Külmkõvastuv suure vetruvusega polüuretaanvaht on suurepärane istmepadjamaterjal, mille eelisteks on hea vastupidavus, hea leegiaeglustus ja madal hind. Kõrge elastsusega vahu tegeliku tootmisprotsessi käigus esineb aga sageli mitmeid defekte, nagu vahu kokkutõmbumine, vahu õõnes kokkuvarisemine, järelejäänud lõhn, halb pind ja poorid ning halb niiskus-kuumuses vananemine. Viimastel aastatel on autor uurinud praktilisi tootmisprobleeme.
1. Vahu kokkutõmbumine
Tegelikus tootmises on kõige levinum ja raskemini lahendatav probleem vahu kokkutõmbumine. Kokkutõmbumise nähtusel on kaks peamist põhjust, tööriistade vormid ja toorained ning need kaks täiendavad üksteist.
1.1 Tööriistade ja vormide aspektid
Halva vormitiheduse korral on lekkeid lihtne tekitada, nii et vahtkeha ei saavuta kavandatud tihedust, mille tulemuseks on vahu kokkutõmbumine. Kahanedes tekitab vahttoode vastava eraldusjoone lähedal kõva serva nähtuse. Seda saab lahendada vormisuu tiheduse parandamisega või vormi kinnitusjõu nõuetekohase suurendamisega.
1.2 Tooraine
Kui mullikile sein on vahutamise käigus elastsem ja kui tekib suur gaasikogus ja see põhjustab ruumala laienemist, siis rakud paisuvad ka purunemata ning enamus saadud mullidest on suletud rakud ehk suletud raku suhe. on kõrge, siis kui vaht on Kui keha jahtub, siis gaasirõhk mullis langeb, mistõttu vaht kahaneb ja deformeerub. Autor usub, et selle suletud raku nähtuse jaoks on neli peamist lahendust.
(1) Vahu pooride suurust ja avatud poorsust saab reguleerida katalüsaatori koguse reguleerimisega. Tavaliselt katalüüsivad amiinkatalüsaatorid peamiselt isotsüanaadi ja vee reaktsiooni (st vahutamisreaktsiooni) ning trietüleendiamiini või tinaorgaanilisi katalüsaatoreid kasutatakse peamiselt isotsüanaadi ja polüooli vahelise reaktsiooni (st geelireaktsiooni) katalüüsimiseks. Kui geelistumist soodustavat katalüsaatorit on liiga palju, tarretub vaht enneaegselt ning rakuseina membraan on hea sitkusega ning seda ei ole kerge rebeneda, moodustades suletud rakke. Vahu pooride suuruse ja avatud rakkude suhte kontrollimiseks saab geelkatalüsaatori kogust asjakohaselt vähendada, et vähendada molekulaarsete ahelate kasvukiirust, nii et mullkile seina elastsus väheneb gaasi tekkimise tipus. ja suletud rakkude suhe väheneb.
2) Suletud rakkude teke on seotud ka polüeeterpolüoolide polümerisatsiooni ja hargnemisastmega. Seda seetõttu, et NCO/OH reaktsioonis moodustab kõrge funktsionaalsusega polüeeter kiiremini võrkstruktuuri ehk moodustunud rakumembraani Seina elastsus on suurem, suurendades suletud raku kiirust. Polüeetri keskmist funktsionaalsust saab vähendada, et vähendada vahu suletud raku kiirust.
(3) Vahtstabilisaatori kogus on liiga suur, mistõttu rakud on liiga stabiilsed ja ei avane, mille tulemuseks on kokkutõmbumine. Seetõttu peaks vahu stabilisaatori kogus tootmises olema sobiv.
(4) Kui isotsüanaadi indeks on liiga kõrge, võib see süvendada vahtplastist suletud rakkude nähtust, mille tulemuseks on kokkutõmbumine. Isotsüanaadi indeksit tuleks tootmise ajal kontrollida.
2. Seest osaliselt õõnes ja kokkuvajunud vaht
Suure elastsusega polüuretaanvahu tootmisprotsessis vahu osalise õõnestumise ja kokkuvarisemise nähtusel on kaks peamist põhjust.
2.1 Geeli ja vahu tasakaalustamata reaktsioonikiirus
Vahustamisprotsessis, suure gaasikoguse tekke lõppfaasis, on mullikile seina viskoossus suhteliselt suur, kuid elastsus halb. Sel viisil, kui gaas mullis jätkab suurenemist, ei talu see kileseina venitamist, mille tulemusena mull puruneb. Gaasi väljapääsemiseks avatakse auk. Kui vahtkile sein rebeneb suure gaasikoguse tekkimisel, ei ole rakkude meridiaanidel ja skelettidel piisavalt jõudu, et seda rebenemist vältida ning rebenemine levib edasi, mis põhjustab kogu vahu kokkuvarisemise; kui rebend levib väikesele osale, teeb see Kui see peatub, põhjustab see ka vahu osalise õõnestuse või pragunemise. Kui geelistumise ja vahutamisreaktsiooni vahelise tasakaalu parandamiseks suurendatakse geelkatalüsaatori sisaldust tooraines või vähendatakse vahutava katalüsaatori kogust, võib mullikile seina tugevust suurendada, kui tekib suur gaasikogus, ja tekkiva gaasi kogust saab asjakohaselt vähendada, vähendades seeläbi õõnsa või kokkuvarisenud vahu nähtust. See nähtus on täpselt vastupidine suletud raku kahanemise nähtusele. Kui vahutav katalüsaator on muutumatu ja geelkatalüsaatori kogus on väike, on vahu liigset avanemist ja kokkuvarisemist lihtne põhjustada.
2.2 Vahtstabilisaatori kogus on väike
Silikoonvahu stabilisaator on polüuretaanvahustamise protsessis üks asendamatuid tooraineid. See võib vähendada vahusüsteemi iga tooraine komponendi pindpinevust, stabiliseerida vahutamisprotsessi ja muuta rakud peeneks ja ühtlaseks. Kui süsteem on madala viskoossusega staadiumis, võimaldab see stomata seinakile kasvada avamiseks sobiva paksuseni, luues tingimused lõplikuks avamiseks. Kui vahustabilisaatori kogus on liiga väike, on vahu pooride stabiilsus halb ja poorid avanevad enneaegselt, mille tulemuseks on vaht kokkuvarisemine või osaline õõnestus.
Sobivad vahu stabilisaatorid võivad koordineerida rakkude avanemise ajaperioodi, mis on suure elastsusega vahu vahutamisprotsessi peamine protsess, vastasel juhul toimub suletud raku kokkutõmbumine. Ava peab aga tekkima siis, kui vahutamisreaktsioon ja geelistumisreaktsioon on põhimõtteliselt lõppenud ja saavutavad tasakaalu, st siis, kui vaht jõuab kõrgeima punktini ja vahu tugevus talub oma raskust, vastasel juhul vajub vaht kokku või muutub õõnsaks.
3. Vahul on järelejäänud lõhn
Vahu jääklõhn võib pärineda kolmest allikast.
(1) Kui isotsüanaati on liiga palju, on tekkinud vahus tolueendiisotsüanaadi jääk, mille tulemuseks on terav lõhn.
(2) Kui tooraine valemis valitud polüeeter sisaldab palju lenduvaid aineid, võib pärast vahutamist tekkida "polüeetri lõhn".
(3) Amiinkatalüsaatori jääkvahust põhjustatud amiinilõhn on suhteliselt suur. Selle lõhna lahendamiseks on kaks võimalust. Esiteks võib vahtu säilitada teatud aja kõrgel temperatuuril, et vahus jääkkatalüsaator lenduks, kuid praktikas on seda keeruline kasutada. Teiseks, vahusüsteemi keemilises reaktsioonis osaleva amiinkatalüsaatori lisamine võib vähendada tavaliste amiinkatalüsaatorite põhjustatud amiinilõhna, kuid samal ajal suureneb vahu maksumus vastavalt.
4. Vahttoodete pinnal on poorid
Vahttoodete pinnal on õhuaugud või sees tumedad augud, nendel nähtustel võivad olla järgmised viis põhjust.
(1) Vormi pinnaviimistlus ei ole piisav, mis mõjutab materjalisüsteemi voolavust, muutes vahtpinna karedaks ja poorseks. See sõltub peamiselt vormi pinnaviimistluse parandamisest, hoolikast kasutamisest ja parema vabastusaine kasutamisest.
(2) Kui materjalisüsteemi viskoossus on liiga kõrge ja voolavus halb, põhjustab see vahttoote pinnale jääkmulle. See lahendatakse peamiselt kombineeritud polüeetri viskoossuse vähendamisega. Praktikas on sobivam viskoossus 1500-1800mPa·s.
(3) Kui geeli kiirus on liiga kiire ja vahutamisprotsessi ajal liiga lühike aeg, suureneb materjalisüsteemi viskoossus kiiresti ja voolavus muutub kehvaks, mis võib pinnale tekitada poore. Geeli kestust reguleeritakse tavaliselt 55-65 sekundiga. Kuid geeli aeg ei tohiks olla liiga pikk. Vastasel juhul, kui vormi tihedus ei vasta nõuetele, põhjustab see tooraine raiskamist.
(4) Algne vahutamiskiirus on liiga kiire. Üldiselt on vahul parem pinnakvaliteet pärast seda, kui tooraine on vormi põhja sisepinnal ühtlasemalt kaetud ja seejärel kiiresti tõusnud; kui tooraine ei voola loomulikult vormi pinnale ja seejärel vahtu, laiendab Lifting toormaterjali selle punktini, kus suurema tõenäosusega tekivad mullid või tumedad augud. Seetõttu tuleks tõsteaega vastavalt pikendada. Üldiselt juhitakse 10-15s. Seda aega mõjutavad aga suuresti katalüsaatori ja materjali temperatuur ning vormi temperatuur tegelikus tootmises. Seetõttu tuleks materjali temperatuuri ja vormi temperatuuri tootmise ajal rangelt kontrollida. Üldiselt tuleks materjali temperatuuri reguleerida 22-24 kraadi juures.
(5) Vormi väljalaskeava konstruktsioon ei ole sobiv. Üldiselt peaksid vormi õhutusavad olema võimalikult väikesed ja suured ning asendid peaksid olema jaotatud vahutava vormi kõrgeimas punktis ja kinnitusjoonel. Ventilatsiooniava võib juhtida materjalisüsteemi. Ventilatsiooniavade mõistlik jaotus võib minimeerida õhumulle või tumedaid auke. Samal ajal peaks tegelikus tootmises ka valamistee kujundus vastama väljalaskeavade jaotusele. Suurte istmepatjade valmistamisel, kui toorainet valatakse korraga kahte kohta, tuleks ventilatsiooniavad seada kahe tooraine ühinemiskoha kohale nii palju kui võimalik, et vältida tumedate aukude teket.
5. Kehv niiske kuumusega vananemine
Istmepadja vahu niiske kuumusega vananemisomadused on Volkswageni VW50180 standardi järgi nõudlikum test. Varem kasutati seda peamiselt BORA A4 istmevahu testimiseks, nüüd veeretatakse seda katset JETTA istmevahule. Selle testi käigus hoitakse vahtu 200 tundi suhtelise õhuniiskuse juures 95 protsenti -100 protsenti ja 90 kraadi, seejärel surutakse vaht 50 protsenti 70-kraadises ahjus kokku, hoitakse 22 tundi ja seejärel võetakse. välja ja mõõta pärast 0,5 tunniks seismist. suurem kui 15 protsenti.
Põhjus, mis mõjutab niiskuse käes vananemist, on peamiselt seotud isotsüanaadi indeksiga.
(1) Tegelikus tootmises, kui isotsüanaadi indeks on madal, võib vahu niiske kuumusvõime halveneda.
Tavaolukorras peaks isotsüanaadi üldine kogus olema veidi suurem kui teoreetilises kogureaktsioonis ja isotsüanaadi indeks on 1,05, seega peaks ahelpikendusreaktsiooni lõppsaaduse lõpprühm olema NCO.
See tähendab, nOCN-R-NCO pluss (n-1)HO-R'-OH→OCN-R-NHCOO-R'-OCONH-R-NCO
Kui isotsüanaadi kogus on teoreetilisest väiksem, on ahelapikendusreaktsiooniga saadava makromolekuli ots hüdroksüülrühm. Hüdroksüülrühmadel on tugev hüdrofiilsus, mis põhjustab vahu vastupidavuse vähenemist niiskes kuumuses, st niiskuse käes vananemise vähenemist. See on ka põhjus, miks vaht kipub vihmasel suvel või lõuna pool kõrge õhuniiskuse ja kõrge temperatuuriga piirkondades pehmeks ja deformeeruma.
(2) Kui isotsüanaadi indeks on suurem kui tavaline 5 protsenti või rohkem, võib NCO liigse NCO tõttu reageerida õhus oleva veega ja vahus on liiga palju karbamiidirühmi, mille tulemuseks on jäik vahu tunne ja vähenemine. vastupidavus, mis võib samuti kaasa tuua vahu niiske kuumusega vananemisomadused halvenevad.
6. Järeldus
Vahu defektide teket mõjutavad peamiselt sellised tegurid nagu tooraine valem, tööriistade ja vormide olek ning tootmisprotsessi parameetrite juhtimine. Vahu defektide tõhusaks vähendamiseks on vaja põhjalikult kaaluda erinevaid tegureid.
