Kylmäkovettuva erittäin kimmoisa polyuretaanivaahto on erinomainen istuinpehmustemateriaali, jonka etuna on hyvä kimmoisuus, hyvä palonestokyky ja alhainen hinta. Kuitenkin varsinaisessa erittäin kimmoisan vaahdon tuotantoprosessissa kohdataan usein useita vikoja, kuten vaahdon kutistuminen, vaahdon ontto romahtaminen, jäännöshaju, huono pinta ja huokoset sekä huono kosteus-lämmön ikääntymiskyky. Kirjoittaja on viime vuosina tutkinut tuotannon käytännön ongelmia.
1. Vaahdon kutistuminen
Varsinaisessa tuotannossa yleisin ja vaikein ratkaistava ongelma on vaahdon kutistuminen. Kutistumisilmiöön on kaksi pääsyytä, työkalumuotit ja raaka-aineet, jotka täydentävät toisiaan.
1.1 Työkalu ja muottinäkökohdat
Huonon muotin tiivistyksen tapauksessa on helppo aiheuttaa vuotoa, jolloin vaahtomuovi ei saavuta suunniteltua tiheyttä, mikä johtaa vaahdon kutistumiseen. Kutistuessaan vaahtotuote tuottaa kovan reunan ilmiön lähellä vastaavaa jakoviivaa. Se voidaan ratkaista parantamalla muotin suuaukon tiiviyttä tai lisäämällä oikein muotin puristusvoimaa.
1.2 Raaka-aineet
Jos kuplakalvon seinämä on elastisempi vaahdotusprosessin aikana ja kun syntyy suuri määrä kaasua ja aiheuttaa tilavuuden kasvua, solut myös laajenevat rikkoutumatta ja suurin osa saaduista kupista on suljettuja soluja, eli suljettujen solujen suhde on korkea, silloin kun vaahto on Kun runko jäähtyy, kaasun paine kuplassa laskee, jolloin vaahto kutistuu ja muotoutuu. Kirjoittaja uskoo, että tähän suljetun solun ilmiöön on neljä pääratkaisua.
(1) Vaahdon huokoskokoa ja avointa huokoisuutta voidaan säätää säätämällä katalyytin määrää. Yleensä amiinikatalyytit katalysoivat pääasiassa isosyanaatin ja veden reaktiota (eli vaahtoutumisreaktiota), ja trietyleenidiamiini- tai organotinakatalyyttejä käytetään pääasiassa katalysoimaan isosyanaatin ja polyolin välistä reaktiota (eli geelireaktiota). Jos geeliytymistä edistävää katalyyttiä on liikaa, vaahto geeliytyy ennenaikaisesti ja soluseinämäkalvolla on hyvä sitkeys, eikä se ole helppo repeytyä muodostaen suljettuja soluja. Vaahdon huokoskoon ja avosolusuhteen säätelemiseksi geelikatalyytin määrää voidaan pienentää sopivasti molekyyliketjujen kasvunopeuden vähentämiseksi siten, että kuplakalvon seinämän elastisuus vähenee kaasunmuodostuksen huipulla. , ja suljettujen solujen suhde pienenee.
2) Suljettujen solujen muodostuminen liittyy myös polyeetteripolyolien polymeroitumisasteeseen ja haarautumiseen. Tämä johtuu siitä, että NCO/OH-reaktiossa korkean funktionaalisuuden omaava polyeetteri muodostaa nopeammin verkkorakenteen eli muodostuneen solukalvon Seinämäkimmoisuus on suurempi, mikä lisää suljettujen solujen nopeutta. Polyeetterin keskimääräistä toiminnallisuutta voidaan alentaa vaahtoumpisolunopeuden vähentämiseksi.
(3) Vaahdostabilisaattorin määrä on liian suuri, minkä vuoksi solut ovat liian vakaita eivätkä avaudu, mikä johtaa kutistumiseen. Siksi vaahdostabilisaattorin määrän tuotannossa tulisi olla sopiva.
(4) Kun isosyanaattiindeksi on liian korkea, se voi pahentaa vaahtoumpisolujen ilmiötä, mikä johtaa kutistumiseen. Isosyanaattiindeksiä tulee valvoa tuotannon aikana.
2. Sisällä osittain ontto ja painunut vaahto
Vaahdon osittaiseen onttoon ja romahtamiseen erittäin kimmoisan polyuretaanivaahdon tuotantoprosessissa on kaksi pääsyytä.
2.1 Epätasapainoinen geelin ja vaahdon reaktionopeus
Vaahdotusprosessissa suuren kaasumäärän muodostuksen loppuvaiheessa kuplakalvon seinämän viskositeetti on suhteellisen suuri, mutta kimmoisuus huono. Tällä tavalla, kun kuplassa oleva kaasu jatkaa kasvuaan, se ei kestä kalvon seinämän venymistä, mikä johtaa kuplan repeytymiseen. Jotta kaasu pääsee poistumaan, reikä avataan. Jos vaahtokalvon seinämä repeytyy suuren kaasumäärän ilmaantuessa, solujen meridiaanit ja luurangot eivät riitä estämään tätä murtumaa, ja repeämä leviää edelleen, mikä aiheuttaa koko vaahdon romahtamisen; jos repeämä leviää pieneen osaan, se tekee. Jos se pysähtyy, se aiheuttaa myös vaahdon osittaisen onttoisuuden tai halkeilun. Tässä tapauksessa, jos geelikatalyyttiä raaka-aineessa lisätään tai vaahdotuskatalyytin määrää vähennetään geeliytymis- ja vaahtoutumisreaktion välisen tasapainon parantamiseksi, kuplakalvon seinämän lujuutta voidaan lisätä, kun ilmaantuu suuri määrä kaasua, ja syntyvän kaasun määrää voidaan vähentää sopivasti, mikä vähentää tai parantaa onton tai romahtaneen vaahdon ilmiötä. Tämä ilmiö on täsmälleen umpisoluisen kutistumisilmiön vastakohta. Kun vaahdotuskatalyytti on muuttumaton ja geelikatalyytin määrä on pieni, on helppo aiheuttaa vaahdon liiallinen avautuminen ja romahtaminen.
2.2 Vaahdostabilisaattorin määrä on alhainen
Silikonivaahdon stabilointiaine on yksi korvaamattomista raaka-aineista polyuretaanivaahdotusprosessissa. Se voi vähentää vaahtojärjestelmän jokaisen raaka-ainekomponentin pintajännitystä, stabiloida vaahdotusprosessia ja tehdä soluista hienoja ja tasaisia. Kun järjestelmä on matalaviskositeettivaiheessa, se mahdollistaa stomata-seinäkalvon kasvamisen avautumiseen sopivaksi, mikä luo olosuhteet lopulliselle avaamiselle. Jos vaahdostabilisaattorin määrä on liian pieni, vaahtohuokosten stabiilisuus on huono ja huokoset avautuvat ennenaikaisesti, mikä johtaa luhistuneeseen vaahtoon tai osittaiseen onteloon.
Sopivat vaahdostabilisaattorit voivat koordinoida solujen avautumisaikaa, mikä on tärkeä prosessi erittäin kimmoisan vaahdon vaahdotusprosessissa, muuten tapahtuu umpisolujen kutistumista. Aukon tulee kuitenkin ilmaantua, kun vaahdotusreaktio ja geeliytymisreaktio ovat periaatteessa päättyneet ja saavuttaneet tasapainon, eli kun vaahto saavuttaa korkeimman pisteen ja vaahdon lujuus kestää oman painonsa, muuten vaahto romahtaa tai muuttuu onttoksi.
3. Vaahdossa on jäännöshaju
Vaahdon jäännöshaju voi olla peräisin kolmesta lähteestä.
(1) Kun isosyanaattia on liikaa, muodostuneessa vaahdossa on tolueenidi-isosyanaattijäämiä, mikä johtaa pistävään hajuun.
(2) Jos raaka-ainekaavassa valittu polyeetteri sisältää paljon haihtuvaa ainetta, voi vaahdottamisen jälkeen esiintyä "polyeetterin hajua".
(3) Vaahdossa jääneen amiinikatalyytin aiheuttama amiinin haju on suhteellisen suuri. On kaksi tapaa ratkaista tämä haju. Ensinnäkin vaahtoa voidaan säilyttää korkeassa lämpötilassa jonkin aikaa vaahdossa olevan jäännöskatalyytin haihduttamiseksi, mutta käytännössä sitä on vaikea käyttää. Toiseksi amiinikatalyytin lisääminen, joka voi osallistua vaahtojärjestelmän kemialliseen reaktioon, voi vähentää tavanomaisten amiinikatalyyttien aiheuttamaa amiinin hajua, mutta samalla vaahdon hinta nousee vastaavasti.
4. Vaahtotuotteiden pinnalla on huokosia
Vaahtotuotteiden pinnalla on ilma-aukkoja tai sisällä tummia reikiä, näillä ilmiöillä voi olla seuraavat viisi syytä.
(1) Muotin pintakäsittely ei ole riittävä, mikä vaikuttaa materiaalijärjestelmän juoksevuuteen tehden vaahtopinnasta karkean ja huokoisen. Tämä riippuu pääasiassa muotin pinnan viimeistelystä, huolellisesta toiminnasta ja paremman irrotusaineen käytöstä.
(2) Jos materiaalijärjestelmän viskositeetti on liian korkea ja juoksevuus huono, se aiheuttaa jäännöskuplia vaahtotuotteen pinnalle. Tämä ratkaistaan pääasiassa vähentämällä yhdistetyn polyeetterin viskositeettia. Käytännössä sopivampi viskositeetti on 1500-1800mPa·s.
(3) Jos geelin nopeus on liian nopea ja aika on liian lyhyt vaahdotusprosessin aikana, materiaalijärjestelmän viskositeetti kasvaa nopeasti ja juoksevuus huononee, mikä voi aiheuttaa huokosia pintaan. Geeltymisaikaa ohjataan yleensä 55-65s. Mutta geeliytymisaika ei saa olla liian pitkä. Muuten, jos muotin tiiviys ei täytä vaatimuksia, se aiheuttaa raaka-ainehävikkiä.
(4) Alkuperäinen vaahdotusnopeus on liian nopea. Yleisesti ottaen, kun raaka-aine on peitetty tasaisemmin muotin pohjan sisäpinnalla ja nousee sitten nopeasti, vaahdolla on parempi pinnanlaatu; jos raaka-aine ei virtaa luonnollisesti muotin pintaan ja sitten vaahtoaa, Lifting laajentaa raaka-aineen tähän pisteeseen, jossa kuplia tai tummia reikiä syntyy todennäköisemmin. Siksi nostoaikaa tulisi pidentää asianmukaisesti. Yleisesti hallinnassa 10-15s. Tähän aikaan vaikuttaa kuitenkin suuresti katalyytin määrä ja materiaalin lämpötila sekä muotin lämpötila todellisessa tuotannossa. Siksi materiaalin lämpötilaa ja muotin lämpötilaa on valvottava tiukasti tuotannon aikana. Yleensä materiaalin lämpötilan tulisi olla 22-24 astetta.
(5) Muotin poistoreiän rakenne ei ole sopiva. Yleisesti ottaen muotin tuuletusaukkojen tulee olla mahdollisimman pieniä ja suuria, ja paikat tulee jakaa vaahdotusmuotin korkeimpaan kohtaan ja kiinnityslinjaan. Tuuletusaukko voi ohjata materiaalijärjestelmää. Tuuletusaukkojen kohtuullinen jakautuminen voi minimoida ilmakuplia tai tummia reikiä. Samanaikaisesti varsinaisessa tuotannossa valureitin suunnittelun tulee myös vastata poistoreikien jakautumista. Isojen istuintyynyjen valmistuksessa, jos raaka-aineita kaadetaan kahteen paikkaan samanaikaisesti, tuuletusreiät tulee sijoittaa kahden raaka-aineen yhtymäkohdan yläpuolelle mahdollisimman paljon tummien reikien syntymisen välttämiseksi.
5. Huono kostean lämmön vanhenemiskyky
Istuintyynyn vaahtomuovin kostean lämmön vanhenemiskyky on vaativampi testi, jota Volkswagenin VW50180-standardi edellyttää. Aiemmin pääasiassa BORA A4 -istuinvaahtomuovitestaukseen käytetty testi, mutta nyt tätä testiä rullataan JETTA-istuinvaahtomuoviin. Tässä testissä vaahtoa säilytetään suhteellisessa kosteudessa 95 prosenttia -100 prosenttia ja 90 astetta 200 tuntia, sitten vaahtoa puristetaan 50 prosenttia 70-asteisessa uunissa, säilytetään 22 tuntia ja otetaan sitten. irrota ja mittaa se 0,5 tunnin kuluttua. yli 15 prosenttia.
Syy, joka vaikuttaa kostean lämmön ikääntymiseen, liittyy pääasiassa isosyanaattiindeksiin.
(1) Varsinaisessa tuotannossa, kun isosyanaattiindeksi on alhainen, vaahdon kostean lämmön suorituskyky voi heikentyä.
Normaaleissa olosuhteissa isosyanaatin yleisen määrän tulisi olla hieman suurempi kuin teoreettisessa kokonaisreaktiossa ja isosyanaattiindeksi on 1,05, joten ketjunpidennysreaktion lopputuotteen loppuryhmän tulisi olla NCO.
Eli nOCN-R-NCO plus (n-1)HO-R'-OH→OCN-R-NHCOO-R'-OCONH-R-NCO
Kun isosyanaatin määrä on pienempi kuin teoreettinen määrä, makromolekyylin pää, joka tulisi saada ketjunpidennysreaktiolla, on hydroksyyliryhmä. Hydroksyyliryhmillä on voimakas hydrofiilisyys, mikä johtaa vaahdon kimmoisuuden heikkenemiseen kosteassa lämpötilassa, eli kostean lämmön vanhenemiskyvyn heikkenemiseen. Tämä on myös syy siihen, miksi vaahdolla on taipumus pehmetä ja muotoutua sateisena kesänä tai etelässä alueilla, joilla on korkea kosteus ja korkea lämpötila.
(2) Jos isosyanaattiindeksi on korkeampi kuin normaali 5 prosenttia tai enemmän, liiallisesta NCO:sta johtuen, NCO voi reagoida ilmassa olevan veden kanssa ja vaahdossa on liikaa urearyhmiä, mikä johtaa jäykkään vaahdon tunteeseen ja heikkenemiseen. kimmoisuus, joka voi myös johtaa vaahdon kostean lämmön vanhenemisominaisuudet heikkenevät.
6. Johtopäätös
Vaahtovirheiden syntymiseen vaikuttavat pääasiassa sellaiset tekijät kuin raaka-aineen koostumus, työkalut ja muotin tila sekä tuotantoprosessin parametrien hallinta. On tarpeen harkita kattavasti erilaisia tekijöitä vaahtovirheiden vähentämiseksi tehokkaasti.
