RIM-PUE 聚氨酯鞋底成型工艺分析
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聚氨酯连帮鞋及鞋底生产技术问题一、什么是聚氨酯?是聚氨基甲酸酯的简称,是在高分子主链上含有许多重复的氨基团的高分子化合物,由异氰酸酯与多元醇化合物通过化学反应而成。
二、什么是鞋底用聚氨酯?鞋底用聚氨酯是介于橡胶与塑料之间的微孔弹性体,是含开孔的微孔弹性结构,泡孔直径0.01~0.1mm,自由发泡密度0.25~0.35,(成型密度0.3~1),通常有1~2mm自结皮,具有优越的回弹性和很大的能量吸收能力。
三、为什么说聚氨酯是制造鞋底的理想材料?1、聚氨酯鞋底具有轻柔、保暖、耐油、耐曲挠、耐磨等特点,比橡胶耐磨6倍以上,可按使用要求在很宽范围调节它的密度与硬度,可制成双色(双密度)的双层鞋底,下底为微发泡的高耐磨工作表面,内底为穿着舒适的弹性泡沫。
2、极轻,比重仅0.3~0.8,比常用的鞋底材料轻很多,对要求耐冲击、防穿孔的厚底鞋更合适,全世界安全防护鞋(劳保鞋)中15%采用聚氨酯(PU)鞋底。
3、模具要求较低,制作方便投资节省(发泡时对模具压力较小,仅0.14~0.2Mpa)。
4、成型方法简单可靠,既可生产鞋底亦可生产连帮鞋,(PU底和各种面料的粘接力特强)品种及产量变化灵活,适合于现代工业生产。
四、生产工艺流程怎样?A、B组份原料在原料预热烘箱中完全熔化,按要求在A料中加入C料(催化剂)及色浆,分别加入鞋底成型机的原液罐中,按配方要求及浇注量分别调节好两个组份(A1与A2及B)的计量泵转速,两组原液在混合装置中经高速搅拌混合均匀而发生化学反应,将混合料浇注在鞋模中(由鞋模型腔大小来调节电脑程控器所设定的浇注时间),加盖后鞋模送到环形生产线烘道使之加热熟化(生产双色鞋底须固化后再浇第二次),固化后的pu鞋底经脱模、修边、整理和检验即为成品,鞋模喷脱模剂后再送去浇注,整个生产周期可按原液的熟化要求来调节生产线的速度。
五、生产PU鞋底(连帮鞋)要准备什么条件?1、生产场地:宽8m,长20m,约160m2,相应的原料、半成品及成品仓库,由于设备较轻,占地面积较大,故可安放在楼上(为了安装及移动方便,设备无地脚螺钉)。
反应注射成型(RIM)是把高反应性的液体原料在螺杆式反应器中于1-2min内完成聚合、交联、固化等反应,并注入模具制成制品的复杂工艺过程。
由于RIM 在生产过程中将原料的聚合反应和制品的模塑过程结合起来,因此简化了生产步骤,节省了能耗,已逐渐取代传统的浇注工艺而应用于聚氨酯弹性体的制备。
聚氨酯弹性体的合成方法一般分为一步法、预聚物法和半预聚物法。
半预聚物法是介于预聚物法和一步法之间的一种加工方法,即将预聚物中的一部分聚合多元醇转移到扩链体系中去,与扩链剂组成另一组分。
这一点与预聚物法是相似的。
唯一不同的是这种预聚物的游离异氰酸酯含量较高,一般为12%-15%(质量分数)。
另一组分则由扩链剂及补加聚合多元醇组成。
由于半预聚物法粘度较低,与扩链体系粘度相接近,其用量也大体相当,所以有利于混合均匀。
更可贵的是这种方法得到的弹性体性能佳、粘度低、易计量、易混合等特点正是RIM技术所需要的。
因此将它与RIM技术相结合用于聚氨酯弹性体的制造中,将有着广阔的前景。
本实验以L-MDI/PPO/DMTDA为原料,通过半预聚物法制备了RIM聚氨酯弹性体,并研究了影响弹性体性能的因素。
1 实验部分1.1 原料液化4,4′-苯基甲烷二异氰酸酯(L-MDI):w(-NCO)=29.5%,官能度f=2.1,美国Hunts-man聚氨酯公司;高活性聚氧化丙烯三醇(PPO):Mn=5000,天津石油化工三厂;3,5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA):美国Albemarle公司;3,3′-二氯-4,4′-二苯基甲烷二胺(MOCA);苏州湘园特种精细化工有限公司;1,4′-丁二醇(BDO):山西三维集团股份有限公司;二月桂酸二丁基锡(DBTDL):上海市四赫维化工有限公司。
1.2 聚氨酯弹性体的制备1.2.1 A组分的合成将聚醚多元醇加入三口烧瓶中,于110-120℃、0.09 MPa的真空度下脱水2 h,然后降温至60℃,将其滴加到计量的MDI烧瓶中,缓慢升温至(80±2)℃,保温反应2h,脱泡后降温密封保存得到预聚物。
中文译文:多变量投影法对聚氨酯反应注射成型(RIM)工艺的分析和优化摘要主要成分分析法(PCA)和潜在结构投影法(PLS),通过对工业数据的分析,已经成功的被用于诊断工业聚氨酯硬泡绝缘板生产中出现的许多问题。
在泡沫生产中,通过使用PCA和PLS模型来展示质量变量的空间变化,以及它们同过程变量之间的联系。
针对那些从PCA研究中找到的那些关键过程变量进行进行了一些设计性实验,这些实验的结果也被用于过程优化中。
关键字:聚氨酯、反应注射成型、投影法。
1、简介在过去的二十年里,化学工艺,和其他行业一样,在它们的数据采集系统中,已经掀起了一场革命。
智能机器,庞大的数据存储容量,以及高吞吐量的数据采集系统都使得采集每一数据点的花费降至一个很低的水平。
大量数据可以在线或在质量控制实验室里,通过过程变量测量或质量变量测量的方法得到。
投影法,如主要成分分析法(PCA)和潜在结构分析法(PLS),提供了一种应用这种系统来处理高度相关数据的采集的方法。
此外,它们能有效的处理多元反应变量和缺失数据,并提供了一种良好的工具,能在这些多元数据集中提取和显现那些系统变量。
投影法的最大的特点在于,能将一个多维空间的问题降低到一个低维空间,通常是三到四维。
Umetrics公司的SIMCA_P 8.0软件就被应用于PCA/PLS的分析来解决这类问题。
这项研究的重点是应用多变量投影法来诊断和分析聚氨酯反应注射成型的工艺过程。
这项研究的主要目的是了解该过程中空间中的差异,矫正引起变化的根源,并优化质量变量。
2、聚氨酯的形成机制在隔热的反应过程中,形成了反应注射成型(RIM)的聚氨酯泡沫。
每一个隔热容器作为一个化学反应器,其容腔内都有两套不同的反应同时发生。
一类是聚合反应,其过程可能形成氨基甲酸乙酯和尿素。
另一类是发泡反应,包括了二氧化碳的变化和发泡剂的蒸发。
化学物质从贮存容器中流出来,通过热交换器来控制温度,然后在高压下进入混合头内以保证充分的混合,最后被注入模具中。
I PDI基RIM聚氨酯弹性体摘要:以改性异佛尔酮二异氰酸酯( IPDI)为异氰酸酯组分,聚醚多元醇、扩链剂和自制催化剂等为多元醇组分,利用反应注射成型工艺制备了能够快速固化的RIM-PU弹性体,讨论了影响弹性体力学性能和工艺性能的主要因素。
结果表明,异氰酸酯组分的官能度为2·05~2·10,聚醚多元醇相对分子质量为4 500,乙二醇作扩链剂,使用自制的延迟胺复合催化剂,异氰酸酯指数为95~100时制品获得良好的力学性能和工艺性能。
关键词:反应注射成型;聚氨酯弹性体;异佛尔酮二异氰酸酯中图分类号: TQ323·8文献标识码: A文章编号: 1005-5770 (2010) 04-0018-04 RIM Polyurethane Elastom er Based IPDISONG Cong-me,i WUWei-dong, CHENG Yan-ming, WEIYong-xiang (NanjingHicolPolymerCo., Ltd., Nanjing 211103, China)Abstract:TheRIM-PU elastomerwhich can be cured quicklywas preparedwith isophorone diisocyanate(IPDI) as isocyanate componen,t polyether polyo,l chain extender and self-made catalyst as polyol compo-nentby reaction injectionmoulding. Themajor influence factors onmechanical property and technologywereinvestigated. The results showed that the productswhich had good mechanical properties and excellent pro-cessing propertieswere gained using polyetherpolyolwith amolecularweightas4 500, EG as chain extender,delayed amine as catalyst and controlling the average functionality of isocyanate componentwith 2·05~2·10and the isocyanate indexwith 95~100.Keywords:Reaction InjectionMoulding; Polyurethane Elastomer; Isophorone Diisocyanate 在聚氨酯工业的发展过程中, 20世纪70年代发展起来的反应注射成型技术(RIM)无疑是一次极其重大的技术进步,它将低黏度高活性的异氰酸酯组分和多元醇组分经高压发泡机高压碰撞混合,同时快速注入模具,在模腔中通过化学反应或相分离快速固化,形成固体聚合物制品。
1 前言聚氨酯微孔弹性体由于具有优良的物理机械性能而被广泛应用于制作汽车阻流板、护板、空气导流板、翼子板、挡泥板、行李箱盖等。
目前,国内外聚氨酯微孔弹性体的生产一般采用一步法工艺,即反应注射成型工艺。
聚氨酯反应注射成型工艺(RIM-PU)系本世纪70年代由国外率先迅速发展起来的一项塑料加工新技术,将液体状的高活性反应物料在高压下同时喷射入混合室,瞬间混合均匀,随之注入膜腔中迅速反应得到模制品。
通常将聚氨酯RIM工艺所用原料配制成A、B两组分。
要求液体原料粘度低、流动性好、反应性能高。
为了满足工艺及制品物性的要求,必须从配方的组成、物料的温度、模具温度、注射压力及脱模时间等几方面进行考虑。
因此,我们在确定的配方条件下,针对物料温度、模具温度、注射压力和脱模时间对制品的物性及表观性能影响进行了研究,从中筛选出适宜的RIM-PU弹性体加工条件。
上述四因素中,物料温度和注射压力不仅对制品的物性及表面性能有影响,同时又受机组条件的限制,物料温度的高低直接影响物料的粘度,当粘度过低时容易发生物料在高压泵轴封间的泄漏,尤其是异氰酸酯的泄漏严重时,随着物料与轴间的摩擦,导致轴封温度升高,加快异氰酸酯自聚,使轴运转阻力加大,严重时可使高压泵堵塞。
因此,物料温度不宜过高,适宜的温度范围是:聚醚组分不超过50℃,异氰酸酯不超过30℃(通常选定在室温)。
压力的高低直接影响物料的输送情况和输送管道的承受力,因此压力不宜过高,通常不超过25Mpa。
2 实验 2.1 原料A 组分:由聚醚多元醇、扩链剂、发泡剂、催化剂、表面活性剂等组分混合而成的组合聚醚。
B组分:异氰酸酯2.2 器材自制钢模,规格:500mm*300mm*4mm 高压注射剂:H40,意大利Cannon公司 2.3 方法将A、B两组分分别装入高压注射剂的储料罐中,在不同的物料温度、模具温度、注射压力和脱模时间条件下,作浇注试验,研究其对制品物性及表面性能的影响。
防紫外线聚氨酯材料的一步法加工工艺——RIM技术中的光
稳定表面装饰材料
佚名
【期刊名称】《汽车工艺与材料》
【年(卷),期】2007(000)012
【摘要】由聚氨酯材料制成的色彩明亮、光稳定性好的表面装饰材料现已能通过反应注射成型(RIM)工艺直接投入生产.这是拜耳材料科技与佛吉亚集团密切合作的成果。
佛吉亚主要从事中、高端汽车的大体积表面装饰材料的生产。
双方共同合作优化了生产工艺及脂肪族聚氨酯材料系统.使高品质内饰材料在预生产模具中生产而成。
【总页数】1页(P70)
【正文语种】中文
【中图分类】TQ323.8
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