聚氨酯發泡生產工藝&常見缺陷及控制

PU泡沫是熱固性泡沫，典型的反應步驟如下：

PU體系中泡孔的成核原因

化學反應產生的氣體，如二氧化碳；

多元醇中溶解的其它氣體，包括空氣；

水蒸汽蒸發參與泡沫發泡。

異氰酸酯和多元醇反應形成了PUF。

上述四個反應中：１、２屬于鏈增長反應，后者還生成二氧化碳，因而既可看成鏈增長反應，又可視作氣體發生反應，我們一般稱為放氣反應。

３、４兩個反應為交聯反應，隨著此反應的不斷進行，原料的粘度會逐漸增加，因此我們通常稱之為凝膠反應。

隨著人們生活質量的提升，對汽車品質要求也越來越高。作為汽車內飾的重要部分，儀表板不僅要在造型上滿足視覺效果，還要在觸感上不斷提升，在這種情況下，軟質儀表板以其良好的觸感、均勻的紋理和光澤在中高檔車上被廣泛應用。所以對發泡儀表板的原理及生產制造工藝的探究也顯得尤為重要。

對于中高檔車型儀表板，發泡工藝仍將是使用最廣的加工工藝之一，在較長的時間內仍將保持較高的市場份額。通過研究發泡機理，優化發泡工藝，深入了解發泡模具結構，從而才能更好的解決發泡成型的缺陷問題。同時，對于陰模成型，ＰＵ噴涂等工藝也要不斷研究學習，更好的完善汽車儀表板成型技術。

發泡儀表板的生產工藝

發泡工藝流程

原料儲存：

原料以每桶２00Ｋｇ左右的包裝送至生產區域，進行存儲。為防止異氰酸酯析出、結晶，原料的存儲溫度必須保證在15℃（TDI結晶溫度，MDI等略低）以上。冬天要進行烘料處理， 以消除在存儲、運輸過程中造成的輕微結晶等。

配料：

由于儀表板發泡通常使用的為供應商配制完成的組合料，因此沒有原料配置的過程。只需將原料從料桶中抽入料罐即可。在聚醚組合料抽入料罐前，需先抽入預攪拌釜中，進行充分攪拌（通常至少15分鐘）。這是為了防止原料中的催化劑等成分在長時間的存儲、運輸過程中發生分層，造成生產不穩定。

骨架、表皮放置：

通常，我們使用模具上的真空系統將儀表板骨架吸附固定在上模，而表皮吸附在下模腔。此工序是發泡工藝中對操作工依賴最多的一個環節，也是最難控制的工步之一。

在此過程中，我們也可以通過更改／控制骨架和表皮的真空度來輔助改善吸附效果。

澆注：

在完成骨架和表皮的放置后，操作工可通過設置在操作側的控制按鈕啟動發泡機，進行澆注。

發泡：

原料澆注完畢后，模具合模（閉模發泡工藝模具合上后開始澆注）。原料在模腔中開始反應，起發。由于自由發泡形成的泡沫通常大部分為閉孔結構（類似肥皂泡的結構），在開模后會由于泡孔內氣體溫度、外壓等的變化造成產品表面發生收縮痕等缺陷，因此在發使產品氣孔在內壓的作用下擠破泡壁，增加開孔率，減少產品收縮印。

確定放氣延時時間可通過小樣停發時間來獲得目標區間，再進行調試得到最佳時間。

經過一段時間的放氣后，模具會再次合緊，進行產品模內熟化完成模內熟化后，模具自動打開，產品經過后熟化后即可進行下道工序的加工。

常見缺陷及控制

以下將介紹一下在發泡工藝中常見的幾種缺陷及其常用控制方法：

氣泡

缺陷辨識：缺陷區域表面不可見，手摸呈塌陷感，剖開表皮，氣泡呈偏圓形不規則幾何形狀，內表面光滑。

一般調試方法為：

１、調整澆注軌跡或使用泡沫輔助泡棉改變原料流向；

２、調整密封，降低夾氣對應位置密封性；

３、拓寬流道，提高模溫／料溫。

缺料

缺陷辨識：缺陷區域表面不可見，手摸呈偏軟或塌陷感。剖開表皮，缺料位置內表面布滿絲狀聚氨酯或泡孔粗大，缺陷周邊泡沫通?？梢娨欢鲃臃较?。

一般調試方法為：

１、調整密封，改善模具密封情況；

２、延長放氣延時時間。

褶皺、鼓泡

褶皺一般是由于操作不當造成， 鼓泡的一般調試方法為：

１、降低澆注量，降低模具密封效果；

２、縮短放氣延時

當然，影響發泡儀表板產品質量的主要因素及各缺陷的解決方法決不止以上所述。發泡產品的質量與原材料、模具、發泡設備的特性息息相關。

對于聚氨酯發泡這個復雜的高分子化學反應的控制，消除外在影響、優化工藝條件、穩定生產環境目前仍是我們需要解決的難題。

計算多元醇的羥值及當量值

異氰酸酯用量計算

彩鋼夾芯板是以彩色鋼板為面板,以輕質保溫隔熱材料為芯材,經連續成型工藝將芯材與面板粘結成整體的建筑用板材,俗稱“夾芯板”。

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