冷熟化高回弹聚氨酯泡沫塑料缺陷解决方案
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聚氨酯发泡质量问题聚氨酯喷涂发泡过程中,出现泡沫收缩、酥脆、太软、烧心、开裂、冒烟、脱落、塌泡、泡沫孔粗大、一捏成细粉末、反应初期发泡慢、启发慢等一系列问题。
聚氨酯发泡受施工过程中条件、设备、工艺以及环境温度的影响,聚氨酯反应过程中会出现各种不正常的现象,最终影响泡沫质量问题。
现将所有可能出现的情况录如下:以下A料代表聚氨酯白料,即组合聚醚;B料代表聚氨酯黑料,即聚合MDI(多异氰酸酯)。
1、A、B料混合后不发泡:①料温低;②两组分配比不准③A料漏加催化剂;④B料质量低劣;⑤A料漏加发泡剂。
2、聚氨酯硬泡收缩:①A料组分多,使聚氨酯硬泡强度下降引起收缩;②喷枪中料液混合不均,喷雾空气太小,或物料粘度太大;③固化太快,形成较多闭孔;④气体热胀冷缩变形。
3、聚氨酯硬泡酥脆:①B料组分太多;②水分过多;③工作面温度过低;④B料酸值大,含杂质多;⑤A料阻燃剂加入量过多。
4、聚氨酯硬泡太软,熟化过慢:①B料组分量小;②A料中锡类催化剂太少;③气温、料温、落料工作面温度低。
5、聚氨酯硬泡塌泡:①发泡气体产生过速,应降低A料中胺催化剂用量;②A料中匀泡剂失效或有碱性;③催化剂失效或漏加,应补加A料中锡催化剂;④原料中酸值大。
6、聚氨酯硬泡泡孔粗大:①A料中匀泡剂失效或漏加;②水分多(发泡剂或聚醚中水分);③A、B料搅拌混合不均匀;④B 料纯度低,含总氯或酸值高;⑤气体发生速度比凝胶快。
7、聚氨酯硬泡开裂,或烧心:①物料温度高;②A料催化剂过量;③一次浇注量过大,泡沫过厚;④用水做发泡剂时加入量过多;⑤物料中有金属盐类杂质。
8、聚氨酯硬泡脱落:①喷涂工作面湿度大,使反应不完全充分,底层泡沫发酥、发脆、呈粉沫状;②被喷工作面不洁,有油污,灰尘太多9、聚氨酯硬泡逸出烟:①A料中催化剂用量太高;②A料中聚醚羟值过高;③料温太高等。
从以上出现的问题分析得知,除客观因素外,A料组分涉及因素较多。
在现实生产中,调整粘度、乳白时间、发泡时间、固化时间等主要是调整A料。
发泡气泡缺陷的解决方法(一)解决发泡气泡缺陷的方法1. 原因分析•发泡气泡缺陷是由于材料中存在过多的气体或气体无法逸出而形成的。
可能的原因包括:–施工过程中的搅拌不均匀–使用了质量不合格的材料–温度或湿度条件不适宜–施工操作不当•了解产生发泡气泡缺陷的原因是解决问题的第一步。
2. 方法一:改变搅拌方式•通过改变材料的搅拌方式可以改善气体的分布,减少气泡产生。
•可以尝试以下方法:–更换搅拌设备,选择能够均匀搅拌材料的工具–调整搅拌时间和速度,使材料更加均匀–使用适当的助剂来改进搅拌效果3. 方法二:优化材料选择•使用质量良好的材料是避免发泡气泡缺陷的关键。
•注意以下几点:–购买来自可靠供应商的材料,确保质量可靠–研究材料的特性和成分,选择适合的材料–严格控制材料的存储条件,避免受潮或受污染4. 方法三:调整环境条件•温度和湿度对发泡气泡缺陷的产生有重要影响。
•可以尝试以下方法调整环境条件:–根据材料的要求,控制施工环境的温度和湿度–使用合适的加热或降温设备来调整温度–采取措施防止湿度过高或过低,例如使用加湿器或除湿器5. 方法四:改进施工操作•施工操作的正确与否直接影响气泡缺陷的产生。
•可以注意以下几点来改进施工操作:–详细阅读和遵守施工说明书和标准操作规程–培训施工人员,提高操作技能和意识–注重细节,例如使用压平工具消除气泡6. 方法五:使用检测工具•使用检测工具可以帮助发现发泡气泡缺陷,并及时解决问题。
•可以使用以下检测工具:–热像仪:检测材料表面的温度差异,发现可能存在气泡的区域–放大镜:观察材料表面细微的气泡–压力计:测量材料中的气体压力,判断是否存在过多气体7. 总结•发泡气泡缺陷是常见的施工问题,但可以通过一些方法来解决。
•通过改变搅拌方式、优化材料选择、调整环境条件、改进施工操作和使用检测工具,可以有效地解决发泡气泡缺陷问题。
•选择合适的方法需要结合具体情况进行综合分析和实践验证。
8. 实例分析•为了更好地理解解决发泡气泡缺陷的方法,以下是一个实例分析:情境描述•施工人员在进行聚氨酯发泡材料的施工过程中,发现出现了大量发泡气泡的缺陷。
汽车用聚氨酯泡沫塑料制品的缺陷及防止
王力;赫丽媛
【期刊名称】《汽车工艺与材料》
【年(卷),期】1997(000)004
【总页数】2页(P33-34)
【作者】王力;赫丽媛
【作者单位】长春汽车材料研究所;第一汽车集团公司内饰件厂
【正文语种】中文
【中图分类】U465.41
【相关文献】
1.陶氏推出汽车用聚氨酯泡沫创新解决方案 [J],
2.汽车用合金化热镀锌板镀层缺陷及其防止措施 [J], 朱久发
3.低雾化低挥发性汽车用新型聚氨酯泡沫塑料助剂 [J],
4.浅谈重型汽车用塑料制品成型工艺 [J], 田雅萍;刘少文;任广英
5.低雾化低挥发性汽车用新型聚氨酯泡沫塑料助剂 [J], Muller L, Ghobary H E;Derderian E J, Robinson K K;Chong S M
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如何解决聚氨酯发泡机的空泡问题?聚氨酯发泡机发泡过程有时会有较大的气泡出现,我们称之为空泡。
空泡是一种常见的发泡缺陷,如何解决聚氨酯发泡机的空泡问题是施工过程中需要考虑的一个问题。
在这里,洛阳天江化工新材料有限公司的专家提出了以下建议,做好以下几点有助于解决高压发泡机的空泡缺陷:一、严格控制原料的配比和注射量控制黑料、组合聚醚和环戊烷的配比。
经过多次实验研究,洛阳天江化工的专家发现:在总注射量不变的情况下,黑料比例过大则会出现空泡,白料比例过大则会出现软泡,环戊烷比例过大则会出现涨泡,环戊烷比例过小则会出现空泡。
黑白料的比例失调将会出现混料不均匀、泡沫收缩现象。
注射量的多少应以工艺要求为标准。
注射量低于工艺要求量时将会出现泡体模塑密度低、强度低甚至出现填充不密实空泡现象。
注射量高于工艺要求时将会出现涨泡和漏泡现象导致箱体(门体)出现变形。
二、聚氨酯发泡机的温度控制是解决空泡问题的一大关键聚氨酯发泡机温度太高时反应剧烈不易控制。
容易出现注入较大箱体的泡液性能不均一,开始注入的泡液已经发生化学反应粘度迅速增加,而后注入的泡液还未反应。
从而导致后注入的泡液不能将先注入的泡液推到箱体发泡流程的最前端,出现箱体局部空泡现象。
黑白料在发泡前应进行恒温处理。
洛阳天江化工的专家在经过反复测试后发现,发泡温度控制在18-25℃,发泡设备预热炉温度控制在30-50℃,发泡模温度控制在35-45℃时发泡效果最佳。
发泡膜温度过低时,液泡体系流动性差,固化时间长,反应不彻底从而导致出现空泡;发泡膜温度过高时,塑料内胆受热变形,导致泡液体系反应剧烈。
因此,必须严格控制发泡膜温度和发泡炉的环境温度。
特别是冬季时每天早上开线时必须对发泡膜、预热炉、发泡炉及箱体和门体预热30分钟以上。
夏季发泡一段时间后必须对聚氨酯发泡机的发泡系统进行冷却降温。
聚氨酯发泡机与温度的关系很大,因为发泡是依靠热量而进行的。
如果没有热量,体系中的发泡剂无法蒸发,不能生成泡沫塑料。
聚氨酯涂料的施工要点及缺陷产生的原因及预防措施摘要:夏季使用聚氨酯类油漆进行涂装施工或进行涂层修补时,漆膜经常出现暗泡、针孔等弊病,俗称“热痱”、“痱子”。
为减少针孔产生,一般喷漆后进入烘干室前,都要保证湿漆膜有10min左右的溶剂挥发时间(称为闪干时间或流平时间),这样就可能使有些人认为增加闪干时聚氨酯树脂涂料在很多领域都有着广泛的应用,它有着优良的性能,种类也非常的多。
聚氨酯涂料属反应性涂料,涂饰质量还涉及涂饰施工的种种客观因素,需要注意一些施工要点,使涂饰质量良好。
在涂饰后,会有一些缺陷产生,分析其缺陷产生的原因并对之提出预防措施。
关键词:聚氨酯涂料;施工要点;缺陷及其产生的原因;预防措施。
聚氨酯树脂是第二次世界大战时期发展起来的树脂,但直到近几十年来,由于生产的主要原料二异氰酸酯的价格在不断下降,所以使聚氨酯树脂在涂料、胶料、塑料、橡胶等行业得到越来越广泛的应用。
我国从1958年开始研制聚氨酯树脂涂料,1968年上海地区家具行业研制出685聚氨酯树脂涂料进行试用,取得很好的涂饰效果,便很快在上海地区家具行业普遍推广试用。
到1980年后逐步在全国家具行业获得广泛应用。
因聚氰酸酯具有较活泼的化学反应性,可与不同的聚酯、聚醚、多元醇及其他合成树脂配合使用,制出很多种类的聚氨酯涂料。
聚氨酯涂料在飞机、船舶、车辆、木材、塑料、橡胶、皮革、建筑物涂装、防腐涂装等都有着广泛的应用。
本文主要介绍其在木器产品中的施工要点及缺陷产生原因和预防措施。
1、聚氨酯涂料简述聚氨酯树脂涂料是聚氨基甲酯树脂涂料的简称。
它是以多异氰酸酯跟多羟基化合物反应而制得的,含有氨基甲酸酯为主要成膜物质的涂料,是一种含有氨基甲酸酯链节的高分子化合物。
聚氨酯树脂的涂膜具有优良弹性、坚韧、耐磨、耐候、耐腐蚀及较好的装饰性,可根据使用要求制成多种新型涂料,应用十分广泛。
聚氨酯涂料的种类很多,在木制品中常用的有聚氨脂油、潮气固化聚氨酯和双组分聚氨酯。
高回弹聚氨酯泡沫的研究和应用近年来,由于领域的进步和技术的进步,高回弹聚氨酯泡沫成为现代物质的一种重要的新材料。
它既可以用于装饰,也可以用于构建,具有良好的抗衰老性,耐久性和阻燃性。
高回弹聚氨酯泡沫的主要特点是高弹性,具有良好的抗压性能和阻尼性能,可以有效地减少摩擦力。
同时,它具有良好的热和隔热性能,可以抵抗大气湿度,保持温度稳定和表面平整。
它甚至可以用于消声和吸音等应用。
在研发和改进高回弹聚氨酯泡沫的过程中,得益于技术的发展,其结构、属性和性能得到了显著的改善。
它具有良好的低温、耐化学稳定性、耐磨性和烟熏性能。
由于其低电阻性能,它可以用作波导隔离层,以进一步提高抗穿透性和防止电离。
高回弹聚氨酯泡沫由于其质轻、应力分布均匀、弹性密度低等特点,可用于构建轻便的框架结构,因而成为航空航天、新能源、工业装备、汽车等行业的理想材料。
除了前述的应用之外,高回弹聚氨酯泡沫还可用于高要求的行业,如军事科学、卫星通讯、智能电子系统、新能源和储能设备等行业。
它具有良好的电磁隔离性、耐振性和耐热性,可以用于屏蔽电磁波,保持电子设备的稳定性和可靠性。
它还可以用于电池绝缘和热传导抑制剂,以提高能量储存性能和效率。
虽然高回弹聚氨酯泡沫具有多种优势,但也存在一些缺点。
它的成本较高,并且容易受到气温变化和外界因素的影响,影响其机械性能和耐久性。
此外,它具有一定的热传导率,可以损害电子设备的可靠性和性能。
因此,为了实现高回弹聚氨酯泡沫的更好的应用,需要进行深入的研究和分析,以便能够改进其物理性质和性能,在满足特定工业要求的前提下,提高其质量,提高其可行性和可操作性,并有效地减少其成本。
总之,高回弹聚氨酯泡沫作为一种现代物质,具有许多优点,可以应用于多种行业,但它也有一些缺点,需要进行进一步的研究和改进,以满足特定应用的要求,实现它的更好的应用。
泡沫陈化问题解决方案
泡沫陈化问题指的是泡沫在使用一段时间后会出现变硬、发黄、气味不佳等现象。
这种问题主要是由于泡沫材料的老化、污染等原因引起的。
下面是解决泡沫陈化问题的一些方案。
首先,可以通过定期清洁和保养,延长泡沫材料的使用寿命。
清洁时可以使用温和的清洁剂和软布,避免使用过于刺激性的清洁剂。
定期保养时可以使用含有保湿成分的泡沫保养剂,可以有效防止泡沫材料的干燥和老化。
其次,要提升泡沫材料的质量,选择质量好的原材料和生产工艺。
在选择泡沫材料时,首先要确保原材料是真正的高质量泡沫,避免使用劣质、掺假的材料。
其次,生产工艺也要精细,尽量避免生产过程中产生污染物,以及过高的温度和冷却时间导致材料变质。
此外,可以改进泡沫产品的设计和使用环境,减少泡沫陈化的可能性。
在产品设计时,可以考虑加入适量的防老化剂和抗氧化剂,延缓泡沫材料的老化过程。
在使用环境上,可以避免泡沫长时间暴露在阳光下或高温环境中,这样可以减缓泡沫材料的老化速度。
最后,要加强对泡沫产品的质量监控和售后服务。
监控可以从原材料采购、生产过程控制、成品品质检查等环节入手,确保产品的质量符合标准。
售后服务可以提供时效性的维修和更换服务,及时解决消费者在使用过程中遇到的问题,并向消费者提供使用和保养的指导和建议。
综上所述,解决泡沫陈化问题需要从多个方面入手,包括定期清洁保养、提升原材料和生产工艺质量、改进产品设计和使用环境、加强质量监控和售后服务等。
只有通过综合措施,才能有效解决泡沫陈化问题,延长泡沫产品的使用寿命。
怎样解决聚氨酯硬泡在连续生产中的一些常见问题?
聚氨酯硬质泡沫简称聚氨酯硬泡,是以异氰酸酯和聚醚为主要原料,在发泡剂、催化剂、阻燃剂等多种助剂的作用下,通过专用设备混合,经高压喷涂现场发泡而成的高分子聚合物。
聚氨酯硬泡体一种具有保温与防水功能的新型合成材料,其导热系数低,仅0.022~0.033W/(m.K),相当于挤塑板的一半,是目前所有保温材料中导热系数最低的。
硬质聚氨酯泡沫塑料主要应用在建筑物外墙保温,屋面防水保温一体化、冷库保温隔热、管道保温材料、建筑板材、冷藏车及冷库隔热材等。
随着聚氨酯硬泡日益增长的市场需求,聚氨酯硬泡在连续生产过程中一些常见的问题也开始受到生产者的重视。
在实际发泡生产中遇到的事故与问题是多样的,每个事故的产生也大多是由多方面因素造成的。
下面就跟随洛阳天江化工新材料有限公司一起来了解一下聚氨酯硬泡在生产过程中遇到的一些常见问题及其相应的解决方法吧!。
冷熟化高回弹聚氨酯泡沫塑料是一种优良的座垫材料,它具有回弹性好、阻燃性好、成本低
等优点。但在高回弹泡沫的实际生产过程中,经常遇到泡沫收缩、泡沫中空塌泡、有残余气
味、表面不好有气孔、湿热老化性能差等一系列缺陷。笔者在近年的工作中针对生产中出现
的实际问题,进行了一些探索。
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1 泡沫收缩
在实际生产中,最常出现且较难解决的问题就是泡沫收缩。造成收缩现象的主要有工装模具及原材料两方
面的原因,且这两者是相辅相成的。
1.1 工装模具方面 在模具密封不好的情况下,容易引起漏料,使泡沫体达不到设计的密度,导致泡沫收缩。
在收缩的同时,在相应的合模线附近泡沫制品会产生硬边现象。可以通过提高模具口的密封性,或适当提
高模具锁模力来解决。
1.2 原材料方面
如果发泡过程中气泡膜壁弹性较大,在气体大量发生造成体积膨胀时,泡孔也同时胀开而不破裂,则所得
气泡大部分为闭孔,即闭孔率偏高,则当泡沫体冷却时,气泡内气体压力下降,导致泡沫收缩变形。产生
这种闭孔现象,笔者认为主要有4种解决办法。
(1)可通过调节催化剂用量以控制泡沫孔径和开孔率。通常胺催化剂主要催化异氰酸酯与水的反应(即发泡
反应),三亚乙基二胺或有机锡催化剂主要用于催化异氰酸酯与多元醇的反应(即凝胶反应)。如果促进凝胶
的催化剂过量,则泡沫过早凝胶,泡孔壁膜韧性好,不易破裂,形成闭孔。要想控制泡沫孔径和开孔率,
可适当降低凝胶催化剂的用量,以降低分子链增长速度,使发气高峰时气泡膜壁弹性降低,减少闭孔率。
(2)闭孔的形成也与聚醚多元醇的聚合度及支化度有关,这是由于在NCO/OH反应中,官能度高的聚醚形成
网状结构较快,即形成的泡孔膜壁弹性较大,增加闭孔率。可降低聚醚的平均官能度来减少泡沫闭孔率。
(3)泡沫稳定剂的用量偏高,会导致泡孔过于稳定,不开孔,造成收缩。因此生产中泡沫稳定剂的用量要适
当。
(4)当异氰酸酯指数偏高时,可能造成泡沫闭孔现象加重,造成收缩。生产时异氰酸酯指数要控制。
2 泡沫内部局部中空、塌泡
在高回弹聚氨酯泡沫塑料生产过程中产生泡沫内部局部中空、塌泡现象,主要有两在类原因。
2.1 凝胶与发泡反应速率不平衡
发泡中,在大量气体产生的最终阶段,气泡膜壁的粘度较大,但弹性较差,这样,在气泡中气体不断增加
的情况下,无法承受膜壁的拉伸,从而造成气泡破裂而使气体逸出,即开孔。如果在气体大量发生时,泡
沫膜壁破裂,泡孔的经络和骨架没有足够的强度去阻止这种破裂,破裂将进一步蔓延,这样就会使整个泡
沫塌泡;如果破裂蔓延到一小部分即行停止,则也将造成泡沫局部中空或开裂。这种情况,如果增加原料中
凝胶催化剂或降低发泡催化剂用量,改善凝胶与发泡反应的平衡,就可以在气体大量发生时,增加气泡膜
壁强度,适当降低气体发生量,从而减少或改善泡沫发生中空或塌泡现象。此种现象与闭孔收缩现象正好
相反,当发泡催化剂不变、凝胶催化剂用量偏低时,容易造成过度开孔而塌泡。
2.2 泡沫稳定剂用量偏低
有机硅泡沫稳定剂是聚氨酯发泡工艺过程中必不可少的原料之一,它在泡沫体系中能降低各原料成分的表
面张力,稳定发泡过程,使泡孔细而均匀。当体系处于低粘度阶段时,它使气孔壁膜能生长到适合开孔的
厚度,为最后开孔创造条件。如果泡沫稳定剂用量偏低,则泡沫气孔稳定性差,过早开孔,造成塌泡或局
部中空。
适当的泡沫稳定剂可以协调开孔的时间段,泡孔的开孔是高回弹泡沫发泡工艺中的一个主要过程,否则会
闭孔收缩。但开孔必须在发泡反应与凝胶反应基本完成并达到平衡时出现,即在泡沫升至最高点且泡沫强
度能支撑自身重量之时,否则便会使泡沫塌泡或中空。
3 泡沫有残余气味
泡沫中的残余气味可能来源于三个方面。
(1)当异氰酸酯过量时,形成的泡沫中会有残余的甲苯二异氰酸酯,产生刺激性气味。
(2)如果原料配方中所选的聚醚中挥发物多,发泡后可能有“聚醚味”。
(3)泡沫中残留的胺类催化剂引起的胺臭味较大。解决这种气味可以通过两方面途径。其一,是泡沫可以经
过一段时间的高温存放,使泡沫中的残余催化剂挥发,但实际操作起来较困难。其二,加入可以参与泡沫
体系的化学反应的胺催化剂,可减轻常规胺类催化剂所引起的胺味,但同时泡沫成本要相应提高。
4 泡沫制品表面有气孔
泡沫制品表面有气孔,或内部有暗洞,这些现象主要可能有以下5种原因。
(1)模具表面光洁度不够,影响物料体系的流动性,使得泡沫表面粗糙、有气孔。这主要要靠提高模具表面
光洁度,操作细心,使用较好的脱模剂来解决。
(2)若物料体系粘度过高,流动性差,会造成泡沫制品表面残存气泡。这主要靠降低组合聚醚的粘度来解决。
实际工作中比较合适的粘度为1500-1800mPa·s。
(3)如果发泡过程中凝胶速度偏快,时间过短,则物料体系粘度迅速增大,流动性变差,可造成表面有气孔。
凝胶时间一般控制在55-65s。但凝胶时间也不宜过长。否则,如果模具的密封性达不到要求,会造成原料
浪费。
(4)初始发泡速度过快。一般来说,在原料较均匀地覆盖于模具底部内表面后,再迅速起升,泡沫会有较好
的表面质量;如果原料不是自然流到模具表面某处后再发泡,而是靠迅速起升把原料膨胀到该点,则此处较
容易产生气泡或暗洞。所以要适当延长起升时间。一般控制在10-15s。但这一时间在实际生产中受催化剂
用量及料温模温影响极大,所以在生中要严格控制料温及模温,一般料温要控制在22-24℃。
(5)模具排气孔设计不合适。一般来说,模具的排气孔应该尽量小且多,位置要分布在发泡模具的最高点及
合模线上。排气孔可以为物料体系导流。合理的排气孔分布可以尽量减少气泡或暗洞。同时在实际生产中,
浇注路线的设计也要配合排气孔的分布。在大座垫生产中,如果在两处同时浇注原料,要尽量在两股原料
汇合处的上方设置排气孔,以避免暗洞的产生。
5 湿热老化性能差
座垫泡沫的湿热老化性能是大众汽车公司的VW50180标准要求的一项较苛刻的测试。以前主要应用于BORA
A4座椅泡沫检测,现在即将在JETTA座椅泡沫上推行这一检测。这一检测是把泡沫在相对湿度95%-100%、
90℃环境下存放200h后,再在70℃烘箱内把泡沫压缩50%,存放22h,然后取出,放置0.5h后测量,要
求形变不大于15%。
影响湿热老化性能的原因,笔者认为主要与异氰酸酯指数有关。
(1)在实际生产中,异氰酸酯指数偏低时,可导致泡沫湿热性能变差。
正常情况下,一般异氰酸酯用量比理论上全部反应时用量应略高,异氰酸酯指数为1.05,这样链增长反应
的最终产品末端基团应为NCO。
即nOCN-R-NCO+(n-1)HO-R'-OH→OCN-R-NHCOO-R'-OCONH-R-NCO
而当异氰酸酯用量比理论用量低时,链增长反应应得到的大分子其末端为羟基。羟基有较强的亲水性,这
就导致在湿热状态下泡沫回弹性下降,即湿热老化性能降低。这也是在夏季阴雨时,或者在南方湿度大、
温度高的地区,泡沫容易变软和变形的原因。
(2)如果异氰酸酯指数高于正常的5%以上,则由于NCO过量,NCO可以与空气中的水反应,泡沫体中有过多
的脲基,导致泡沫手感僵硬,回弹性降低,也可导致泡沫的湿热老化性能变差。
6 结束语
泡沫缺陷的产生主要受原材料配方、工装模具状态、生产工艺参数控制等因素影响,要综合
考虑各种因素,才能有效地减少泡沫缺陷。
以上是笔者根据实际生产中积累的经验及有关资料[1,2]所分析的原因及解决方法,不一定
完全正确,希望专家指正。