硬泡实战系列之“烧芯”问题

日期:2016年6月15日 12:34

硬泡烧心问题是硬泡生产过程中老生常谈的老问题了,笔者从业数年,对此问题略有研究,总结如下:

  1、现象:发泡后,泡沫体芯部颜色异常,轻则黄变,或浅绿(蓝)、重则暗红色或褐色了。

  2、后果:黄变轻微,对使用性能影响不大,通过沟通,客户可以做让步接收(看关系,也许不会索赔,但一顿大餐还是要请的),严重的话,会影响到泡沫的使用性能了,主要是导热系数和抗压强度,应当算作质量事故了,列位可不要等闲视之!正确的方法是查明原因,加强管理,防患于未然。

  3、思考:烧心,烧芯,为什么都是发生于芯部呢?

  答:芯部发热量大,散不出来呀,所以烧芯。表皮散热快,所以没变化。聚氨酯化学反应是一个放热反应,特别是在发泡速度比较快或密度大的配方中,如喷涂配方(速度快),仿木或其他密度较大的配方中,再有就是高水配方。此类配方的共性是发热速率高,热量未能及时散发出来造成内部局部温升过快,在某些特定条件下,造成烧芯;

  4、追问:“某些”特定条件,都有哪些?

  根据笔者的观察试验,外因:是配方发热量高,未能及时散发造成,一定条件下可以通过调整配方来减轻或消除此影响,如调整水与物理发泡剂的比例等,但由于条件限制,不好调整。那就只能从根本内因方面解决了。内因:原料选择不当,钾、钠、氯等离子含量超标,或原料及其反应生成的生色基团,如醌式结构、羰基、醚键等。此类物质恰恰是聚氨酯合成中难以避免的,方法是尽量减轻或避免。如CASE领域浅色制品就要求采用耐黄变异氰酸酯(脂肪族HDI或IPDI等,含苯环的芳香族异氰酸酯在紫外线照射条件下可生成显色的醌式结构),此类异氰酸酯价格昂贵,显然不适合普通的硬泡配方了。退而求其次,只能从多元醇组分考虑了,概括如下:

  ① 聚醚:

  KOH催化体系聚醚,如果原料选择不当,或后处理不彻底,钾、钠离子的存在是不可避免的了,

  应对:后处理彻底的聚醚或二甲胺催化体系的品种。

  ② 聚酯:

  聚酯的影响主要是芳香苯环和羰基结构,邻位可能优于对位结构,所以国外产品多是采用邻苯二甲酸酐合成硬泡聚酯,对苯型工业残渣,虽然成本低廉,但内在的化学杂质既不可避免又不能知晓,即便造成危害,你也无能为力。技术员很头疼。

  对策:尽量选择品质可控的聚酯多元醇厂商和品种。

  ③ 催化剂:

  某些配方中要用到钾类催化剂,如油酸钾、醋酸钾、异辛酸钾等,钾属光谱催化剂,不仅催化聚氨酯反应,对其他副反应也很“有效”,坏了!恭喜你,你的制品变黄了!其他强三聚催化剂(如DMP-30),加入量够多的话(3份以上,少量问题不大),因为会引起发热集中,如果颜色也会变深。

  对策:避开钾类催化剂!

  ④ 阻燃剂:

  特别是TCPP、TCEP,生产工艺存在后处理“水洗”环节,很浪费人工和能耗的哈!于是乎,市面上就存在,便宜的不水洗的产品,其氯离子等杂质来了,很不幸,你有可能就中招了!

  对策:选用水洗过的产品,否则变色小问题,组合料贮存期也很成问题的!

  ⑤ 发泡剂:

  主要是F11和141b,因为众所周知的原因,F11违规生产使用,那是业内公开的秘密。此两款产品同样存在“水洗”环节,偷工减料就顺利成章了,你又中奖了!

  对策:同上。

  ⑥ 黑料:

  某些低端牌号的黑料,同样存在后处理问题,便宜不是白便宜的!黑料用量在聚氨酯硬泡中至少是半壁江山,其影响也显著,很简单。有时候黄芯了,换一种就好了。

  对策:换一种黑料(可能的话)

  补遗:传说中,铁离子对聚氨酯很有影响,笔者试验,即使硬泡配方中加铁锈粉末,乃至氯化亚铁溶液,也未发现制品变色。所以用碳钢釜生产组合料老板们大可不必急于换锅啦!

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