聚氨酯泡沫的形成过程

聚氨酯泡沫的形成需经历发泡过程和熟化过程两个阶段。
从A、B料混合到泡沫体积膨胀停止，这个过程可称为发泡过程。发泡过程中，体系放出大量的反应热（1mol活泼氢和1mol异氰酸酯根反应可放热约109kJ），反应热使发泡剂汽化进入泡沫体的每个泡孔，驱使泡孔体积不断膨胀。这时每个泡孔都受到两个力的作用：大气压力（即外压）和发泡剂膨胀产生的压力(即内压)。当内压大于外压时，发泡体系的体积就不断膨胀；当泡孔内外压力相等时，泡沫体不再膨胀，即达到所谓的“升胀时间”。
   泡沫停止膨胀后，体系内部的化学反应并未完全结束，而是在进行着速度较慢的交链反应，直至泡沫体达到最终强度。这个过程称为泡沫体的熟化过程。泡沫体积膨胀停止标志着发泡过程的结束，熟化过程的开始。在熟化过程中，泡沫体不再放出大量的反应热，温度慢慢降低（最终会降至环境温度）。这时泡孔内压力亦降低，产生内外压差。压差对泡沫体的形式产生一定的影响：若泡孔壁的强度足以支撑压差，则泡沫体不会发生明显的变形；若泡孔壁强度较弱，则泡沫体在压差作用下发生收缩。通常称之为“成型收缩率”，一般在1%以下，严重时可达5%，甚至更大。
   从理论上讲，让泡沫体生长停止后泡孔结构立即达到稳定是解决泡沫收缩的最佳办法。而事实上，这对于目前聚氨酯行业来说是不可能实现的，即成型收缩率不会为零，但通过调整发泡料的生产配方再辅以科学的发泡工艺则完全可以将成型收缩率控制在1%以内。
   目前，有人在发泡料中加入开孔剂，形成保温效果很差的开孔泡沫。此法虽然消除了泡沫熟化过程中的压差，从而降低泡沫成型收缩率，但泡沫的保温性能大大降低，冬天存在水箱上冻的可能性。

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一个随缘的心态 发表于 2023-07-17 21:29
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