冰箱發(fā)泡工藝課件

1、第一、聚氨酯發(fā)泡的基本原理第二、聚氨酯硬泡的泡沫性能第三、組合聚醚產(chǎn)品介紹第四、發(fā)泡工藝控制辦法第五、冰箱常見問題及解決方案第六、安全及注意事項妒索叔邪翔氓瓷閱粘娠云確忌恰褪醚澗軟滲相齊懇哆志世抵禍予興確殿懶冰箱發(fā)泡工藝資料李心強8/5/20221第1頁，共29頁。第一部分 聚氨酯硬泡發(fā)泡的基本原理一基本反應：聚醚多元醇和異氰酸酯反應形成氨基甲酸酯，它構(gòu)成了聚氨酯的主鏈，亦即聚氨酯泡沫塑料的主體。此反應為放熱反應。在硬質(zhì)聚氨酯泡沫中，由于其發(fā)泡劑主要為低沸點的氟氯烴及烷烴類，這些發(fā)泡劑就是靠反應熱而蒸發(fā)發(fā)泡。(1) R-OH + R-NCO R-NH-COOR(2) NCO+ H2O RNHC

2、OOH NH2 + CO2 蝴胎些汀傈滑癌草祿餃檻谷否妝莢佩兢捍掙謎乾毒社灣奎勿漫崩徒寅癡蓑冰箱發(fā)泡工藝資料李心強8/5/20222第2頁，共29頁。二、泡沫的形成過程、混合把適當比例的白料和黑料混合（在發(fā)泡機的混合頭中進行，手工混合時則在燒杯中進行,建議轉(zhuǎn)速3000rpm左右，攪拌6-8s）。、乳化白料和黑料（異氰酸酯）經(jīng)攪拌后，經(jīng)過一段誘導期，發(fā)泡氣體（如二氧化碳和三氯一氟甲烷、環(huán)戊烷等）開始形成并擴大成細小的氣泡，使發(fā)泡混合料呈“乳”狀，即乳化。從開始混合到乳化這一段時間叫做“乳白期”或“乳白時間”，冰箱硬泡的乳白期一般為10-15秒、起發(fā)隨著發(fā)泡氣體的增多，發(fā)泡混合料開始膨脹，并且由于

3、液相中發(fā)生聚合反應，體系粘度增大。在發(fā)泡過程中，氣泡數(shù)目保持不變，氣體量不斷增加而使泡沫體積逐漸增大。從物料混合到完全起發(fā)一段時間為“上升時間”或“起發(fā)時間”。若體系充分發(fā)泡時，氣泡壁不能承受氣體壓力而發(fā)生開裂，氣體便經(jīng)氣泡中逸出而使泡沫形成開孔結(jié)構(gòu)，即形成開孔泡沫。琳吸瘍酥想巡西鮮垂辛吾好鎊螺庇隴良咬族友捍冊娥祈娜揚衛(wèi)寵荒主喀鷗冰箱發(fā)泡工藝資料李心強8/5/20223第3頁，共29頁。、凝膠時間起發(fā)期后，聚合反應繼續(xù)進行，直至發(fā)泡混合體完全膠化（即凝膠），這一段時間稱為“凝膠時間”。輕輕觸摸如泡沫塑料表皮不再發(fā)粘，則表明已經(jīng)達到“不粘時間”。對硬泡而言，以A、B料混合開始為起點，至從發(fā)泡料中

4、能拉出纖維絲為終點，這段時間被稱為拉絲時間，也叫纖維時間或凝膠時間。5、不粘時間： 從A、B料混合開始至輕觸泡沫表面不粘手為止的時間，為不粘時間。 6、熟化時間在泡沫膠化后，將泡沫塊移入具有一定環(huán)境溫度的場所進行熟化處理，讓泡沫內(nèi)的聚合反應全部完成。熟化的溫度和時間要視泡沫種類而定。 冰箱行業(yè)不推薦15 以下發(fā)泡。誡甕插諒凈倉茸礬睫帝疼華帆烏宵檔隧灸唱侮治巒閡典諷清怎陪霓基誅婆冰箱發(fā)泡工藝資料李心強8/5/20224第4頁，共29頁。第二部分 泡沫的物理性能1、 密度密度又稱容重，是硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的一項重要性能。密度對硬泡的其它性能，如強度等有明顯的影響。其它條件相同情況下，密度大的硬泡，

5、成本則高。不同的使用對象，密度也不等。用于冰箱硬泡箱體內(nèi)的密度大多為35kg/m3左右。自由發(fā)泡時，密度一般在2426kg/m3。2、強度硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的強度取決于它的原料、配方、結(jié)構(gòu)、溫度等因素。硬質(zhì)泡沫塑料受壓會發(fā)生變形。一般以壓縮到樣品原厚度的10%時的應力D10，定義為壓縮強度。log(強度)logABlog(密度)鏟推儀作淑截氈才冉傍諜赴穗圣蛤酋英睦撲墓倆誼嚎宜濫直晦臺橢抬硒塢冰箱發(fā)泡工藝資料李心強8/5/20225第5頁，共29頁。3、硬泡的導熱系數(shù)是由以下幾個因素構(gòu)成的。 F=G+S+R+C 式中 F硬泡的導熱系數(shù)；G氣相熱導率；S固相熱導率； R輻射傳熱熱導率；C對流傳熱熱

6、導率。4、尺寸穩(wěn)定性 硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料受熱或冷凍，尺寸或體積會發(fā)生一定變化。變化率大小與泡沫塑料原料的類型，泡沫塑料結(jié)構(gòu)、密度、成型條件等因素有關(guān)。通用品種硬泡，在100以下環(huán)境中，尺寸不會發(fā)生明顯的變化。耐溫性較好的硬泡，特別是含異氰脲酸酯結(jié)構(gòu)的硬泡，在150時，尺寸不會發(fā)生明顯變化，因此可供較高溫度下使用。用于冰箱、冰柜等的硬泡，長期處在低溫狀態(tài)，應具有較好的耐低溫性，以CFC-11、HCFC-141b、環(huán)戊烷等發(fā)泡劑發(fā)泡的硬泡，在2530下，尺寸變化率一般都小于1%。叛嘩萌鞭紐撫畦霹嘲卻姻土吃乙削鐮澡板碧鈣憑玖訣鴿琴瞄狀篙銷謗蒲臆冰箱發(fā)泡工藝資料李心強8/5/20226第6頁，共29頁

7、。5、吸水率 常壓下，硬質(zhì)泡沫塑料吸水量并不太大。100mm 100mm 25mm 樣品浸在約20水中1個月，吸水量(體積分數(shù))約為3%5%，所吸之水分布于硬泡表層。具體數(shù)據(jù)與泡沫孔徑、密度等有關(guān)。6、耐化學品性能 硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料能耐多種有機溶劑。在一些極性較強的溶劑里，發(fā)生膨脹現(xiàn)象；在較濃的酸和氧化劑中，則發(fā)生分解現(xiàn)象。7、使用壽命 聚氨酯硬泡究竟能使用幾年？這是用戶關(guān)心的問題，硬泡工業(yè)化生產(chǎn)初期， 剛開始用作保溫隔熱材料時，這個問題尤其受到關(guān)注。幾十年的歲月過去了，實踐證明，硬泡是經(jīng)受得住時間考驗的，現(xiàn)在，冰箱、冷凍、冷藏設(shè)備上所用的硬泡，幾乎沒有人擔心它的壽命問題了。在正常情況下運行

8、，硬泡的隔熱性能自始至終能滿足使用要求。130以下，可使用30年左右。嫂峨霧攢侄捎拍莊澗詹賃滇琶乍鹿薛伶毯頹遍損虛輕城逐竅漆俘治古茵楓冰箱發(fā)泡工藝資料李心強8/5/20227第7頁，共29頁。F11優(yōu)勢：導熱系數(shù)、尺寸穩(wěn)定性、強度等均為各種發(fā)泡劑中最好的 劣勢：不環(huán)保，已經(jīng)淘汰141b優(yōu)勢:沸點32 適中，操作方便，不需投入設(shè)備改造費用，毒性較小，與大多數(shù)多元醇溶解性好，屬于過度替代產(chǎn)品劣勢：141b對聚氨酯樹脂有一定的溶脹作用，壓力泡密度應比CFC-11泡沫的密度高10%，才能保證泡沫的尺寸穩(wěn)定性。不環(huán)保，ODP0.11, GWP=0.13，約為CFC-11的1/10。對冰箱內(nèi)襯材料ABS和

9、HIPS有一定的溶脹作用，需改用改性的內(nèi)襯材料,如改性ABS。導熱系數(shù)略高CP優(yōu)勢：“一步到位”的最終替代品劣勢：a泡沫固化性(脫模時間)和尺寸穩(wěn)定性相比較要差的多。b環(huán)戊烷的導熱系數(shù)與CFC-11與相比高，但能夠滿足歐洲的能耗要求。c環(huán)戊烷為易燃、易爆的危險物品, 爆炸范圍1.4-8.7%(體積比)第三部分 產(chǎn)品分類介紹孔挫抒勵北呢衙瘩閡弛世苗沛脊掇宇濕盡羌凸吝屢焚地顆戳巫抱陳壺慨文冰箱發(fā)泡工藝資料李心強8/5/20228第8頁，共29頁。245fa環(huán)保產(chǎn)品，比環(huán)戊烷相比具有更低的導熱系數(shù)和密度，沸點較低15.3 ，尺寸穩(wěn)定性好全H2O產(chǎn)品 優(yōu)勢：環(huán)保，尺寸穩(wěn)定性好，粘結(jié)性好自由泡密度30-

10、35 Kg/m3 低密低導產(chǎn)品1、密度更低D33Kg/m3 2、導熱系數(shù)更低，比常規(guī)產(chǎn)品低3-5%快速脫模產(chǎn)品1、4-6min快速脫模2、提高工作效率3、導熱系數(shù)更低，比常規(guī)低3-5%東大優(yōu)勢產(chǎn)品介紹穢斟轉(zhuǎn)稽巷二要迄清娛旁敞步緣表壹螢蔥是腔串器昆俘暇竭湖焰邱梳閥整冰箱發(fā)泡工藝資料李心強8/5/20229第9頁，共29頁。德國拜耳44V20 44v20l德國巴斯夫 M20S M20SS煙臺萬華PM-200 PM-2010美國亨斯曼5005黑料產(chǎn)品介紹（家電應用）鑿危趾扼警臥芋雷跪側(cè)陛鋤卯婉帥翱森艾切瀾宰誅卓牽忻臂氦豆身蓬趴訃冰箱發(fā)泡工藝資料李心強8/5/202210第10頁，共29頁。第四部分

11、發(fā)泡工藝控制辦法一、冰箱用硬泡的技術(shù)要求（國標要求）項 目GB性能指標常規(guī)環(huán)戊烷實際要求表觀芯密度 kg/m328-3534壓縮強度 kPa100150導熱系數(shù)W/m.k0.022 0.021吸水率 （V/V）5 %3 %閉孔率9092低溫尺寸穩(wěn)定性 （-20 24h ）平均線性變化率%10.5高溫尺寸穩(wěn)定性 （100 24h）%1.50.5煮抽爪槐蒂勢莊刷帶冷貿(mào)磅好皂亡長綱找丈租卑胚絞問哆歉啥瞄頁嫩鍛煉冰箱發(fā)泡工藝資料李心強8/5/202211第11頁，共29頁。二、冰箱工藝介紹1、兩種發(fā)泡方式：環(huán)線與八工位發(fā)泡2、注料方式：垂直注料和平行注料3、兩種發(fā)泡方式的區(qū)別A、對組合聚醚的要求不同。

12、B、對工藝的要求也不同。八工位發(fā)泡可以進行4-6MIN快速脫模的組合聚醚應用，環(huán)線意義不大。缺吃渾填棚捌吱空軸撂拘苞羊扦唐急完垂辮鍛過癰辮簧斗層揮齋懂倘高鈔冰箱發(fā)泡工藝資料李心強8/5/202212第12頁，共29頁。二、冰箱工藝介紹能放腐側(cè)蔗司事祈忍掃金奎幢淑閱欽徒垛姑涪酋賤瘧聰赦搬蚜贓溝護鎂握冰箱發(fā)泡工藝資料李心強8/5/202213第13頁，共29頁。冰箱工藝控制1、工藝控制的關(guān)鍵：工藝狀況 主要指的是設(shè)備的工作狀態(tài)的好壞（高壓發(fā)泡機壓力、料溫控制、料比控制、混合效果、模具的溫度等）以上因素直接影響到泡沫的質(zhì)量（導熱系數(shù)、泡沫強度、閉孔率），最終影響到冰箱的質(zhì)量。2、工藝參數(shù)控制關(guān)鍵：料

13、比、溫度（料溫，模溫）、密度（箱體、自由泡），壓力一、手工自由泡質(zhì)量控制 用聚乙烯燒杯，稱取恒溫在222的組合聚醚（A料）100g，精確到0.1g，按規(guī)定比例加入恒溫到222的粗MDI(B組分)中，攪拌轉(zhuǎn)速2500-3000r/min攪拌6-8s后，迅速傾入常溫敞口模具中，用秒表計時，測定乳白時間、纖維時間和不粘時間。瘓課加狼掄華徘詠浸捧丹酗嘶碘蠟齋剝穿且零隅沖連妓葫惺腸陡腦肖楞敖冰箱發(fā)泡工藝資料李心強8/5/202214第14頁，共29頁。1、乳白時間：從A、B料混合開始至發(fā)泡料表面出現(xiàn)變白的時間。2、凝膠時間：從A、B料混合開始至能從發(fā)泡料中探出纖維絲的時間（也稱纖維時間、拉絲時間）。3、

14、不粘時間：從A、B料混合開始至輕觸泡沫的表面不粘手的時間4、自由泡沫塑料芯密度：排水法測定，泡沫重量精確至0.01克。二、環(huán)戊烷預混站工藝控制： 干白料/環(huán)戊烷=100:12-13(質(zhì)量比) 白料/黑料料比控制在100/125 (質(zhì)量比) 自由泡密度控制為：25 0.5/m3。備注：手工自由泡檢測時，取樣重量為白料100克，黑料125克從預混后的中間儲罐取樣，轉(zhuǎn)速為2500-3000轉(zhuǎn)/分，攪拌時間6-8秒，測定密度時取自由泡沫芯部密度達到上述要求。喘敲敷品觀萌氖柳舶檔爵棠啃攏巢幕佃亞晴肩佃鏈椅店狹摯吩返來軸烙鄲冰箱發(fā)泡工藝資料李心強8/5/202215第15頁，共29頁。三、發(fā)泡線工藝控制：

15、料比：HCFC-141B控制料比為白料/黑料=1：1.10 環(huán)戊烷體系控制料比為白料/黑料=1：1.25料溫：控制原料溫度222，應保持穩(wěn)定，特殊情況下需要調(diào)整。 機器反應時間：乳白時間8-10秒 凝膠50-60秒，機器發(fā)泡凝膠時間受壓力和料溫影響較大，凝膠時間不在范圍時應調(diào)整料溫或機器壓力。機器自由泡密度：24-25/m3 ，最低應大于23.5/m3（視手工自由泡情況和設(shè)備情況定）原則為機器自由泡密度比預混站手工自由泡密度低約0.5/m3 （不同設(shè)備有所區(qū)別）。模溫：模溫控制在40左右，一般為35-40，視季節(jié)情況進行微調(diào)。開模時間：6-8分鐘，開模時間的影響因素：模溫、環(huán)溫、產(chǎn)品尺寸、產(chǎn)品

16、結(jié)構(gòu)等。環(huán)溫：最佳發(fā)泡環(huán)境應控制在15-30，低于15發(fā)泡時泡沫熟化慢，溫差導致收縮、脫殼等問題，高于30導致料溫難于控制，反應時間偏快、發(fā)空等問題。闖葷娶嬌夷弛列鑷踞圭賦池芹芭羨截擾催放烽稗馬倫熙衰間計氧粹伏苞歐冰箱發(fā)泡工藝資料李心強8/5/202216第16頁，共29頁。四、冰箱產(chǎn)品注料量和密度控制 確保產(chǎn)品密度35-37/m3，最低密度大于34 /m3，不同型號的冰箱密度會有所不同，保溫層比較薄的冰箱由于流動時所受阻力較大，箱體密度會偏高。 密度分布的控制：Dmax-Dmin 2/m3 夏天與冬天注料量和密度控制有所區(qū)別：冬天多注料10-15%，是因為冬天模溫低、散熱快導致泡沫表層結(jié)皮厚

17、，用料量多。 門體與箱體密度控制的差別 門體一般要比箱體的密度高1-2 kg/m3。 瞪棗蛹租麻嗡史職陪苯捌操宙瞄自鎢距陶榴敵烤斷諱橋衙伙乎哄拷檄械誤冰箱發(fā)泡工藝資料李心強8/5/202217第17頁，共29頁。五、尺寸穩(wěn)定性試驗 泡沫塑料經(jīng)過熟化后（一般24小時后）進行泡沫試樣的選取。 試樣尺寸：長度為1001mm；寬度為1001mm；厚度為250.5mm，去掉表皮，按國標規(guī)定的溫度232，相對濕度為45-55%進行狀態(tài)調(diào)節(jié)1小時后，進行高低溫試驗。 低溫條件-30 ，24h 尺寸變化0.5% 高溫條件100 ， 24h 尺寸變化0.5% 詳見GB8811六、如何判斷料比是否準確 需要兩個方

18、面結(jié)合判定：1、校正高壓機的料比；2、通過機器自由泡與手工自由泡之間的差距來判定：一般情況下，機器自由泡較手工自由泡密度低0.5-1 Kg/m3，主要是因為機器自由泡反應獲得了更多的熱量、反應更加充分。惡禹鬼哺用實俄燕抓嚨榔緘狠沂許協(xié)鴛記煽妹慰言箍賠洶囑雷卒奴拋折哩冰箱發(fā)泡工藝資料李心強8/5/202218第18頁，共29頁。一、冰 箱 空 洞 1. 注入量太少增加注入量2.模具溫度太低或太高將模具溫度調(diào)至工藝要求范圍3.原料溫度太低或太高將原料溫度調(diào)至工藝要求范圍4.黑白料比例不對調(diào)整黑白料比例至工藝要求范圍5.發(fā)泡劑含量太少增加發(fā)泡劑含量6.逃氣不良增加出氣孔7.透氣膠帶不良換成點狀透氣膠

19、帶8.箱體設(shè)計不良改善箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計9.原料流動性差改善原料流動性第五部分 冰箱常見問題及解決方案硼時汁糯披姑乳淵前游截映選臭辨赫漁灘傳壟舔肪甲悶管靴餡軒痔禁陛峨冰箱發(fā)泡工藝資料李心強8/5/202219第19頁，共29頁。冰箱空洞實例 巒溫惜涪該磋襪南饋搏盆忍屁殺藕朽因金干典勤藥播重郵袒匪殊醫(yī)銹隸鳴冰箱發(fā)泡工藝資料李心強8/5/202220第20頁，共29頁。二、泡沫表面氣泡1、 逃氣不良增加出氣孔2、原料溫度太高或太低將原料溫度調(diào)至工藝要求范圍3、模具溫度太高或太低將模具溫度調(diào)至工藝要求范圍4、黑料比例太高將黑白料比例調(diào)至工藝要求范圍5、混和狀態(tài)不好改善原料混和效果攀域睫狐衣鎳砸啃觸嘩樸們奮

20、左墑輝釣跑訂溝舵李真峽約橋聞俊瘴抒柿廄冰箱發(fā)泡工藝資料李心強8/5/202221第21頁，共29頁。三、發(fā)泡漏料1. 模具溫度不正確將模具溫度調(diào)至工藝要求范圍2. 原料溫度太低將原料溫度調(diào)至工藝要求范圍3. 箱體密封不好加強箱體密封4. 注入量太高降低注射量5. 原料混和不好改善原料混和效果6. 黑白料比例不對將黑白料比例調(diào)至工藝要求范圍7. 發(fā)泡劑含量太高降低發(fā)泡劑含量8. 原料初始粘度太低增加原料初始粘度9. 原料反應性太慢提高原料反應性滁淆卒荊惜灶脆錳燕襖陰鄉(xiāng)龐訴澇祁竣旺偵蔣趙輕掄雍按引跡瘧伐濾冊雀冰箱發(fā)泡工藝資料李心強8/5/202222第22頁，共29頁。四、泡沫收縮1.黑白料比例不

21、對將黑白料比例調(diào)至工藝要求范圍2.發(fā)泡料充填量不夠增加發(fā)泡料充填量3.原料混和效果不良改善原料混和效果4.脫模時間太短延長脫模時間5.發(fā)泡劑含量太高降低發(fā)泡劑含量末聯(lián)找模津烤吉畸扇蝕酥穆輪熙襟徹綻訪措酵孫侍煞藥蝸熊扒氣遷陜?yōu)鯌Z冰箱發(fā)泡工藝資料李心強8/5/202223第23頁，共29頁。 五、脫模膨脹1. 發(fā)泡料注入量太多降低發(fā)泡注入量2. 脫模時間太短延長脫模時間3. 模具溫度太低將模具溫度調(diào)至工藝要求范圍4. 原料反應性太慢提高原料反應性5. 模具不良改善不良模具6. 原料系統(tǒng)不良改善原料系統(tǒng)葦軍憎佯巢娘豫偷銻雕菜掛胃悉洱臺凍誦陰佛庶騎棗霸救施嘛靠羽高奠霜冰箱發(fā)泡工藝資料李心強8/5/20

22、2224第24頁，共29頁。六、脫殼1. 模具溫度太低1. 將模具溫度調(diào)至工藝要求范圍2. 脫模時間太短2. 延長脫模時間3. 內(nèi)膽及側(cè)板表面受污染3. 清除內(nèi)膽及側(cè)板表面污染物4. 泡沫表面局部氣泡4. 見表面氣泡改善對策5. 內(nèi)膽材料接著性差5. 改善內(nèi)膽材料萌隋徑眷媒俯云桑茍隨節(jié)瓤忻齲誦甜凰酵被番柴潛山老副瘤代悟忻軋衫待冰箱發(fā)泡工藝資料李心強8/5/202225第25頁，共29頁。七、 泡沫開裂1. 脫模時間太短延長脫模時間2. 原料混和效果不良改善原料混和效果3. 黑白料比例不對將黑白料比例調(diào)至工藝要求范圍4. 注入量太多或密度太高降低注射量或降低密度5. 發(fā)泡層厚度太厚降低發(fā)泡層厚度

23、或延長脫模時間6. 發(fā)泡泡沫太硬改善發(fā)泡原料系統(tǒng)鍬鮮帛柞閉釋笆訟摘幸察屠送梳境膩挖腔獰璃肺藝患頤噬慚淖噪商巫眉丘冰箱發(fā)泡工藝資料李心強8/5/202226第26頁，共29頁。 八、泡沫燒芯1. 注入量太多降低注入量2. 發(fā)泡層太厚降低發(fā)泡層厚度3. 發(fā)泡劑純度不好檢查發(fā)泡劑純度4. 原料系統(tǒng)不良改善原料系統(tǒng)畢爪鯉妄奶駝圖怠要隋價淮糯葡賦圍吹消傾滅劑革始俄票傣喉杖鴿某歡謂冰箱發(fā)泡工藝資料李心強8/5/202227第27頁，共29頁。第六部分 儲存與安全一、儲存白料與異氰酸酯(黑料)的儲存必須是在密封的容器內(nèi),隔絕空氣、防止吸潮。組合聚醚與異氰酸酯料桶不應在陽光下暴曬，必須遠離熱源放置陰涼干燥處，料桶如果直立放置時，桶蓋上不得積水！如果整桶不能一次用完，就必須在每次使用后立即蓋緊桶蓋，防止水汽、