一、原料 製備自結皮PU硬泡,主要使用A、B二組分原料,異氰酸酯組分為MDI系異氰酸酯,如多亞甲基多苯基多異氰酸酯(MR,煙臺萬華合成革集團)、純MDI(MT,煙臺萬華合成革集團)、MR-200(日本聚氨酯工業公司)、MV5005(ICI)等,一般它們的官能度以2.5左右較為適宜。
一、原料 製備自結皮PU硬泡,主要使用A、B二組分原料,異氰酸酯組分為MDI系異氰酸酯,如多亞甲基多苯基多異氰酸酯(MR,煙臺萬華合成革集團)、純MDI(MT,煙臺萬華合成革集團)、MR-200(日本聚氨酯工業公司)、MV5005(ICI)等,一般它們的官能度以2.5左右較為適宜。
多元醇組分是以多官能度、高羥值的聚醚多元醇為主,並配有擴鏈劑、催化劑、發泡劑、表面活性劑、阻燃劑等配合劑。二元聚醚的新增量不超過20%;三元聚醚的新增量不超過30%~40%。使總的聚醚多元醇的官能度總數值控制在3.5~4左右為宜,分子量控制在400~600,工作粘度小於1000mPa·s為宜。 為改善因新增低官能度聚醚造成效能下降問題,可以加入低分子量醇類或胺類擴鏈劑,其加入量應控制在10%以下。 催化劑的選擇和新增是十分必要的,選擇不同催化劑品種和數量可有效調節物料的流動、發泡和凝膠過程。針對類似雕刻型合成木材製品的生產,應選擇反應速度適中、物料流動能力較強,且又具備後硫化速度快的催化劑,尤其是複合催化劑或延遲性催化劑。 自結皮型聚氨酯硬泡所生成良好的高密度外皮層,主要是由低沸點物理性發泡劑所致。在目前淘汰傳統低沸點發泡劑CFC-11的過渡期中使用較多的是HCFC-141b與其他低沸點化合物組成的複合型物理發泡劑。 作為傢俱等製品的合成木材,必須使用阻燃劑。當前,中國主要使用磷系阻燃劑,如二甲基磷酸酯(DMMP)等,新增量在4.5%~5.0%左右即可達到氧指數26以上。 在聚醚組分中還需加入非水解型矽酮類表面活性劑(即泡沫穩定劑),如NIAX L-5420、NIXA L-5440等,它可以降低原料粘度,改善流動性,使生成的泡沫更加均勻、細密,其一般加入量為1.5%~2.0%。 二、主要工藝影響因素 (一)充填係數 自結皮型PU硬泡具有高密度的表皮層和低密度的芯部,在由其表面至材料中心的橫斷面上有十分明顯的密度遞減梯度,即一個斜率很大的密度分佈曲線。這也是自結皮型PU泡沫體的主要特徵。這種“V”形密度曲線,不僅與模具的溫度有關, 同時,也與生產中物料充填量有直接關係,它決定了包沫體的表皮層厚度、泡沫密度分佈和產品的物理機械效能。根據實驗測定:充填係數α(指自由發泡時泡沫體密度/泡沫體制品總密度)越大,泡沫體產品斷面密度梯度越大,製品的彎曲強度、模量越大,表皮硬度也就越高,在實際生產中,應根據製品用途、密度要法語,選擇不同的物料充填係數。對普通低密度裝飾性製品,充填係數在2~3之間即可;而對於負荷效能要求較高的製品,充填係數在2~3之間即可;而對於負荷效能要求較高的製品,則充填係數選擇在3~4之間為宜,以確保形成密度較高,表皮緻密的合成木材,但充填係數一般不超過4.5,否則發泡壓力過大,對模具承載標準提高,使模具過於笨重。 (二)產品的灌注和模具 為提高製品的合格率,對於大型製品多采用敞模澆注方式生產,同時,使用移動混合頭,首先灌注花紋圖案複雜、型腔較深的部位,充分利用物料良好的流動性,減少物料流動距離。對於小型製品則應採取閉模方式。為保證物料能完全充滿模腔,應合理選擇入流口,並應在容易產生殘留空氣的部位裝置排氣孔道。不論採取哪種灌注方式,都必須掌握物料在乳白期以前應全部注入模具和嚴格控制模具溫度和物料溫度這兩條基本要點,確保產品質量。 模具的材質對製品表面質量有一定影響,對於生產雕花傢俱、床頭,尤其是某些華貴典雅的工藝裝飾品一般不使用金屬模具,它們不僅操作笨重不便,而且表面效果較差,產品外觀設計更新費用高,時間長。根據實際經驗,製作花紋細膩模具的材料最好是矽樹脂,其次是環氧樹脂,利用矽樹脂製備的模具,除了具有成型性好,勿需噴施脫模劑外,而且還具備翻模速度快、製造簡單、翻模木紋紋理清晰、圖案逼真的特點,能很好地適應市場需要,及時推出新產品。