PU发泡工艺介绍 PPT
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PU发泡工艺介绍
收缩：
考量开孔和稳定性的重要指标。
9
聚氨酯原材料
聚氨酯原材料主要有ISO部分（又称黑料或 B料）和聚醚组合料部分（又称白料或A料） 组成。
ISO部分： TDI、TDI&MDI、 MDI。
聚醚组合料部分： 聚醚：聚醚多元醇和聚酯多元醇。
10
聚氨酯原材料
助剂：
催化剂：发泡胺催化剂和凝胶胺催化剂 泡沫稳定剂：有机硅油 发泡剂：H2O、F-11、F-12、二氯甲烷 阻燃剂：磷酸铵、氧化锑、含卤（烃、醇、酯、醚）、
根据ISO不同分类：TDI、TM、MT、 MDI。
5聚氨酯分类根据发泡方 Nhomakorabea分类，可以分为块泡，模塑和 喷涂聚氨酯泡沫：
分别应用： 块泡：复合泡沫、海绵。 模塑：座椅，扶手，头枕。 喷涂：冷库防水保温。
6
聚氨酯泡沫形成
反应方程式
7
聚氨酯泡沫形成
混合：
ISO与 POL混合，此过程在混合头上完成。
氢氧化铝 防老剂 链增长剂：三乙醇胺（我们使用的） 颜料 脱模剂
11
聚氨酯原材料-ISO部分
TDI:甲苯二异腈酸酯
MDI：多亚甲基多苯基多异腈酸酯
12
聚氨酯原材料-ISO部分
TDI（甲苯二异氰酸酯）：主要有2，4-和2， 6-异构体。工业上主要有三种产品， T100,T80/20,T65/35
另外65%ILD/25%ILD=压陷比，压陷比是衡量泡沫舒适度的指标。
33
发泡测试标准
拉伸强度是指拉伸试验至断裂时所施加的最 大拉伸应力，断裂伸长率是指试样至断裂 时标距内试样的伸长百分比。 拉伸强度=断裂时载荷/试样原始截面 积 断裂伸长率=（断裂标距-原始标距）/ 原始标距*100%。
考量开孔和稳定性的重要指标。
9
聚氨酯原材料
聚氨酯原材料主要有ISO部分（又称黑料或 B料）和聚醚组合料部分（又称白料或A料） 组成。
ISO部分： TDI、TDI&MDI、 MDI。
聚醚组合料部分： 聚醚：聚醚多元醇和聚酯多元醇。
10
聚氨酯原材料
助剂：
催化剂：发泡胺催化剂和凝胶胺催化剂 泡沫稳定剂：有机硅油 发泡剂：H2O、F-11、F-12、二氯甲烷 阻燃剂：磷酸铵、氧化锑、含卤（烃、醇、酯、醚）、
根据ISO不同分类：TDI、TM、MT、 MDI。
5聚氨酯分类根据发泡方 Nhomakorabea分类，可以分为块泡，模塑和 喷涂聚氨酯泡沫：
分别应用： 块泡：复合泡沫、海绵。 模塑：座椅，扶手，头枕。 喷涂：冷库防水保温。
6
聚氨酯泡沫形成
反应方程式
7
聚氨酯泡沫形成
混合：
ISO与 POL混合，此过程在混合头上完成。
氢氧化铝 防老剂 链增长剂：三乙醇胺（我们使用的） 颜料 脱模剂
11
聚氨酯原材料-ISO部分
TDI:甲苯二异腈酸酯
MDI：多亚甲基多苯基多异腈酸酯
12
聚氨酯原材料-ISO部分
TDI（甲苯二异氰酸酯）：主要有2，4-和2， 6-异构体。工业上主要有三种产品， T100,T80/20,T65/35
另外65%ILD/25%ILD=压陷比，压陷比是衡量泡沫舒适度的指标。
33
发泡测试标准
拉伸强度是指拉伸试验至断裂时所施加的最 大拉伸应力，断裂伸长率是指试样至断裂 时标距内试样的伸长百分比。 拉伸强度=断裂时载荷/试样原始截面 积 断裂伸长率=（断裂标距-原始标距）/ 原始标距*100%。
聚氨酯泡沫塑料教材共37页PPT资料
异氰酸(O＝C＝NH)分子中的氢原子被烃基R所取代的衍生物 (O＝C＝NR)叫异氰酸酯。异氰酸酯的O＝C＝N—基团是具有 两个杂积累双链的高度不饱和的基团，化学性能十分活泼。
含有活泼氢的化合物分子中的亲核中心进攻正电性的碳原子， 是一种亲核加成的聚合反应。
essz
4
例如，异氰酸酯与醇的反应，无催化剂参与的反应机理：
我国聚氨酯工业起始于20世纪50年代末，1959年上海市轻工 业研究所开始聚氨酯泡沫塑料的研究。
essz
2
2. 聚氨酯的反应式
由两官能团的二元异氰酸酯和二元醇反应：
氨基甲酸酯基团(氨酯键)
多羟基化合物及 多元异氰酸酯 + 端羟基聚醚、聚酯
essz
体形聚氨酯
3
3. 异氰酸酯的化学反应
(1)异氰酸酯的结构、反应活性
各类含活泼氢化合物与异氰酸酯反应活性次序为
essz
5
()
2 异 氰 酸 酯 与 含 活 泼 氢 化 合 物 的 反 应
初级反应
essz
6
因为各个反应产物中仍含有活泼氢原子，可与过量的异氰酸酯 进一步发生反应。
次级反应
次级反应的活性较小，能形成支化或交联，是合成非线型聚氨
酯材料的基本反应。
essz
二元异氰酸酯+聚酯或聚醚多元醇 预聚体
软段
硬段
PU结构与性能
交联PU
常见聚酯多元醇的组成和用途
essz
21
3.扩链剂
(1)二元醇类 低分子量的脂肪族和芳香族的二元醇，如乙二醇、1,4-丁二醇、 三羟甲基丙烷和对苯二酚二羟乙基醚等。
对苯二酚二羟乙基醚
(2)二元胺类
常用的是芳香族胺类，如联苯胺、3,3’-二氯联苯二胺和3,3’二氯-4,4’-二苯基甲烷二胺(MOCA)。
含有活泼氢的化合物分子中的亲核中心进攻正电性的碳原子， 是一种亲核加成的聚合反应。
essz
4
例如，异氰酸酯与醇的反应，无催化剂参与的反应机理：
我国聚氨酯工业起始于20世纪50年代末，1959年上海市轻工 业研究所开始聚氨酯泡沫塑料的研究。
essz
2
2. 聚氨酯的反应式
由两官能团的二元异氰酸酯和二元醇反应：
氨基甲酸酯基团(氨酯键)
多羟基化合物及 多元异氰酸酯 + 端羟基聚醚、聚酯
essz
体形聚氨酯
3
3. 异氰酸酯的化学反应
(1)异氰酸酯的结构、反应活性
各类含活泼氢化合物与异氰酸酯反应活性次序为
essz
5
()
2 异 氰 酸 酯 与 含 活 泼 氢 化 合 物 的 反 应
初级反应
essz
6
因为各个反应产物中仍含有活泼氢原子，可与过量的异氰酸酯 进一步发生反应。
次级反应
次级反应的活性较小，能形成支化或交联，是合成非线型聚氨
酯材料的基本反应。
essz
二元异氰酸酯+聚酯或聚醚多元醇 预聚体
软段
硬段
PU结构与性能
交联PU
常见聚酯多元醇的组成和用途
essz
21
3.扩链剂
(1)二元醇类 低分子量的脂肪族和芳香族的二元醇，如乙二醇、1,4-丁二醇、 三羟甲基丙烷和对苯二酚二羟乙基醚等。
对苯二酚二羟乙基醚
(2)二元胺类
常用的是芳香族胺类，如联苯胺、3,3’-二氯联苯二胺和3,3’二氯-4,4’-二苯基甲烷二胺(MOCA)。
现场发泡工艺培训课程ppt课件
确保设定值与工艺通知单一致后，发泡 机进入高压循环形状，再启动聚醚泵， 按枪头上高压循环键进展高压循环，
经过计量泵上手轮调理流量，经过喷嘴 调理压力至符合工艺要求，室温低于 20℃时，检查组合聚醚及黑料温度能否 偏低，假设偏低那么开关打至加热形状， 确保各工艺参数正常后，方可进入任务 形状。
发泡机转到打泡形状，从枪头手动注500g～ 700g料检查泡料的反响性。
合上控制柜电闸，发泡机电脑控制 屏复位，合上聚醚罐系统电闸进展 复位，启动油压马达，开模具加温 及烘道加温，并检查温度及熟化时 间设定能否符合工艺要求。
对储料罐加氮气，确保储料罐氮气压力 为〔0.2～0.4〕mpa后，发泡机进入空打 形状，进展空打检查枪头活塞的动作能 否灵敏、准确。
检查工艺参数的设定值能否正确，其中 包括原料温度、压力、流量、比例、灌 注量等能否和工艺通知单一致。
贮罐气压：(0.2～0.4)Mpa；
灌注流量：(680±20)g/s 〔十四工位〕； (315±10)g/s〔简易箱发泡、2#十二工 位门发泡〕；(250±10)g/s〔1#、3#十 二工位门发泡〕
熟化时间：
门体发泡：≥450s(整体发泡门)， ≥360s(非整体发泡门)；
箱体发泡：普通≥360s，详细见工 艺通知单。
i、原料温度、模具温度、箱体预热温度 偏高，发泡反响速度太快。
漏泡的缘由
a、模具温度偏高；
b、预装箱门体密封不良；
c、灌注量过多；
d、设备出缺点；
e、枪头未清干净；
f、泡料问题，反响速度太慢，原料发泡 剂偏多；
g、枪头偏,灌注行程不正确；
h、灌注孔位置不当；
i、零部件尺寸误差大呵斥离缝大，密封 不良。
前顶板、中盖板、下横条与侧板前翻边不平度 不超越0.5mm。
经过计量泵上手轮调理流量，经过喷嘴 调理压力至符合工艺要求，室温低于 20℃时，检查组合聚醚及黑料温度能否 偏低，假设偏低那么开关打至加热形状， 确保各工艺参数正常后，方可进入任务 形状。
发泡机转到打泡形状，从枪头手动注500g～ 700g料检查泡料的反响性。
合上控制柜电闸，发泡机电脑控制 屏复位，合上聚醚罐系统电闸进展 复位，启动油压马达，开模具加温 及烘道加温，并检查温度及熟化时 间设定能否符合工艺要求。
对储料罐加氮气，确保储料罐氮气压力 为〔0.2～0.4〕mpa后，发泡机进入空打 形状，进展空打检查枪头活塞的动作能 否灵敏、准确。
检查工艺参数的设定值能否正确，其中 包括原料温度、压力、流量、比例、灌 注量等能否和工艺通知单一致。
贮罐气压：(0.2～0.4)Mpa；
灌注流量：(680±20)g/s 〔十四工位〕； (315±10)g/s〔简易箱发泡、2#十二工 位门发泡〕；(250±10)g/s〔1#、3#十 二工位门发泡〕
熟化时间：
门体发泡：≥450s(整体发泡门)， ≥360s(非整体发泡门)；
箱体发泡：普通≥360s，详细见工 艺通知单。
i、原料温度、模具温度、箱体预热温度 偏高，发泡反响速度太快。
漏泡的缘由
a、模具温度偏高；
b、预装箱门体密封不良；
c、灌注量过多；
d、设备出缺点；
e、枪头未清干净；
f、泡料问题，反响速度太慢，原料发泡 剂偏多；
g、枪头偏,灌注行程不正确；
h、灌注孔位置不当；
i、零部件尺寸误差大呵斥离缝大，密封 不良。
前顶板、中盖板、下横条与侧板前翻边不平度 不超越0.5mm。
PU发泡工艺介绍解析
乳白：
混合后泡沫并不是马上起发，而是经过一定时间的流动后， 泡沫才开始变白并开始迅速起发。
混合结束到起发（泡沫上升）之间的时间就是乳白时间。 乳白时间越长则泡沫的流动性越好。 乳白时间长有利于原料在模具中分布。
8
聚氨酯泡沫形成
上升：
涉及到泡沫填充能力和熟化速度。
拉丝：
涉及泡沫的凝胶程度。
三乙醇胺 （85%）水Βιβλιοθήκη 称量 搅 拌进料罐
P1
M
计量泵
P2
M
计量泵
高压 混合
P3
M
计量泵
ISO
M
计量泵
CV8前座
25
工艺控制
压力
压力循环的目的使系统平衡 高压循环压力＝浇注压力（欧洲）；高压循环压力≥浇注 压力（目前）
14
聚氨酯原材料-ISO部分
• TDI&MDI： • 为了降低成本可在TDI内加入MDI。
• TDI&MDI： • 有TDI+MDI组合而成；加入的 MDI比例
不同，有TM70/30,TM80/20等不同配比， 按具体的配方而定。
15
聚氨酯原材料-聚醚组合料
• 聚醚多元醇 • 我们现在使用的GP-1618、ZS-104
较硬； 其中TDI理想的范围是90－105； MDI系统理想的范围是85－95。
20
聚氨酯化学：A料跟B料之比
对于座椅泡沫而言（TDI系统及TDI&MDI系统）来说， 其对应关系为：
A料 P1：100
B料（软泡） 30-50
B料（硬泡）
根据实际羟值和水份计算，通常要 远高于软泡
21
聚醚组合料
主要特点： 制作的产品密度较低 产品拉伸、回弹较好 耐老化性能较差 危害性较大
混合后泡沫并不是马上起发，而是经过一定时间的流动后， 泡沫才开始变白并开始迅速起发。
混合结束到起发（泡沫上升）之间的时间就是乳白时间。 乳白时间越长则泡沫的流动性越好。 乳白时间长有利于原料在模具中分布。
8
聚氨酯泡沫形成
上升：
涉及到泡沫填充能力和熟化速度。
拉丝：
涉及泡沫的凝胶程度。
三乙醇胺 （85%）水Βιβλιοθήκη 称量 搅 拌进料罐
P1
M
计量泵
P2
M
计量泵
高压 混合
P3
M
计量泵
ISO
M
计量泵
CV8前座
25
工艺控制
压力
压力循环的目的使系统平衡 高压循环压力＝浇注压力（欧洲）；高压循环压力≥浇注 压力（目前）
14
聚氨酯原材料-ISO部分
• TDI&MDI： • 为了降低成本可在TDI内加入MDI。
• TDI&MDI： • 有TDI+MDI组合而成；加入的 MDI比例
不同，有TM70/30,TM80/20等不同配比， 按具体的配方而定。
15
聚氨酯原材料-聚醚组合料
• 聚醚多元醇 • 我们现在使用的GP-1618、ZS-104
较硬； 其中TDI理想的范围是90－105； MDI系统理想的范围是85－95。
20
聚氨酯化学：A料跟B料之比
对于座椅泡沫而言（TDI系统及TDI&MDI系统）来说， 其对应关系为：
A料 P1：100
B料（软泡） 30-50
B料（硬泡）
根据实际羟值和水份计算，通常要 远高于软泡
21
聚醚组合料
主要特点： 制作的产品密度较低 产品拉伸、回弹较好 耐老化性能较差 危害性较大
《发泡工艺培训》PPT课件
a
24
工艺流程(3)
❖ 后熟化 泡沫出模后，还没有反应完全，需要挂在悬挂链 上进行后处理，该过程需要6小时；
目前国外的后熟化时间不断在降低。（后熟化时间 的矛盾）
a
25
工艺流程：从配料到浇注
基础聚醚 聚合物聚醚 硅油 交联剂 发泡催化剂 交联催化剂 水
称量 搅 拌
进料罐
POLY1
计量泵
POLY2 计量泵
有泡沫进入，影响包装 效率。增加磁铁吸力，
更改定位槽后效果明显
。
a
C307 FSB VP产品塑料粘 扣带需要进入泡沫，必 须在定位槽内10mm处增 加隔料槽，才能减少渗 料。
能充分填充，就会导致产品逃气。如果没有 出气槽，加强块后面的泡沫会空。
加强块上方泡沫
至少10mm
a
44
加强块定位常见缺陷(5)
加强块定位偏移
解决措施： ✓ 减小加强块定位孔与
定位钉间的间隙 ✓ 增加加强块的定位防
错
a
45
毡布定位及常见缺陷(1)
➢ 定位孔定位
优点：定位准确，不易粘 料，放置简便
a
33
骨架定位及及常见缺陷（2）
卡扣定位 优点：夹紧力大 对骨架尺寸要求相对 宽松 缺点： 不易检查骨架缺陷 放置困难 易粘料
a
34
骨架定位常见缺陷（3）
与模具匹配度不好 产品被带到上模 骨架处泡沫烂/产品逃气 骨架外露 分体式骨架安装不对称
a
35
骨架定位常见缺陷（4）
与模具匹配度不好
❖ 乳白： 混合后泡沫并不是马上起发，而是经过一定时间 的流动后，泡沫才开 始变白并开始迅速起发。混 合结束到起发之间的时间就是乳白时间。乳白时 间越长则泡沫的流动性越好。（乳白时间长有利 于原料在复杂模具中分布)
PU发泡工艺介绍解析
较硬； ➢ 其中TDI理想的范围是90－105； ➢ MDI系统理想的范围是85－95。
20
聚氨酯化学：A料跟B料之比
对于座椅泡沫而言（TDI系统及TDI&MDI系统）来说， 其对应关系为：
A料 P1：100
B料（软泡） 30-50
B料（硬泡）
根据实际羟值和水份计算，通常要 远高于软泡
21
聚醚组合料
2、新制的泡沫需在自然状态下熟化72小时方可取 样，取样应放在恒温恒湿内（GB/T2918规定的温 度是23±2℃，相对湿度50±5%）。
31
发泡测试标准
硬度：压陷硬度（ILD）、压缩硬度（CLD） 这两种测试方法的主要区别是泡沫塑料的加载面积，在ILD试验中
样件受压面积是323CM2，而CLD是将整个样件进行压缩。在此，我 们只讨论ILD试验方法。 在ILD试验中，试样大小是38*38*50mm，试验的压头直径200mm （压头底边有R=10的圆角），支撑板开有6mm的孔，孔间距20mm。 压头加压速度（100±20）mm/min，首先以5N的压力作为下压零点， 从零点开始下压试样厚度的70%，再以同样的速度卸荷，重复加压、 卸荷三次，作为预压，重复预压三次后立即以相同的速度压陷试样， 压头压入试样的厚度分别为25±1%、65±1%，到达变形量之后保持 30±1s记录相对压陷值，记下的值即为该压陷变量下的压陷硬度。
3
聚氨酯定义
➢主链上含有--NHCO-- 基团聚合物通称为聚 氨酯甲酸酯简称为聚氨酯。
➢简称PU。
4
聚氨酯分类
➢根据原料不同和配方的变化，分为软质、 半硬质和硬质泡沫。
软质：座椅，头枕，海绵… 半硬质：扶手，方向盘； 硬质：方向盘芯、冷库保温防水。
20
聚氨酯化学：A料跟B料之比
对于座椅泡沫而言（TDI系统及TDI&MDI系统）来说， 其对应关系为：
A料 P1：100
B料（软泡） 30-50
B料（硬泡）
根据实际羟值和水份计算，通常要 远高于软泡
21
聚醚组合料
2、新制的泡沫需在自然状态下熟化72小时方可取 样，取样应放在恒温恒湿内（GB/T2918规定的温 度是23±2℃，相对湿度50±5%）。
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发泡测试标准
硬度：压陷硬度（ILD）、压缩硬度（CLD） 这两种测试方法的主要区别是泡沫塑料的加载面积，在ILD试验中
样件受压面积是323CM2，而CLD是将整个样件进行压缩。在此，我 们只讨论ILD试验方法。 在ILD试验中，试样大小是38*38*50mm，试验的压头直径200mm （压头底边有R=10的圆角），支撑板开有6mm的孔，孔间距20mm。 压头加压速度（100±20）mm/min，首先以5N的压力作为下压零点， 从零点开始下压试样厚度的70%，再以同样的速度卸荷，重复加压、 卸荷三次，作为预压，重复预压三次后立即以相同的速度压陷试样， 压头压入试样的厚度分别为25±1%、65±1%，到达变形量之后保持 30±1s记录相对压陷值，记下的值即为该压陷变量下的压陷硬度。
3
聚氨酯定义
➢主链上含有--NHCO-- 基团聚合物通称为聚 氨酯甲酸酯简称为聚氨酯。
➢简称PU。
4
聚氨酯分类
➢根据原料不同和配方的变化，分为软质、 半硬质和硬质泡沫。
软质：座椅，头枕，海绵… 半硬质：扶手，方向盘； 硬质：方向盘芯、冷库保温防水。
聚氨酯发泡培训稿PPT课件
– 特殊应用领域
• 包装：工艺品、电子器件等（吸震缓冲） • 装饰：家具、门框、窗框、电器设备外壳（结构泡沫或仿木） • 运动器材：保龄球、雪橇等 • 园艺：插花、植物群泡沫基材（吸水泡沫）
.
6
聚氨酯发泡的基本原料
万华容威
• 主原料
– 聚醚—OH：350～600mgKOH/g ；fn ：3 ～8 – 聚酯—OH：200～400mgKOH/g ；fn ：2 ～3 – 异氰酸酯—PMDI： fn ： 2.5-3.0；TDI： fn ： 2
– 纤维 – 合成革 – CASE et al
.
3
万华容威
聚氨酯化学的基本反应
• 发泡反应
– 化学发泡反应（异氰酸酯和水反应）：
～NCO＋H2O → ～NHCOOH → ～NH2 ＋CO2 ↑
～NCO ＋～NH2 → ～HN－CO－NH～ （取代脲）
– 物理发泡反应
• 交联反应
– 氨基甲酸酯反应 — 主反应（异氰酸酯和多元醇羟基反应）
– 顾名思义：“硬”即一种感觉；“泡”即孔；感觉硬的多孔材料 – 在一定负荷作用下，不发生明显变形，当负荷过大时发生变形后
不能回复到原来形状的泡沫塑料
• 硬泡的特点
– 重量轻
• 通常密度在30～80Kg/m3
– 比强度高 – 热导率小（25℃）
• ～0.021W/m.K(EPS ～0.037;酚醛泡沫～0.042；发泡橡胶～0.044）
3 箱体、门体漏泡
可能原因分析
1 检查模具状态 2 检查发泡机设备工作状态 1 发泡设备出现故障，发泡料灌注不足 2 模温过低或过高 3 箱体后底板、后板排气不畅；（门体门胆气孔不够或不穿，排气不畅通） 4 发泡料有质量问题，流动性较差 5 原料比例不符合工艺要求 6 发泡料温度偏高，发泡反应速度太快 1 预装箱体、门体密封不良 2 发泡设备出现故障，发泡料灌注过多 3 模温过高 4 发泡料温度过低或过高 5 发泡料质量问题，发泡剂偏多
• 包装：工艺品、电子器件等（吸震缓冲） • 装饰：家具、门框、窗框、电器设备外壳（结构泡沫或仿木） • 运动器材：保龄球、雪橇等 • 园艺：插花、植物群泡沫基材（吸水泡沫）
.
6
聚氨酯发泡的基本原料
万华容威
• 主原料
– 聚醚—OH：350～600mgKOH/g ；fn ：3 ～8 – 聚酯—OH：200～400mgKOH/g ；fn ：2 ～3 – 异氰酸酯—PMDI： fn ： 2.5-3.0；TDI： fn ： 2
– 纤维 – 合成革 – CASE et al
.
3
万华容威
聚氨酯化学的基本反应
• 发泡反应
– 化学发泡反应（异氰酸酯和水反应）：
～NCO＋H2O → ～NHCOOH → ～NH2 ＋CO2 ↑
～NCO ＋～NH2 → ～HN－CO－NH～ （取代脲）
– 物理发泡反应
• 交联反应
– 氨基甲酸酯反应 — 主反应（异氰酸酯和多元醇羟基反应）
– 顾名思义：“硬”即一种感觉；“泡”即孔；感觉硬的多孔材料 – 在一定负荷作用下，不发生明显变形，当负荷过大时发生变形后
不能回复到原来形状的泡沫塑料
• 硬泡的特点
– 重量轻
• 通常密度在30～80Kg/m3
– 比强度高 – 热导率小（25℃）
• ～0.021W/m.K(EPS ～0.037;酚醛泡沫～0.042；发泡橡胶～0.044）
3 箱体、门体漏泡
可能原因分析
1 检查模具状态 2 检查发泡机设备工作状态 1 发泡设备出现故障，发泡料灌注不足 2 模温过低或过高 3 箱体后底板、后板排气不畅；（门体门胆气孔不够或不穿，排气不畅通） 4 发泡料有质量问题，流动性较差 5 原料比例不符合工艺要求 6 发泡料温度偏高，发泡反应速度太快 1 预装箱体、门体密封不良 2 发泡设备出现故障，发泡料灌注过多 3 模温过高 4 发泡料温度过低或过高 5 发泡料质量问题，发泡剂偏多
聚氨酯发泡工艺详解
聚氨酯发泡工艺详解(总28页)本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March聚氨酯发泡工艺聚氨酯发泡工艺聚氨酯发泡工艺一、发泡聚氨酯的优点/Article26079.html发泡聚氨酯由双组分组成，甲组分为多元醇，乙组分为异氰酸酯，施工时两组分进入喷涂机械中混合喷出，呈雾状，一分钟发泡凝固成型。
这种材料近几年才引进，用于建筑保温防水经过二、三年的使用，有较多的了解，优点很多，使用范围很广。
1.保温性能好。
导热系数0. 025左右，比聚苯板还好，是目前建筑保温较好的材料。
2.防水性能好。
泡沫孔是封闭的，封闭率达95% ,雨水不会从孔间渗过去。
3.因现场喷涂，形成整体防水层，没有接缝，任何高分子卷材所不及，减少维修工作量。
4.粘结性能好。
能够和木材、金属、砖石、玻璃等材料粘结得非常牢固，不怕大风揭起。
5.用于新作屋面或旧屋面维修都很适宜特别是旧屋面返修，不必铲除原有的防水层和保温层，只需清除表面的灰、砂杂物，即可喷涂。
6.施工简便速度快。
每日每工可喷200多平米，有利于抢进度。
7.收头构造简单。
喷涂发泡聚氨酯收头，不用特别处理，大为简化。
如使用卷材，在女儿墙处，需留凹槽，收头在凹槽内;若不能留凹槽，需用扁铁封钉收头，还要涂嵌缝膏。
8.经济效益好。
如果把保温层和防水层分开，不仅造价高，而且工期长，而发泡聚氨酯一次成活。
9.耐老化好。
据国外已用工程总结和研究测试获知，耐老化年限可达30年之久。
二、发泡聚氨酯的应用1.平屋面防水保温不上人屋面加喷一道彩色涂料，作为保护层;上人屋面，在上坐浆铺面砖。
2.瓦顶坡屋面将发泡聚氨酯喷在望板下沿，瓦块座浆在望板上，不会发生滑动。
3.墙体保温发泡聚氨酯用作墙体保温更具优越性装。
配式大墙板，喷在板肋间，粘结好又严密。
如用空心砌块，可将发泡聚氨酯喷在孔洞内，塞充饱满冻库的墙壁，喷涂尤佳。
聚氨酯发泡工艺简介1
软化仪表板聚氨酯 发泡工艺简介
1
软化仪表板总成
软化表皮
材料：带花纹的 PVC或ABS厚 成型：吸塑工艺
设备：真空吸塑机
2
软化仪表板总成（续）
骨架
材料：PP
成型：注塑工艺 设备：注塑机
3
软化仪表板总成 (续)
半硬质PU 填充层 材料：半硬质PU泡沫 成型：发泡Байду номын сангаас艺
设备：高压发泡机 目前大多采用高压发泡机
5、发泡、熟化：物料在模具内反应膨胀，熟化。
6、起模、脱模。
7、修剪：将溢出边的余料修剪。
8 、检验入库：将外有花纹表皮、内有缓冲弹性， 又有刚度的软化仪表板生产出来了。
10
整个工艺流程可用下图表示
聚醚多元醇 异氰酸酯组份
原料贮罐
计量泵
混合头
固定骨架表皮
浇注
发泡熟化
起模、脱模 修剪 检验入库 制品
11
清理模具
喷脱模剂
6
软化仪表板发泡成型工艺（续）
泡沫形成 在聚氨酯泡沫制造过程中，这些反应在催化 剂的存在下，以较快的速度同时进行着，并在几分 钟内大部分完成，最后形成具有一定高分子量和一 定交链度的聚氨酯泡沫体。
7
软化仪表板发泡成型工艺（续）
高压发泡机（型号：A compact 60FC ） 包括： 1、原材料储罐系统 2、高压计量系统 3、控制系统（程序控制面板） 4、浇注系统 5、旋转机械摇臂 6、液压系统 7、冷水机组 8、气动泵
4
软化仪表板发泡成型工艺
原
• • • • •
材
料
聚醚组合料 （A 组份） 聚醚多元醇 催化剂 泡沫稳定剂 发泡剂 其他助剂 异氰酸酯 （B 组份） 主要有TDI、MDI、PAPI 等。
1
软化仪表板总成
软化表皮
材料：带花纹的 PVC或ABS厚 成型：吸塑工艺
设备：真空吸塑机
2
软化仪表板总成（续）
骨架
材料：PP
成型：注塑工艺 设备：注塑机
3
软化仪表板总成 (续)
半硬质PU 填充层 材料：半硬质PU泡沫 成型：发泡Байду номын сангаас艺
设备：高压发泡机 目前大多采用高压发泡机
5、发泡、熟化：物料在模具内反应膨胀，熟化。
6、起模、脱模。
7、修剪：将溢出边的余料修剪。
8 、检验入库：将外有花纹表皮、内有缓冲弹性， 又有刚度的软化仪表板生产出来了。
10
整个工艺流程可用下图表示
聚醚多元醇 异氰酸酯组份
原料贮罐
计量泵
混合头
固定骨架表皮
浇注
发泡熟化
起模、脱模 修剪 检验入库 制品
11
清理模具
喷脱模剂
6
软化仪表板发泡成型工艺（续）
泡沫形成 在聚氨酯泡沫制造过程中，这些反应在催化 剂的存在下，以较快的速度同时进行着，并在几分 钟内大部分完成，最后形成具有一定高分子量和一 定交链度的聚氨酯泡沫体。
7
软化仪表板发泡成型工艺（续）
高压发泡机（型号：A compact 60FC ） 包括： 1、原材料储罐系统 2、高压计量系统 3、控制系统（程序控制面板） 4、浇注系统 5、旋转机械摇臂 6、液压系统 7、冷水机组 8、气动泵
4
软化仪表板发泡成型工艺
原
• • • • •
材
料
聚醚组合料 （A 组份） 聚醚多元醇 催化剂 泡沫稳定剂 发泡剂 其他助剂 异氰酸酯 （B 组份） 主要有TDI、MDI、PAPI 等。
PU发泡工艺介绍 ppt课件
乳白：
➢ 混合后泡沫并不是马上起发，而是经过一定时间的流动后， 泡沫才开始变白并开始迅速起发。
➢ 混合结束到起发（泡沫上升）之间的时间就是乳白时间。 ➢ 乳白时间越长则泡沫的流动性越好。 ➢ 乳白时间长有利于原料在模具中分布。
8
PU发泡工艺介绍
上升：
涉及到泡沫填充能力和熟化速度。
拉丝：
涉及泡沫的凝胶程度。
• 料比： 产品硬度，物理性能和开孔性的重要控制 点；
17
PU发泡工艺介绍
• 聚醚多元醇和聚酯多元醇的未来发展趋势： • 高官能度的聚醚多元醇； • 高固含量和低粘度的聚合物多元醇； • 低挥发性； • 分子量高，分子量分布范围小； • 伯羟基含量进一步提高。
18
PU发泡工艺介绍
两个主要反应方程式
收缩：
考量开孔和稳定性的重要指标。
9
PU发泡工艺介绍
➢聚氨酯原材料主要有ISO部分（又称黑料或 B料）和聚醚组合料部分（又称白料或A料） 组成。
ISO部分： TDI、TDI&MDI、 MDI。
聚醚组合料部分： 聚醚：聚醚多元醇和聚酯多元醇。
10
PU发泡工艺介绍
➢助剂：
➢ 催化剂：发泡胺催化剂和凝胶胺催化剂 ➢ 泡沫稳定剂：有机硅油 ➢ 发泡剂：H2O、F-11、F-12、二氯甲烷 ➢ 阻燃剂：磷酸铵、氧化锑、含卤（烃、醇、酯、醚）、
1
PU发泡工艺介绍
• 介绍聚氨酯发泡工艺基础原理 • 发泡设备、模具的基础知识 • 工业生产安全防范
2
PU发泡工艺介绍
• 聚氨酯的发展史 • 聚氨酯的分类 • 原料的介绍 • 聚氨酯的发泡原理 • 影响发泡的因素 • 配方制作基本要素 • 脱模剂原理及选择 • 发泡设备简单介绍
➢ 混合后泡沫并不是马上起发，而是经过一定时间的流动后， 泡沫才开始变白并开始迅速起发。
➢ 混合结束到起发（泡沫上升）之间的时间就是乳白时间。 ➢ 乳白时间越长则泡沫的流动性越好。 ➢ 乳白时间长有利于原料在模具中分布。
8
PU发泡工艺介绍
上升：
涉及到泡沫填充能力和熟化速度。
拉丝：
涉及泡沫的凝胶程度。
• 料比： 产品硬度，物理性能和开孔性的重要控制 点；
17
PU发泡工艺介绍
• 聚醚多元醇和聚酯多元醇的未来发展趋势： • 高官能度的聚醚多元醇； • 高固含量和低粘度的聚合物多元醇； • 低挥发性； • 分子量高，分子量分布范围小； • 伯羟基含量进一步提高。
18
PU发泡工艺介绍
两个主要反应方程式
收缩：
考量开孔和稳定性的重要指标。
9
PU发泡工艺介绍
➢聚氨酯原材料主要有ISO部分（又称黑料或 B料）和聚醚组合料部分（又称白料或A料） 组成。
ISO部分： TDI、TDI&MDI、 MDI。
聚醚组合料部分： 聚醚：聚醚多元醇和聚酯多元醇。
10
PU发泡工艺介绍
➢助剂：
➢ 催化剂：发泡胺催化剂和凝胶胺催化剂 ➢ 泡沫稳定剂：有机硅油 ➢ 发泡剂：H2O、F-11、F-12、二氯甲烷 ➢ 阻燃剂：磷酸铵、氧化锑、含卤（烃、醇、酯、醚）、
1
PU发泡工艺介绍
• 介绍聚氨酯发泡工艺基础原理 • 发泡设备、模具的基础知识 • 工业生产安全防范
2
PU发泡工艺介绍
• 聚氨酯的发展史 • 聚氨酯的分类 • 原料的介绍 • 聚氨酯的发泡原理 • 影响发泡的因素 • 配方制作基本要素 • 脱模剂原理及选择 • 发泡设备简单介绍
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• 料比： 产品硬度，物理性能和开孔性的重要控制 点；
聚氨酯原材料-聚醚组合料
• 聚醚多元醇和聚酯多元醇的未来发展趋势： • 高官能度的聚醚多元醇； • 高固含量和低粘度的聚合物多元醇； • 低挥发性； • 分子量高，分子量分布范围小； • 伯羟基含量进一步提高。
聚氨酯化学
两个主要反应方程式
注释：以上是两个主要的反应，但实际还存在超过10个的副反应 存在，因此关键是控制好反应的平衡以获得所需要的结果。
混合：
ISO与 POL混合，此过程在混合头上完成。
乳白：
➢ 混合后泡沫并不是马上起发，而是经过一定时间的流动后， 泡沫才开始变白并开始迅速起发。
➢ 混合结束到起发（泡沫上升）之间的时间就是乳白时间。 ➢ 乳白时间越长则泡沫的流动性越好。 ➢ 乳白时间长有利于原料在模具中分布。
聚氨酯泡沫形成
上升：
涉及到泡沫填充能力和熟化速度。
PU发泡工艺介绍
课程目标
• 介绍聚氨酯发泡工艺基础原理 • 发泡设备、模具的基础知识 • 工业生产安全防范
课 程 目录
• 聚氨酯的发展史 • 聚氨酯的分类 • 原料的介绍 • 聚氨酯的发泡原理 • 影响发泡的因素 • 配方制作基本要素 • 脱模剂原理及选择 • 发泡设备简单介绍
• 发泡模具简单介绍 • 生产工艺流程解析 • 常见问题分解 • 工业生产安全防范 • 聚氨酯发展趋势 • 知识要点回顾 • 持续改进（发泡工艺） • 经验分享
聚氨酯化学：A料跟B料之比
➢ 根据A料与B料反应时的当量关系，可以计算出100克A料 需要多少克B料。
➢ 发泡指数INDEX：ISO实际用量/ISO理论用量*100； ➢ INDEX范围一般为60—110之间，INDEX较高时，产品比
较硬；
➢ 其中TDI理想的范围是90－105； ➢ MDI系统理想的范围是85－95。
聚氨酯化学：A料跟B料之比
对于座椅泡沫而言（TDI系统及TDI&MDI系统）来说， 其对应关系为：
聚醚组合料
• 将聚醚，水，催化剂和稳定剂按一定的比例配制后搅拌均匀的体系； 也称为A料
• 常见的配方：Leabharlann 工艺流程• 原料检验
•
羟值，含水量，固含量，NCO含量等原材料性能；
• 配料
•
按配方配制聚醚组合料；
拉丝：
涉及泡沫的凝胶程度。
收缩：
考量开孔和稳定性的重要指标。
聚氨酯原材料
➢聚氨酯原材料主要有ISO部分（又称黑料或 B料）和聚醚组合料部分（又称白料或A料） 组成。
ISO部分： TDI、TDI&MDI、 MDI。
聚醚组合料部分： 聚醚：聚醚多元醇和聚酯多元醇。
聚氨酯原材料
➢助剂：
➢ 催化剂：发泡胺催化剂和凝胶胺催化剂 ➢ 泡沫稳定剂：有机硅油 ➢ 发泡剂：H2O、F-11、F-12、二氯甲烷 ➢ 阻燃剂：磷酸铵、氧化锑、含卤（烃、醇、酯、醚）、
聚氨酯原材料-ISO部分
• TDI&MDI： • 为了降低成本可在TDI内加入MDI。
• TDI&MDI： • 有TDI+MDI组合而成；加入的 MDI比例
不同，有TM70/30,TM80/20等不同配比， 按具体的配方而定。
聚氨酯原材料-聚醚组合料
• 聚醚多元醇 • 我们现在使用的GP-1618、ZS-104
• 浇注
•
按一定的轨迹，一定的流量，一定的浇注时间向模具
中进行投料并控制原料的温度，模具的温度以及浇注时的
压力。
工艺流程
成型
两种原料在一定的温度下反应，简称固化
脱模
与脱模剂有极大的关系
开孔
泡沫出模后，需要进行开孔，使泡孔破裂，否则泡沫容易 收缩。
后熟化
泡沫出模后，还没有反应完全，还需后熟化，该过程需要 6小时。
主要特点： ➢制作的产品密度较低 ➢产品拉伸、回弹较好 ➢耐老化性能较差 ➢危害性较大
聚氨酯原材料-ISO部分
MDI（二苯甲烷二异氰酸酯）：指的是改性的MDI或称MMDI， 主要成分：MDI+（4、4MDI，2、4 MDI）。
系统主要特点是: • 活性比较高，反应速度快； • 对模具温度的依赖程度低，可以低模温生产； • 后熟化快； • 耐老化性能非常优良； • 撕裂强度较差； • 价格低； • 适合做高硬度、高密度产品；
氢氧化铝 ➢ 防老剂 ➢ 链增长剂：三乙醇胺（我们使用的） ➢ 颜料 ➢ 脱模剂
聚氨酯原材料-ISO部分
➢ TDI:甲苯二异腈酸酯
➢ MDI：多亚甲基多苯基多异腈酸酯
聚氨酯原材料-ISO部分
TDI（甲苯二异氰酸酯）：主要有2，4-和2， 6-异构体。工业上主要有三种产品， T100,T80/20,T65/35
聚氨酯定义
➢主链上含有--NHCO-- 基团聚合物通称为聚 氨酯甲酸酯简称为聚氨酯。
➢简称PU。
聚氨酯分类
➢根据原料不同和配方的变化，分为软质、 半硬质和硬质泡沫。
软质：座椅，头枕，海绵… 半硬质：扶手，方向盘； 硬质：方向盘芯、冷库保温防水。
➢根据多元醇品种分类，分为聚酯型、聚醚 型；我们主要是使用聚醚型。
• 官能度：官能度越高则物理性能，特别是弹性和 耐老化性能越好；
• 伯羟基含量：伯羟基含量越高则聚醚多元醇的反 应活性越高；
• 粘度：粘度越低则原料的流动性越好，加工性能 就越好，及混合程度；
聚氨酯原材料-聚醚组合料
• 固含量： 固含量越高则泡沫产品硬度越高；
• 粘度： 与固含量相关，固含量越高则粘度越高； 粘度越低则原料的流动性越好，加工性能 就越好；
➢ 不平衡的压力将导致：浇注重量波动，超差；混合效果不 好；
➢ POL与ISO的比例不对； ➢ 混合程度、串料；
工艺流程（从配料到浇注）
GP-104
ZS-1618
Y-10366
A-380
C-225
三乙醇胺 （85%）
水
称量 搅 拌
进料罐
P1
M
计量泵
P2
M
计量泵
高压 混合
P3
M
计量泵
ISO
M
计量泵
CV8前座
工艺控制
压力
➢ 压力循环的目的使系统平衡 高压循环压力＝浇注压力（欧洲）；高压循环压力≥浇注 压力（目前）
➢根据ISO不同分类：TDI、TM、MT、 MDI。
聚氨酯分类
根据发泡方法分类，可以分为块泡，模塑和 喷涂聚氨酯泡沫：
分别应用： ➢ 块泡：复合泡沫、海绵。 ➢ 模塑：座椅，扶手，头枕。 ➢ 喷涂：冷库防水保温。
聚氨酯泡沫形成
➢反应方程式
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和
聚氨酯泡沫形成
聚氨酯原材料-聚醚组合料
• 聚醚多元醇和聚酯多元醇的未来发展趋势： • 高官能度的聚醚多元醇； • 高固含量和低粘度的聚合物多元醇； • 低挥发性； • 分子量高，分子量分布范围小； • 伯羟基含量进一步提高。
聚氨酯化学
两个主要反应方程式
注释：以上是两个主要的反应，但实际还存在超过10个的副反应 存在，因此关键是控制好反应的平衡以获得所需要的结果。
混合：
ISO与 POL混合，此过程在混合头上完成。
乳白：
➢ 混合后泡沫并不是马上起发，而是经过一定时间的流动后， 泡沫才开始变白并开始迅速起发。
➢ 混合结束到起发（泡沫上升）之间的时间就是乳白时间。 ➢ 乳白时间越长则泡沫的流动性越好。 ➢ 乳白时间长有利于原料在模具中分布。
聚氨酯泡沫形成
上升：
涉及到泡沫填充能力和熟化速度。
PU发泡工艺介绍
课程目标
• 介绍聚氨酯发泡工艺基础原理 • 发泡设备、模具的基础知识 • 工业生产安全防范
课 程 目录
• 聚氨酯的发展史 • 聚氨酯的分类 • 原料的介绍 • 聚氨酯的发泡原理 • 影响发泡的因素 • 配方制作基本要素 • 脱模剂原理及选择 • 发泡设备简单介绍
• 发泡模具简单介绍 • 生产工艺流程解析 • 常见问题分解 • 工业生产安全防范 • 聚氨酯发展趋势 • 知识要点回顾 • 持续改进（发泡工艺） • 经验分享
聚氨酯化学：A料跟B料之比
➢ 根据A料与B料反应时的当量关系，可以计算出100克A料 需要多少克B料。
➢ 发泡指数INDEX：ISO实际用量/ISO理论用量*100； ➢ INDEX范围一般为60—110之间，INDEX较高时，产品比
较硬；
➢ 其中TDI理想的范围是90－105； ➢ MDI系统理想的范围是85－95。
聚氨酯化学：A料跟B料之比
对于座椅泡沫而言（TDI系统及TDI&MDI系统）来说， 其对应关系为：
聚醚组合料
• 将聚醚，水，催化剂和稳定剂按一定的比例配制后搅拌均匀的体系； 也称为A料
• 常见的配方：Leabharlann 工艺流程• 原料检验
•
羟值，含水量，固含量，NCO含量等原材料性能；
• 配料
•
按配方配制聚醚组合料；
拉丝：
涉及泡沫的凝胶程度。
收缩：
考量开孔和稳定性的重要指标。
聚氨酯原材料
➢聚氨酯原材料主要有ISO部分（又称黑料或 B料）和聚醚组合料部分（又称白料或A料） 组成。
ISO部分： TDI、TDI&MDI、 MDI。
聚醚组合料部分： 聚醚：聚醚多元醇和聚酯多元醇。
聚氨酯原材料
➢助剂：
➢ 催化剂：发泡胺催化剂和凝胶胺催化剂 ➢ 泡沫稳定剂：有机硅油 ➢ 发泡剂：H2O、F-11、F-12、二氯甲烷 ➢ 阻燃剂：磷酸铵、氧化锑、含卤（烃、醇、酯、醚）、
聚氨酯原材料-ISO部分
• TDI&MDI： • 为了降低成本可在TDI内加入MDI。
• TDI&MDI： • 有TDI+MDI组合而成；加入的 MDI比例
不同，有TM70/30,TM80/20等不同配比， 按具体的配方而定。
聚氨酯原材料-聚醚组合料
• 聚醚多元醇 • 我们现在使用的GP-1618、ZS-104
• 浇注
•
按一定的轨迹，一定的流量，一定的浇注时间向模具
中进行投料并控制原料的温度，模具的温度以及浇注时的
压力。
工艺流程
成型
两种原料在一定的温度下反应，简称固化
脱模
与脱模剂有极大的关系
开孔
泡沫出模后，需要进行开孔，使泡孔破裂，否则泡沫容易 收缩。
后熟化
泡沫出模后，还没有反应完全，还需后熟化，该过程需要 6小时。
主要特点： ➢制作的产品密度较低 ➢产品拉伸、回弹较好 ➢耐老化性能较差 ➢危害性较大
聚氨酯原材料-ISO部分
MDI（二苯甲烷二异氰酸酯）：指的是改性的MDI或称MMDI， 主要成分：MDI+（4、4MDI，2、4 MDI）。
系统主要特点是: • 活性比较高，反应速度快； • 对模具温度的依赖程度低，可以低模温生产； • 后熟化快； • 耐老化性能非常优良； • 撕裂强度较差； • 价格低； • 适合做高硬度、高密度产品；
氢氧化铝 ➢ 防老剂 ➢ 链增长剂：三乙醇胺（我们使用的） ➢ 颜料 ➢ 脱模剂
聚氨酯原材料-ISO部分
➢ TDI:甲苯二异腈酸酯
➢ MDI：多亚甲基多苯基多异腈酸酯
聚氨酯原材料-ISO部分
TDI（甲苯二异氰酸酯）：主要有2，4-和2， 6-异构体。工业上主要有三种产品， T100,T80/20,T65/35
聚氨酯定义
➢主链上含有--NHCO-- 基团聚合物通称为聚 氨酯甲酸酯简称为聚氨酯。
➢简称PU。
聚氨酯分类
➢根据原料不同和配方的变化，分为软质、 半硬质和硬质泡沫。
软质：座椅，头枕，海绵… 半硬质：扶手，方向盘； 硬质：方向盘芯、冷库保温防水。
➢根据多元醇品种分类，分为聚酯型、聚醚 型；我们主要是使用聚醚型。
• 官能度：官能度越高则物理性能，特别是弹性和 耐老化性能越好；
• 伯羟基含量：伯羟基含量越高则聚醚多元醇的反 应活性越高；
• 粘度：粘度越低则原料的流动性越好，加工性能 就越好，及混合程度；
聚氨酯原材料-聚醚组合料
• 固含量： 固含量越高则泡沫产品硬度越高；
• 粘度： 与固含量相关，固含量越高则粘度越高； 粘度越低则原料的流动性越好，加工性能 就越好；
➢ 不平衡的压力将导致：浇注重量波动，超差；混合效果不 好；
➢ POL与ISO的比例不对； ➢ 混合程度、串料；
工艺流程（从配料到浇注）
GP-104
ZS-1618
Y-10366
A-380
C-225
三乙醇胺 （85%）
水
称量 搅 拌
进料罐
P1
M
计量泵
P2
M
计量泵
高压 混合
P3
M
计量泵
ISO
M
计量泵
CV8前座
工艺控制
压力
➢ 压力循环的目的使系统平衡 高压循环压力＝浇注压力（欧洲）；高压循环压力≥浇注 压力（目前）
➢根据ISO不同分类：TDI、TM、MT、 MDI。
聚氨酯分类
根据发泡方法分类，可以分为块泡，模塑和 喷涂聚氨酯泡沫：
分别应用： ➢ 块泡：复合泡沫、海绵。 ➢ 模塑：座椅，扶手，头枕。 ➢ 喷涂：冷库防水保温。
聚氨酯泡沫形成
➢反应方程式
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和
聚氨酯泡沫形成