)泡工序控制和管理，同步也便于崗位系數(shù)制作。6.工藝部負責對各發(fā)泡關鍵崗位進行巡查，針對沒有上崗證而在其崗位操作線體，工藝部有權對有關部門長進行考評100-200元。5/40聚氨酯概述聚氨酯是聚氨基甲酸脂簡稱，凡是在高分子主鏈上具有許多反復-NH-CO-O-基團高分子化合物通稱為聚氨基甲酸脂。一般聚氨酯系列有二元或多元醇化合物（聚醚多元醇或聚脂多元醇）互相作用而得，由于聚合物構造不一樣，性能也不一樣樣，利用這種性質(zhì)，聚氨酯類聚合物能夠分別制成塑料、橡膠、涂料、黏合劑等。泡沫塑料是聚氨酯合成材料主要品種之一，它主要特性是具有多孔性，因而相對密度小，比強度高，根據(jù)所用原料不一樣和配方變化，可制成軟質(zhì)、半硬質(zhì)和硬質(zhì)泡沫塑料，冰箱所用泡沫塑料為硬質(zhì)，主要利用塑料獨特絕熱性。6/40

聚氨酯發(fā)泡基本知識7/40一、聚氨酯發(fā)泡工藝原理通過高壓發(fā)泡機注射槍頭把黑料和白料進行混合，并注入冰箱箱體或門體外殼和內(nèi)膽之間空隙。在一定溫度條件下，多異氰酸酯中異氰酸根（-CON）與組合聚醚中羥基（-OH））在催化劑作用下發(fā)生化學反應，生成聚氨酯，同步釋放大量熱量。此時預混在組合聚醚發(fā)泡劑（環(huán)戊烷）不停汽化使聚氨酯膨脹填充殼體和內(nèi)膽之間空隙。二、聚氨酯泡沫塑料形成基本反應

1、異氰酸酯和羥基反應，生成聚氨基甲酸酯；

nOCN-R-NCO+nHO~~OH-(-CONH-R-NH-COO~~O-)n-8/40

2、異氰酸酯和水反應，先生成不穩(wěn)定氨基甲酸，然后分解成胺和CO2；

~~NCO+H2O+~~RHNCOOH~~NH2+CO2

胺基深入反應生成脲基高聚物；

~~NH2+~~NCO~~NHCONH~~

(取代脲)第1、2條都屬于鏈增加反應，后者還生成CO2，因此即可看作是鏈增加反應，有可看作發(fā)泡反應，并且不需催化劑作用。3、脲基甲酸酯反應；~~NCO+~~NHCOO~~~~NCOO~~｜C=O｜~~NH9/404、縮二脲反應~~NCO+NHCONH~~~~NCONH~~｜CO｜~~NH第3、4為交鏈反應，反應較慢，無催化劑需110－130℃，較高溫度下則反應快。

10/40三、聚氨酯原料組成

黑料黑料學名為多異氰酸酯，因其是一種黑色粘稠液體，故俗稱黑料。多異氰酸酯主要品種有MDI、PAPI（聚合MDA)，以上兩種混合應用于冰箱聚氨酯泡沫生產(chǎn)PAPI濃度含量為50%-70%，MDI濃度含量為30%-50%。1）4，4-二苯基甲烷-二異氰酸酯（MDI）構造式OCN-Ar-CH2-Ar-NCO2）多笨基數(shù)次甲基多異氰酸酯（PAPI）構造式`

OCNOCNOCN|||Ar-CH2-[-Ar-CH2-]n-Ar

11/40

PAPI（或MDI）技術指標項目外觀-NCO％酸值（以HCL計）％水解氯％粘度mPa·s，25℃指標黑色粘稠液體,無肉眼可見沉淀30～32≤0.2＜0.3100～250質(zhì)量特性主要度[Ｂ]密度（25℃）g/cm3

1.220～1.25012/40

四、白料組成及其各組分作用

工業(yè)生產(chǎn)冰箱聚氨酯泡沫時，一般先將組合聚醚型多元醇、水、催化劑，發(fā)泡劑，泡沫穩(wěn)定劑進行混合。這種混合物是一種淡黃色粘稠液體，俗稱白料。各組分所占百分比：聚醚多元醇--------92~95%催化劑--------1.5~2.5%穩(wěn)定劑--------1.5~3.0%水--------1.6~2.4%1、聚醚、聚酯多元醇主要反應原料，一般說來，凡硬質(zhì)泡沫塑料所采取多元醇大多數(shù)都是官能團多、羥值高、分子量較低聚醚多元醇，它和多異氫酸酯反應后，其分子中網(wǎng)狀構造多（既交鏈點多且稠密），所得泡沫塑料硬度大，壓縮強度高，尺寸穩(wěn)定性及耐溫性也好，冰箱硬質(zhì)泡沫需要多元醇羥基官能度在3-8，平均分子量大約在400-800之間，其羥值當量約在100左右（羥值當量=分子量/羥基數(shù)）。一般合成聚醚多元醇為起始劑加13/40環(huán)氧乙烷（EO)和環(huán)氧丙烷（PO)。冰箱使用聚醚最佳為芳香二胺俗稱胺類聚醚，顏色為棕紅色。捏邊角是否有脆粉現(xiàn)象。摻甘油粉脆最兇，松香聚酯次之，尿素性第三。2、水

主要作用為鏈增加劑、同步也是發(fā)生CO2氣泡原料起源，同步也增加一定初始流動性，一般冰箱、冷柜料水用量1.6-2.4%。3、催化劑

主要作用為催化發(fā)泡及凝膠反應。選擇合適催化體系能使鏈增加反應（羥基-多異氰酸酯反應）和發(fā)泡反應（異氰酸酯-水反應）二者之間建立良好平衡，使使聚合物形成和氣體發(fā)生速率互相協(xié)調(diào)，在汽化反應同步，泡沫壁（即聚合物）有足夠強度，將氣體有效地包在泡沫體內(nèi)，另外還希望在發(fā)泡完成之后，聚合物能較好地凝固，使泡沫不至于倒塌和收縮。聚氨酯采取催化劑基本上分為兩大類：一類為叔胺類化合物，另一類為多種有機錫鹽，不一樣反應階段配用不一樣催化劑。14/40a、乳白階段：此前很多人以為乳白起發(fā)慢某些,等料子稀哩嘩啦地流到各自“崗位”底下后再直發(fā)起來。其實不然，其一：液態(tài)料子極易從箱體縫隙中漏出去造成污物粘模（即漏泡）；其二：影響泡孔細密度和整體構造，從而提升泡體導熱系數(shù)；其三：起發(fā)速度加快反而會加快發(fā)泡料行進速度。

一般說來，出槍乳白時間6-8秒最佳。乳白階段常用催化劑有PC-5（五甲基二乙三胺）。b、拉絲階段（中期流動階段）：在發(fā)泡定型期間，中期流動時間段（拉絲減去乳白時間）越長越好，能夠確保泡體填充箱體各個角落，又不至于泡孔變形嚴重。最抱負狀態(tài)是拉絲開始前3-5秒鐘，泡料已經(jīng)充填到位，最遠端排氣孔有顯著逸料出現(xiàn)。最常用催化劑為PC-8（二甲基環(huán)己胺），一種平衡性催化劑。c、后固化階段該階段能夠直接反應箱體、門體脫模性，目前好多公司能夠300s脫模，該階段一般配用催化劑為PC-41，PC-41是三15/40聚催化劑,能夠比較好提升熟化時間,從而縮短脫模時間。4、發(fā)泡劑主要作用為汽化后作為氣泡起源并移去反應熱，避免泡沫中心因高溫而產(chǎn)生“燒焦”。我司發(fā)泡劑是通過靜態(tài)預混機自己預混，按照白料：環(huán)戊烷=100：13.5百分比混合，環(huán)戊烷在白料中是一種物剪發(fā)泡劑,物剪發(fā)泡劑是低沸點液體，同步與泡沫塑料任何組分不起化學反應，這些低沸點化合物吸取了異氰酸酯和多元醇反應放出熱量使之汽化從而達成發(fā)泡目標。在聚氨酯中形成均勻分布細小氣泡。利用氟利昂（如R11、R12）作發(fā)泡劑發(fā)泡工藝稱為有氟發(fā)泡。發(fā)泡劑不含氟利昂發(fā)泡工藝稱為無氟發(fā)泡，如環(huán)戊烷發(fā)泡。5、泡沫穩(wěn)定劑（硅油）主要起表面活性劑作用。a、控制孔構造：決定K值，抗壓強度，尺寸穩(wěn)定性；b、提升流動性：改善密度分布，泡沫缺陷（表面空洞）。16/40五、名詞解釋1、黑、白料：這里黑料就是粗MDI或PAPI，白料是指組合料（聚醚、聚酯、硅油、水、催化劑、物剪發(fā)泡劑等混合體），沒有物剪發(fā)泡劑叫“半組合”，參與了物剪發(fā)泡劑叫“全組合”，黑白料百分比是指黑料Vs白料重量比；2、攪拌時間：是指黑白料倒在一起開動攪拌器攪混發(fā)泡料至攪拌器離開發(fā)泡料液面時間。3、乳白時間：啟動攪拌至發(fā)泡料泛白并顯著有上升跡象時間。4、拉絲時間（也叫纖維時間）：啟動攪拌至發(fā)泡體用細條物來回捅戳，顯著能夠拉出細絲時時間。5、不粘手時間：啟動攪拌至發(fā)泡體正表面剛好能夠用手指觸碰而不粘連時間（假如泡體有斷裂現(xiàn)象，斷裂口處不算）。6、槍樣密度：一般我們是指從槍頭注料后自由生長發(fā)泡芯密度。17/407、成品密度：發(fā)泡箱體、門體芯密度。8、塌泡：指發(fā)泡料攪拌后泡體生長后坍塌之現(xiàn)象。9、爛泡：指發(fā)泡料攪拌后泡體生長中表面有“炸泡”現(xiàn)象及發(fā)泡體成型后剖面泡孔顯著變粗或豎直剖面顯著出現(xiàn)區(qū)域性泡孔尺寸構造異常之現(xiàn)象。10、燒心：指發(fā)泡體剖面越接近幾何中心泡體越黃（甚至是黑色）之現(xiàn)象。11、假滿：表面上箱體、門體已經(jīng)填充滿了，而事實上成品密度未達成工藝密度要求。18/40六、CFC發(fā)泡劑替代技術介紹1、CFC替代技術方案CFC氯氟烴HCFC氫氯氟烴HFC氫氟烴HC碳氫化合物命名規(guī)則：第一位氟原子數(shù)、第二位氫原子數(shù)加1、第三位碳原子數(shù)減12、各類替代物性能指標19/40ODP：臭氧破壞潛能；Cl-2O33O2GWP：溫室效應潛能。3、泡沫物理性能

指標名稱全氟半氟環(huán)戊烷環(huán)/異戊烷141b245fa密度kg/m328～3230～3533.5～3832～3934～3932～36線性尺寸穩(wěn)定性(-20℃·48h)%≤0.6≤0.6≤0.6≤0.6≤0.6≤0.6導熱系數(shù)(平均溫度10℃)W/m·K≤0.019≤0.02≤0.022≤0.0225≤0.0195≤0.019510%壓縮強度(平行方向)MPa≥0.120≥0.15≥0.160≥0.155≥0.160≥0.14010%壓縮強度（垂直方向）Mpa0.0850.1050.1150.110.1150.120/40箱體、門體發(fā)泡原理及控制重點21/40一、箱體、門體發(fā)泡原理黑料預裝箱、門殼

現(xiàn)場儲罐高壓發(fā)泡機槍頭模具箱體門體半成品

白料(混合環(huán)戊烷）加熱、熟化22/40名稱箱發(fā)泡要求門發(fā)泡要求檢查頻次備注預熱烘道溫度40℃-60℃40℃-60℃1次/2h也可根據(jù)環(huán)境溫度變化做合適調(diào)整模具溫度40±5℃35±5℃1次/2h原料溫度白：21℃-25℃黑：21℃-25℃白：21℃-25℃黑：21℃-25℃1次/2h原料百分比白：環(huán)戊烷：黑=100：13.5：141.8白：黑=1：(1.25±2%)白：環(huán)戊烷：黑=100：13.5：141.8白：黑料=1：(1.25±2%)二、發(fā)泡控制參數(shù)23/40名稱箱發(fā)泡要求門發(fā)泡要求檢查頻次備注灌注壓力

地軌線11-15MPa;地軌線11-15MPa;1次/2h黑：白料壓差≤1MPa攪拌時間手工樣一般為6-8S乳白時間手工樣一般為8-12S，槍樣為6-8S拉絲時間手工樣一般為50-75S，槍樣為40-60S不粘手時間手工樣一般為80-120S，槍樣為70-100S槍樣密度24.5-26kg/m325-26.5kg/m31次/2h成品密度35-38kg/m3;箱內(nèi)各部位芯密度≥34kg/m335-38kg/m3;箱內(nèi)各部位芯密度≥34.5kg/m31次/周固化時間根據(jù)原料性能及泡層厚度，泡層厚度≤60mm時:固化時間≥7min，泡層厚度>60mm時:固化≥8min1次/2h24/40三、發(fā)泡工藝控制重點1、嚴格按照《箱、門發(fā)泡質(zhì)量控制點作業(yè)指導書》操作，對發(fā)泡工藝要求參數(shù)嚴格監(jiān)控和統(tǒng)計，統(tǒng)計必須真實有效，嚴禁作假。2、流量精度必須符合設備反復注料精度即±10g，以每次樣稱重檢查。3、料罐加入新料時，高壓循環(huán)5-10分鐘(冬季適當加長時間)，在各項工藝參數(shù)達成要求，經(jīng)品質(zhì)或工藝人員確認后方可批量生產(chǎn)。4、自由泡和成品泡小樣置于-20℃下列溫度中冷凍二十四小時，自由泡小樣無顯著收縮。5、隨時觀測發(fā)泡料注射時混合情況，如混料不均,(顏色不均和泡孔粗大不均）立即停頓生產(chǎn),報告有關人員。6、按《箱、門發(fā)泡質(zhì)量控制點作業(yè)指導書》灌注量要求對當天生產(chǎn)各型號箱、門體稱重，頻次2小時。7、每天除了在產(chǎn)型號，發(fā)泡機屏顯上其余工位必須清零。25/408、查看發(fā)好門體、箱體是否空泡、漏泡、脫層、有氣等不良，如發(fā)覺有氣，要扎孔放氣，扎孔直徑不大于Φ0.5mm，（扎孔時要將管路線束讓開，以免扎穿）。9、正常生產(chǎn)期間，每天需打一至二次大循環(huán)，公休日、節(jié)假日期間需每兩天打一至二次大循環(huán)（視情況而定），每次循環(huán)應不少于5min。10、每班應抽1-2塊門體放入冰柜進行二十四小時冷凍試驗，并填寫試驗統(tǒng)計。11、應嚴格按照要求對門殼進行密封，尤其門殼海綿條粘貼必須牢靠。12、及時對模具清理或調(diào)整，嚴禁貼過多布基膠帶或打包帶。13、要嚴格控制灌注壓力，黑、白料壓差≤1MPa，壓力相差過大容易造成串料。14、固化時間或線束應按照重點工序警示表要求設定，嚴禁26/40私自調(diào)快，線束過快容易造成箱體漲泡等異常情況。15、開班前檢測出槍樣參數(shù)不符合時，應進行調(diào)整，直到調(diào)整到符合工藝要求后再生產(chǎn)。正常生產(chǎn)過程中，若檢測槍樣密度超出工藝要求范圍時，必須停頓注料，通知線長與工藝人員，沒有得到工藝允許嚴禁私自調(diào)整計量泵。

16、不能以槍樣1秒泡沫重量作為發(fā)泡機流量，應按照數(shù)次，多種秒數(shù)泡沫重量平均校準后得出精確流量。不能以黑白料重量相加作為發(fā)泡機流量，應按照泡沫重量計算流量。17、嚴格控制箱模具傾斜角度，目前我司箱發(fā)泡模具基本都在箱體后部墊起40mm，可根據(jù)發(fā)泡詳細情況調(diào)整，同步傾斜度不能太大，太大容易造成箱體底部泡料密度不夠、上下密度極差較大、前45°角漏泡等異常情況。18、工裝應經(jīng)常維護，嚴禁亂丟、亂放。對于使用中嚴重變形或磨損工裝應及時更換。27/40

發(fā)泡過程中常見質(zhì)量問題點及整改措施28/40

一、工藝參數(shù)不合格造成常見問題點序號項目問題點造成成果1百分比失調(diào)黑料過量粘接性差；脆；流動性差；尺寸穩(wěn)定性差；密度高；空泡.白料過量軟、海綿樣泡體；尺寸穩(wěn)定性差；過多流動性漏泡，密度低.2原料溫度溫度過高反應速度快；流動性差；漏泡；脫模性差尺寸穩(wěn)定性差；發(fā)泡劑遺失；百分比失控.溫度過低反應速度慢；百分比失控；空泡；脫模性差；密度提升.3模具溫度低模溫空泡；粘性差；流動性差；厚表皮；脫模性差；尺寸穩(wěn)定性差；芯密度低.高模溫空泡；漏泡.

4灌注壓力壓力過高注料時濺料；爆管.壓力過低黑白料混合不均勻；流量不穩(wěn)定；循環(huán)壓力要維持在100Bar以上，循環(huán)壓力與注射壓力之差≤±5Bar.29/40

二、發(fā)泡料發(fā)泡異經(jīng)常見問題點序號問題點產(chǎn)生原因處理措施1反應時間太慢組合料催化劑不夠；料溫偏低；黑料加多；環(huán)境溫度太低；加大催化劑用量；提升料溫；使用合理百分比；合適控制環(huán)溫；2反應時間太快組合料催化劑過多；料溫偏高；黑料過少；環(huán)境溫度太高；減少催化劑用量；減少料溫；使用合理百分比；合適控制環(huán)溫；3泡沫發(fā)不起組合料出現(xiàn)問題；未加發(fā)泡劑；未攪拌；停頓使用；按照百分比添加；按照要求時間攪拌均勻；4泡孔粗大組合料出現(xiàn)問題；停頓使用；30/40

三、箱發(fā)泡常見問題點序號問題點產(chǎn)生原因處理措施1漏泡發(fā)泡劑含量偏大預熱烘道溫度及模溫超高；料溫偏高；料比偏小；內(nèi)膽、門殼密封不到位；灌注量偏大模具未及時清理，粘貼膠帶太多減少發(fā)泡劑用量；減少預熱烘道溫度及模溫；減少料溫調(diào)整到合理黑白料比；加強密封調(diào)整灌注量及時清理模具或調(diào)整模具，避免貼大量膠帶和打包帶2側(cè)板、背板及內(nèi)膽離泡料溫、預熱烘道溫度及模溫過低料比過高；熟化時間過短；組合料粘性偏低；內(nèi)襯表面有灰塵、骯臟或油質(zhì)提升對應溫度；減少料比；延長熟化時間；提升溫度或停用。清潔內(nèi)襯表面31/40

序號問題點產(chǎn)生原因處理措施3冷藏蒸發(fā)器離泡冷藏蒸發(fā)器膠面存在問題；內(nèi)膽存在油污、灰塵；內(nèi)膽過??；壓接未到位；發(fā)泡模配膽未到位；挑選或停用；清潔；控制吸塑、貼鋁箔、減少溫度改善壓接質(zhì)量；重新配膽調(diào)模；4內(nèi)膽變形模溫及預熱烘道溫度過高；內(nèi)膽過薄；減少溫度；控制吸塑、貼鋁箔、減少溫度重新配膽調(diào)模；清理模具；5內(nèi)膽與側(cè)板之間離縫大發(fā)泡模調(diào)整未到位；入箱不到位；內(nèi)膽尺寸波動；預裝箱裝配不到位；

調(diào)整模具；調(diào)整入箱定位；控制吸塑控制預裝質(zhì)量；32/40

序號問題點產(chǎn)生原因處理措施6箱體假滿灌注過程中急停；灌注量不足；模具傾斜角度過大，密度分布不均勻排出故障；嚴格按照工藝要求稱重；確保最低灌注量；解剖箱體檢測箱體密度分布，確定合適傾斜角度7空泡預熱溫度太低模溫太低排氣不良黑料對白料百分比太高混合頭排出管骯臟管道阻塞調(diào)整預熱溫度提升模具溫度提升排氣效果減少料比清理槍頭清理管道33/40

序號問題點產(chǎn)生原因處理措施8漲泡發(fā)泡量過多；發(fā)泡模具松動，發(fā)泡時受力變形；線速過快，熟化時間短黑料過多，槍樣密度過大調(diào)整發(fā)泡量；維修發(fā)泡模具；調(diào)整線速調(diào)整槍樣密度到工藝要求34/40

四、門發(fā)泡過程中常見問題點序號問題點產(chǎn)生原因處理措施1漏泡發(fā)泡劑含量偏大模溫超高料溫偏高；料比偏??；門體密封不到位；減少發(fā)泡劑用量；減少模溫；減少料溫；調(diào)整到合理黑白料比；加強密封；2門面板離泡料比過高；料溫、模溫過低；熟化時間過短；提升對應溫度；減少料比；延長熟化時間；3門膽變形模溫過高；