• 官能度：官能度越高则物理性能，特别是弹性和 耐老化性能越好； • 伯羟基含量：伯羟基含量越高则聚醚多元醇的反 应活性越高； • 粘度：粘度越低则原料的流动性越好，加工性能 就越好，及混合程度；
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聚氨酯原材料-聚醚组合料
• 固含量： 固含量越高则泡沫产品硬度越高； • 粘度： 与固含量相关，固含量越高则粘度越高； 粘度越低则原料的流动性越好，加工性能 就越好； • 料比： 产品硬度，物理性能和开孔性的重要控制 点；
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发泡测试标准
压缩永久变形：
在恒定的环境下，使泡沫材料试样在一定得时间内维持恒定 的变形，带试样回复一段时间后，观察变形对试样厚度的 影响。用试样的初始厚度与最终厚度之差与试样初始厚度 的比值表示泡沫塑料的永久压缩变形。 压缩永久变形=（试样初始厚度-试样最终厚度）/试样初始厚 度*100
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发泡常用术语
另外65%ILD/25%ILD=压陷比，压陷比是衡量泡沫舒适度的指标。
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发泡测试标准
拉伸强度是指拉伸试验至断裂时所施加的最 大拉伸应力，断裂伸长率是指试样至断裂 时标距内试样的伸长百分比。 拉伸强度=断裂时载荷/试样原始截面积 断裂伸长率=（断裂标距-原始标距）/原 始标距*100%。
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发泡测试标准
1、快泡取自泡沫的中心，模塑泡沫的式样则取中心 部位或整体试验。 2、新制的泡沫需在自然状态下熟化72小时方可取 样，取样应放在恒温恒湿内（GB/T2918规定的温 度是23±2℃，相对湿度50±5%）。
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发泡测试标准
硬度：压陷硬度（ILD）、压缩硬度（CLD） 这两种测试方法的主要区别是泡沫塑料的加载面积，在ILD试验中 样件受压面积是323CM2，而CLD是将整个样件进行压缩。在此，我 们只讨论ILD试验方法。 在ILD试验中，试样大小是38*38*50mm，试验的压头直径200mm （压头底边有R=10的圆角），支撑板开有6mm的孔，孔间距20mm。 压头加压速度（100±20）mm/min，首先以5N的压力作为下压零点， 从零点开始下压试样厚度的70%，再以同样的速度卸荷，重复加压、 卸荷三次，作为预压，重复预压三次后立即以相同的速度压陷试样， 压头压入试样的厚度分别为25±1%、65±1%，到达变形量之后保持 30±1s记录相对压陷值，记下的值即为该压陷变量下的压陷硬度。
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工艺控制
发泡密度
密度太高会增加成本，太低会产品外观会出现缺陷和物理性 能无法达到要求。
浇注轨迹
主要影响产品的外观，对部分产品的硬度会有影响。
精确计量
确保配方料比统一，产品软硬一致。
有效混合
对泡沫的外观和产品性能有影响（暗泡）
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工艺控制
配方
目前主要使用的是TDI&MDI体系。 MDI体系：
TDI:甲苯二异腈酸酯
MDI：多亚甲基多苯基多异腈酸酯
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聚氨酯原材料-ISO部分
TDI（甲苯二异氰酸酯）：主要有2，4-和2， 6-异构体。工业上主要有三种产品， T100,T80/20,T65/35 主要特点： 制作的产品密度较低 产品拉伸、回弹较好 耐老化性能较差 危害性较大
冷熟化
座椅发泡的一种工艺，该工艺制造的发泡称为高 回弹发泡（简称为HR发泡）。 该工艺制造发泡时模具的温度一般在50-70度之间； 聚醚分子量一般在2500-6500之间，ISO可以是 TDI/TM/MDI； 该工艺生产效率高，耗能少，目前普遍使用； 我们的工艺为冷熟化工艺；
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发泡常用术语
M
计量泵
M
计量泵
高压 混合
CV8前座
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工艺控制
压力
压力循环的目的使系统平衡 高压循环压力＝浇注压力（欧洲）；高压循环压力≥浇注 压力（目前） 不平衡的压力将导致：浇注重量波动，超差；混合效果不 好；
POL与ISO的比例不对；
混合程度、串料；
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工艺控制
原料温度
在所有的工艺参数中，强调温度的稳定是首要条件。 如果温度波动，势必导致其它系统参数的波动。 例如：温度变化导致原料粘度发生变化，导致混合效果不 好，最终产品发生产品缺陷。 原料温度是：25 ℃ POL的温度波动为：±1℃； ISO的温度波动为：±5℃；
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发泡常用术语
NBT
是new blending technology的简称，即新型混合技术； 以前的混合技术是一种ISO与一种POL组合料进行对喷， 混合，反应生成聚氨酯发泡；该种技术调节工艺参数时， 只能调节POL/ISO的混合比，浇注重量这2种变量；无法 进行其他的调节； NBT是一种ISO与2组或3组POLY组合料进行对喷，混合 后反应生成聚氨酯发泡；（设备需变频器） NBT可以调节如下变量：配方水分，配方的固含量，配方 的指数，浇注重量这4种变量等，这样在制造不同密度， 不同硬度时工艺的宽容度更大；
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聚氨酯原材料-ISO部分
MDI（二苯甲烷二异氰酸酯）：指的是改性的MDI或称MMDI， 主要成分：MDI+（4、4MDI，2、4 MDI）。 系统主要特点是: • 活性比较高，反应速度快； • 对模具温度的依赖程度低，可以低模温生产； • 后熟化快； • 耐老化性能非常优良； • 撕裂强度较差； • 价格低； • 适合做高硬度、高密度产品；
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聚氨酯原材料
助剂：
催化剂：发泡胺催化剂和凝胶胺催化剂 泡沫稳定剂：有机硅油 发泡剂：H2O、F-11、F-12、二氯甲烷 阻燃剂：磷酸铵、氧化锑、含卤（烃、醇、酯、醚）、 氢氧化铝 防老剂 链增长剂：三乙醇胺（我们使用的） 颜料 脱模剂
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聚氨酯原材料-ISO部分
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聚氨酯定义
主链上含有--NHCO-- 基团聚合物通称为聚 氨酯甲酸酯简称为聚氨酯。 简称PU。
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聚氨酯分类
根据原料不同和配方的变化，分为软质、 半硬质和硬质泡沫。
软质：座椅，头枕，海绵… 半硬质：扶手，方向盘； 硬质：方向盘芯、冷库保温防水。
根据多元醇品种分类，分为聚酯型、聚醚 型；我们主要是使用聚醚型。 根据ISO不同分类：TDI、TM、MT、 MDI。
撕裂强度：
通过规定形状的式样加撕裂力，来测定材料的抗撕裂性能。 试样尺寸为150*25*25mm(GB/T 10808），试样厚度方向为泡沫上升方 向。试样一端的中心部，沿厚度方向（泡沫上升方向）切一40mm长 的切口，沿试样厚度方向测量厚度，将试样张开夹在试验机夹具上， 以50~20mm/min的速度施加负荷，用刀片切割试样，保持刀口在中 心位置，记下试样断裂或撕裂50mm时的最大值。 撕裂强度=测得的最大力值（N）/试样平均厚度（cm） 一般测3个试样，取算术平方根。
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聚氨酯化学：A料跟B料之比
根据A料与B料反应时的当量关系，可以计算出100克A料 需要多少克B料。 发泡指数INDEX：ISO实际用量/ISO理论用量*100； INDEX范围一般为60—110之间，INDEX较高时，产品比 较硬；
其中TDI理想的范围是90－105；
MDI系统理想的范围是85－95。
泵能力
用来检查计量泵流量输出的稳定性； 目前泵能力的验证方法为：
在设定的流量下，连续打35枪，称量每一枪的重量，然后 计算能力，根据泵能力的大小判别是否需要修理或更换计 量泵；
一般情况下，每三个月检查一次泵能力；
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发泡常用术语
泵线性
计量泵的转速与输出量之间的相关性的表征。 一般选择不同5个转速，然后进行流量测试，得到 每个转速下计量泵的输出量，这5个点如在一条线 上，说明计量泵转速与输出量之间的线性相关比 较好； 目前我们的计量泵的线性相关一般都在99％以上； 正常生产浇注时，选择的流量范围需要在泵线性 上输出量的上下限之间。
密度范围52-60g/cm3
TDI 体系 ：准 测试项目：
密度：密度=质量（kg）/体积（m3) 硬度：压陷硬度（ILD）、压缩硬度（CLD） 拉伸强度、断裂伸长率 撕裂强度 回弹性 压缩永久变形 阻燃 VOC
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发泡测试标准 测试条件：
开孔
泡沫出模后，需要进行开孔，使泡孔破裂，否则泡沫容易 收缩。
后熟化
泡沫出模后，还没有反应完全，还需后熟化，该过程需要 6小时。
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工艺流程（从配料到浇注）
GP-104 ZS-1618 Y-10366 A-380 C-225
三乙醇胺 （85%） 水
称量
搅 拌
进料罐
P1
P2
P3
ISO
M
计量泵
M
计量泵
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工艺流程
• 原料检验 • 羟值，含水量，固含量，NCO含量等原材料性能； • 配料 • 按配方配制聚醚组合料； • 浇注 • 按一定的轨迹，一定的流量，一定的浇注时间向模具 中进行投料并控制原料的温度，模具的温度以及浇注时的 压力。
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工艺流程
成型
两种原料在一定的温度下反应，简称固化
脱模
与脱模剂有极大的关系
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发泡测试标准
回弹性：
用一个给定直径、重量的钢球在规定的高度上自由落在泡沫塑料试样表 面，记下钢球回弹高度，用回弹的高度和钢球下落高度的比值，表示 泡沫的回弹性能。 测试要求：试样尺寸100*100*50mm，落球方向应与泡沫使用方向一致， 钢球尺寸为∮164mm，重16.3g,下落距离460mm。 回弹率=钢球回弹高度/钢球下落高度*100% 注意：试样需水平，钢球下落前固定（静止），每件试样做三次，每次 间隔20s，记录最大值。
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课程目标
• 介绍聚氨酯发泡工艺基础原理 • 发泡设备、模具的基础知识 • 工业生产安全防范
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课 程 目录
• • • • • • • • 聚氨酯的发展史 聚氨酯的分类 原料的介绍 聚氨酯的发泡原理 影响发泡的因素 配方制作基本要素 脱模剂原理及选择 发泡设备简单介绍 • • • • • • • • 发泡模具简单介绍 生产工艺流程解析 常见问题分解 工业生产安全防范 聚氨酯发展趋势 知识要点回顾 持续改进（发泡工艺） 经验分享