жұмсақ көбік өнімдерін өндіру процесін оңтайландыру үшін полиуретанды жөке жұмсартқышты қалай пайдалану керек: шикізатты таңдаудан бастап дайын өнімді тексеруге дейін
кіріспе
полиуретанды жұмсақ көбік бұйымдары керемет икемділігі, жайлылығы және беріктігі арқасында жиһазда, автокөлік орындықтарында, матрацтарда және басқа салаларда кеңінен қолданылады. дегенмен, жоғары сапалы жұмсақ көбік өнімдерін шығару үшін процесті дәл бақылау ғана емес, сонымен қатар шикізатты ғылыми іріктеу және оңтайландыру қажет. олардың ішінде полиуретанды жөке жұмсартқыш негізгі қоспа ретінде көбіктің жұмсақтығына, серпімділігіне, беріктігіне және басқа да қасиеттеріне маңызды әсер етеді. бұл мақалада шикізатты таңдау, өндіріс процесін оңтайландыру және дайын өнімді тексеру сияқты көптеген аспектілерден жұмсақ көбік өнімдерін өндіру процесін оңтайландыру үшін полиуретанды жөке жұмсартқышты қалай пайдалану керектігі егжей-тегжейлі талқыланады.
1. шикізатты таңдау және пропорцияны оңтайландыру
1.1 Полиуретанды жөке жұмсартқыштың әсер ету механизмі
полиуретанды жөке жұмсартқыш - көбік жүйесінің беттік керілуін азайту арқылы көбіктің өтімділігін негізінен жақсартатын, сол арқылы көбіктің жұмсақтығы мен серпімділігін жақсартатын беттік белсенді зат. оның әрекет ету механизмі негізінен келесі аспектілерді қамтиды:
- беттік керілуді азайту: жұмсартқыштар көбік жүйесінің беттік керілуін азайтып, көпіршіктердің пайда болуы және тұрақты болуы ықтималдығын арттырады.
- өтімділікті жақсарту: тұтқырлықты азайту арқылы жұмсартқыштар көбік беру процесі кезінде көбік жүйесінің біркелкі ағуын қамтамасыз ете отырып, көпіршіктердің жарылуы мен бірігуін азайтады.
- икемділікті жоғарылатады: жұмсартқыштар полиуретанды молекулалық тізбегімен әрекеттесе алады, көбіктің серпімділік модулін жақсартады және серпімділікті жақсартады.
1.2 Шикізатты таңдау
жұмсақ көбік өнімдерін өндіруде шикізатты таңдау шешуші мәнге ие. Төменде бірнеше негізгі шикізат және оларды таңдау критерийлері берілген:
| шикізат түрі | критерийлерін таңдау | ортақ брендтер/модельдер |
|---|---|---|
| полиэфир полиол | молекулалық массасы орташа, гидроксил шамасының диапазоны 28-56 мгкох/г, тұтқырлығы орташа | лупранол, воранол |
| изоцианат | mdi немесе tdi таңдаңыз, nco мазмұны 30-35% арасында, ал реакция белсенділігі орташа | лупранат, изонация |
| катализатор | амин немесе қалайы катализаторларын таңдаңыз, орташа реакция жылдамдығы, тым жылдам немесе тым баяу болмаңыз | ауа өнімдері dabco, космос |
| көпірткіш агент | көбік түзу тиімділігі жоғары және қоршаған ортаны қорғаудың жақсы көрсеткіштері бар суды немесе физикалық көбік түзетін заттарды (мысалы, hcfc, hfc және т.б.) таңдаңыз. | Honeywell күн тоқырауы, arkema forane |
| жұмсарту | орташа молекулалық салмағы, жүйемен жақсы үйлесімділігі және жоғары тұрақтылығы бар полиуретанды арнайы жұмсартқышты таңдаңыз. | тего, Silsoft |
1.3 қатынасын оңтайландыру
шикізаттың қатынасы көбік өнімділігіне тікелей әсер етеді. мыналар жалпы шикізат арақатынасы диапазоны болып табылады:
| шикізат | рейтинг диапазоны (салмақ бойынша бөліктер) | ескертулер |
|---|---|---|
| полиэфир полиол | 100 | эталондық шикізат |
| изоцианат | 40-60 | гидроксил мәніне және nco мазмұнына сәйкес реттеңіз |
| су | 2-5 | тіреуіш агент, көбік мөлшері көбіктің тығыздығына әсер етеді |
| катализатор | 0.1-0.5 | реакция жылдамдығына сәйкес реттеңіз |
| жұмсарту | 1-3 | көбік жұмсақтық талаптарына сәйкестендіріңіз |
| басқа қоспалар | 0.5-2 | мысалы, отқа төзімді заттар, антиоксиданттар және т.б. |
2. өндіріс процесін оңтайландыру
2.1 Көбік түзу процесін бақылау
көбік түзу процесі жұмсақ көбік өндірудегі негізгі буын болып табылады және көбік құрылымы мен өнімділігіне тікелей әсер етеді. мыналар көбіктену процесінің негізгі бақылау нүктелері болып табылады:
| процесс параметрлері | бақылау диапазоны | әсер |
|---|---|---|
| араластыру температурасы | 20-30 ℃ | тым жоғары температура шамадан тыс реакцияға, ал тым төмен температура жеткіліксіз реакцияға әкеледі |
| қозу жылдамдығы | 1000-3000 айн / мин | араластыру жылдамдығы көпіршіктердің біркелкілігіне әсер етеді, ал тым жоғары көпіршіктердің жарылуына әкеледі. |
| көбік түзу уақыты | 5-10 минут | көбік түзу уақыты тым қысқа, бұл көбік тығыздығының біркелкі емес болуына әкеледі және тым ұзақ көбіктің құлауына әкелуі мүмкін |
| жетілген температура | 50-80 ℃ | пісіп-жетілу температурасы көбіктің айқаспалы байланыс дәрежесіне әсер етеді. тым жоғары температура көбіктің қатаюына әкелуі мүмкін |
| жетілген уақыт | 2-4 сағат | пісіп-жетілу уақыты тым қысқа, бұл көбіктің жеткіліксіз беріктігіне әкеледі және тым ұзақ өндіріс тиімділігіне әсер етуі мүмкін |
2.2 жұмсартқышты қалай қосу керек
жұмсартқышты қосу көбік өнімділігіне айтарлықтай әсер етеді. қосудың жалпы әдістері мыналарды қамтиды:
- премикс әдісі: жұмсартқышты полиэфирлі полиолмен алдын ала араластырыңыз, содан кейін көбік түзу реакциясын орындаңыз. бұл әдіс жұмсартқыштың жүйеде біркелкі дисперсті болуын және ауқымды өндіріске жарамды болуын қамтамасыз ете алады.
- кейінгі қосу әдісі: көбік түзу реакциясы белгілі бір деңгейге жеткеннен кейін жұмсартқыш қосыңыз. бұл әдіс көбік жұмсақтығына ерекше талаптар қойылатын жағдайларда қолайлы, бірақ оны пайдалану қиын.
2.3 процесті оңтайландыру мысалы
Төменде жұмсақ көбік өндіру процесін оңтайландырудың әдеттегі мысалы келтірілген:
| процесс қадамдары | алдын ала оңтайландыру параметрлері | оңтайландырылған параметрлер | оңтайландыру әсері |
|---|---|---|---|
| араластыру температурасы | 25 ° C | 22 ° C | реакция жылдамдығын төмендетіңіз және көпіршік жарылуын азайтыңыз |
| қозу жылдамдығы | 2000 айн / мин | 2500 айн / мин | көпіршікті біркелкі жақсарту және көпіршікті тығыздық айырмашылығын азайту |
| бағдарламалық қамтамасыз етуді қосу әдісі | әдісін қосу | премикс әдісі | жұмсартқыш дисперсиясының біркелкілігін жақсарту және көбік жұмсақтығын жақсарту |
| жетілген температура | 70 ° C | 60 ° C | көбіктің қатаюына жол бермеу үшін жетілу температурасын төмендетіңіз |
3. дайын өнімді тексеру және сапасын бақылау
3.1 Физикалық өнімділікті тексеру
жұмсақ көбік өнімдерінің физикалық қасиеттері олардың сапасын өлшеудің маңызды көрсеткіші болып табылады. Төменде физикалық өнімділікті тексерудің жалпы элементтері болып табылады:
| тест тапсырмалары | сынау стандарттары | біліктілік ауқымы | ескертулер |
|---|---|---|---|
| тығыздығы | astm d3574 | 20-50 кг/м³ | жиі тығыздық көбіктің жеткіліксіз беріктігіне әкелуі мүмкін, ал тым жоғары жұмсақтыққа әсер етуі мүмкін |
| тұрақтылық | astm d3574 | ≥ 40% | төмен серпімділік көбіктің қызмет ету мерзімін қысқартуы мүмкін |
| кернеу күші | astm d3574 | ≥80 кпа | керілу күші тым төмен көбіктің жыртылуына әкелуі мүмкін |
| жыртылу күші | astm d3574 | ≥2 н/см | жыртылу күші тым төмен болса, көбік жарылуы мүмкін |
| қысу тұрақты деформациясы | astm d3574 | ≤10% | ұзақ қысу деформациясы көбік серпімділігін жоғалтуы мүмкін |
3.2 Химиялық өнімділік сынағы
жұмсақ көбік өнімдерінің химиялық қасиеттері олардың беріктігі мен қауіпсіздігіне тікелей әсер етеді. Төменде жалпы химиялық өнімділік сынау элементтері берілген:
| тест тапсырмалары | сынау стандарттары | біліктілік ауқымы | ескертулер |
|---|---|---|---|
| дауыс мазмұны | iso 16000-6 | ≤100 мкг/м³ | voc мазмұны тым жоғары және адамдардың денсаулығына зиян келтіруі мүмкін |
| формальдегидтің шығарылуы | gb 18587 | ≤0.05 мг/м³ | Формальдегидтің шамадан тыс шығарылуы адам денсаулығына зиян келтіруі мүмкін |
| отқа төзімді өнімділік | gb 8624 | b1 деңгейі | біліктілігі жоқ отқа төзімді өнімділік өрт қаупіне әкелуі мүмкін |
3.3 Дайын өнімді тексеру процесі
жұмсақ көбік өнімдеріне арналған дайын өнімді тексеру процесі келесідей:
- сынамаларды алу: үлгінің репрезентативті екеніне көз жеткізу үшін өндіріс желісінен кездейсоқ іріктеу.
- физикалық өнімділік сынағы: стандартты сынау әдістеріне сәйкес үлгінің тығыздығы, серпімділігі, созылу күші, жыртылу күші, тұрақты қысу деформациясы сыналады.
- химиялық өнімділік сынағы: сынаманың вок құрамын, формальдегидтің шығарылуын, жалынға төзімділік қасиеттерін сынау.
- деректерді талдау: сапа мәселелерінің бар-жоғын талдау үшін сынақ нәтижелерін өту ауқымымен салыстырыңыз.
- кері байланыс және жетілдіру: өнімнің тұрақты сапасын қамтамасыз ету үшін сынақ нәтижелеріне сәйкес өндіріс процесін уақтылы реттеңіз.
iv. жиі қойылатын сұрақтар мен шешімдер
4.1 көбіктің біркелкі емес тығыздығы
мәселенің сипаттамасы: көбік өнімдерінің тығыздығы біркелкі таралмаған, ал кейбір жерлерде тығыздық тым жоғары немесе тым төмен.
мүмкін себептері:
- араластыру жылдамдығы біркелкі емес, нәтижесінде көпіршік біркелкі емес таралады.
- көбік түзетін заттың мөлшері дәл емес, нәтижесінде біркелкі емес көбік пайда болады.
- жұмсартқыш көбік құрылымына әсер ететін біркелкі емес дисперсті.
шешім:
- көпіршіктердің біркелкі таралуын қамтамасыз ету үшін араластыру жылдамдығын реттеңіз.
- біркелкі көбіктенуді қамтамасыз ету үшін көбік түзетін заттың мөлшерін дәл бақылаңыз.
- біркелкі дисперсияны қамтамасыз ету үшін алдын ала араластыру әдісімен жұмсартқыш қосыңыз.
4.2 көбік серпімділігінің жеткіліксіздігі
мәселенің сипаттамасы: көбік өнімдерінің серпімділігі нашар және басқаннан кейін баяу қалпына келеді.
мүмкін себептері:
- жұмсартқыштың жеткіліксіз мөлшері пайдаланылады, нәтижесінде көбіктің серпімділік модулі тым төмен.
- пісіп-жетілу температурасы тым жоғары, бұл көбіктің шамадан тыс қиылысуына әкеледі.
- катализатордың мөлшері тым көп пайдаланылады, нәтижесінде тым жылдам реакция және тұрақсыз көбік құрылымы пайда болады.
шешім:
- көбік серпімділігін жақсарту үшін жұмсартқыштың мөлшерін көбейтіңіз.
- пісіп-жетілу температурасын төмендетіңіз және көбіктің шамадан тыс қиылысуын болдырмаңыз.
- катализатордың мөлшерін азайту және реакция жылдамдығын бақылау.
4.3 төмен көбіктің жыртылу күші
мәселенің сипаттамасы: көбік өнімдері жыртылуға бейім және қызмет ету мерзімі қысқа.
мүмкін себептері:
- полиэфир полиолының молекулалық салмағы тым төмен, нәтижесінде көбік күші жеткіліксіз.
- изоцианаттың жеткіліксіз қолданылуы, нәтижесінде көбіктің төмен байланысы.
- жұмсартқыштың көбік құрылымына әсер ететін жүйемен үйлесімділігі нашар.
шешім:
- көбік беріктігін жақсарту үшін орташа молекулалық салмағы бар полиэфир полиолдарын таңдаңыз.
- көбіктің қиылысу дәрежесін арттыру үшін изоцианат мөлшерін көбейтіңіз.
- тұрақты көбік құрылымын қамтамасыз ету үшін жүйемен жақсы үйлесімді жұмсартқышты таңдаңыз.
5. болашақ даму тенденциялары
5.1 экологиялық таза жұмсартқыштарды әзірлеу
Барған сайын қатаң экологиялық ережелер болғандықтан, экологиялық таза полиуретанды жөке жұмсартқышты дамыту болашақ трендке айналды. экологиялық таза жұмсартқыштар келесі сипаттамаларға ие болуы керек:
- төмен дауыс мазмұны: қоршаған ортаның ластануын азайту.
- биологиялық ыдырау: оңай бұзылады және экологиялық ортаға әсерін азайтады.
- улы емес және зиянсыз: адам денсаулығына зиянсыз екеніне көз жеткізіңіз.
5.2 интеллектуалды өндіріс процесі
4.0 индустриясының дамуымен интеллектуалды өндірістік процестер жұмсақ көбік өнімдерін өндірудегі негізгі трендке айналады. интеллектуалды өндірістік процестер келесі функцияларды жүзеге асыра алады:
- нақты уақыт режиміндегі бақылау: процестің тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін датчиктер арқылы нақты уақыт режимінде өндіріс процесіндегі әртүрлі параметрлерді бақылаңыз.
- автоматты реттеу: өнім сапасын қамтамасыз ету үшін бақылау нәтижелеріне сәйкес процесс параметрлерін автоматты түрде реттеңіз.
- деректерді талдау: үлкен деректерді талдау арқылы өндірістік процестерді оңтайландыру және өндіріс тиімділігін арттыру.
5.3 Жоғары өнімді жұмсартқыштарды қолдану
тұтынушылар жұмсақ көбік өнімдеріне қойылатын өнімділік талаптарын арттыратындықтан, жоғары өнімді жұмсартқыштарды қолдану болашақ трендке айналады. жоғары өнімді жұмсартқыштар келесі сипаттамаларға ие болуы керек:
- нақты: ол көбіктің жұмсақтығын жақсартып қана қоймай, оның беріктігін, отқа төзімділігін және басқа да қасиеттерін жақсарта алады.
- үйлесімділік: әртүрлі шикізат жүйелерімен үйлесімді, жұмсақ көбік өнімдерінің әртүрлі түрлеріне жарамды.
- тұрақтылық: ол жоғары температура және жоғары ылғалдылық сияқты қатал орталарда тұрақты өнімділікті сақтай алады.
қорытынды
шикізатты ғылыми түрде іріктеу, өндіріс процестерін оңтайландыру және дайын өнімді тексеруді қатаң бақылау арқылы полиуретанды жөке жұмсартқышты қолдану жұмсақ көбік өнімдерінің жұмысын тиімді түрде жақсарта алады. болашақта экологиялық таза және жоғары өнімді жұмсартқыштарды әзірлеу және интеллектуалды өндірістік процестерді қолдану арқылы жұмсақ көбік өнімдерін өндіру кеңірек даму перспективаларына жол ашады.
кеңейтілген оқу:https://www.newtopchem.com/archives/44126
кеңейтілген оқу:https://www.newtopchem.com/archives/830
кеңейтілген оқу:https://www.cyclohexylamine.net/polyurethane-trimer-catalyst-pt304-dabco-rigid-foam-trimer-catalyst/
кеңейтілген оқу:https://www.bdmaee.net/wp-content/uploads/2022/08/33-12.jpg
кеңейтілген оқу:https://www.newtopchem.com/archives/category/products/page/140
кеңейтілген оқу:https://www.bdmaee.net/potassium-neodecanoate/
кеңейтілген оқу:https://www.newtopchem.com/archives/category/products
кеңейтілген оқу:https://www.newtopchem.com/archives/40434
кеңейтілген оқу:https://www.newtopchem.com/archives/category/products/page/130
кеңейтілген оқу:https://www.bdmaee.net/niax-lc-5630-thermosensitive-catalyst-/
