制备和浇注工艺原理图(以聚酯-TDI-MOCA为例)。
生产工艺
一、 预聚体制备举例
1.聚酯多元醇的脱水(在脱水釜中):在搅拌不锈钢或搪瓷釜中加热熔融具有mn2000(羟基值53-59,mgkoh/g,熔点40-50 C)的聚酯。脱水温度为100-140 C(聚醚100-110 C)。聚酯多元醇真空脱水30-60分钟,剩余压力5mmHg,含水率小于0.05%(含水率)。脱水可以通过镜子观察到。为了使罐内的液体充分脱气,可以间歇地启动和停止混合装置。抽真空一段时间后,可停止反应槽的加热,使物料温度降至7080℃。
2.预聚物合成(反应器中);产品的性能取决于所用原料、比例和加工工艺。首先根据温度、应力、接触介质和使用寿命等性能要求选择合适的原料,然后选择合适的配比和工艺条件(如混合温度、浇注和脱模时间、硫化条件等)。根据要求的硬度。为了保证预聚物的质量,聚酯的脱水和预聚物的合成不应在同一釜中进行,预聚物的合成应在干燥氮气的保护下进行。为了防止剧烈反应和快速升温,必须提供冷却装置。建议进料顺序:先加入TDI,再加入聚酯。反应剧烈时,可逐步加入聚酯,使反应过程稳定,反应温度易于控制,合成的预聚物中游离异氰酸酯单体含量低,结构较规则。当异氰酸酯含量保持在80±5℃,反应时间为1≤2 h时,测定异氰酸酯的含量。满足要求的国内外品牌预聚物也可在可能的条件下采购。
3.预聚物(可在聚合物合成反应器或灌装机的储罐中进行)的脱附,在85±5℃和5 mmHg残余压力下消泡30 min。
二、 浇注机浇注:
1.关键技术:浇注机是生产浇注聚氨酯弹性体(CPU)的关键设备。其主要技术要求如下:
(1)采用高精度计量泵和具有温度、压力电阻的精密传动、调节和显示装置,测量精度±0.5%。
(2)混合均匀,无气泡。特殊结构的高速搅拌头,在两组分粘度和配比相差较大时,也能保证搅拌均匀。使产品宏观无气泡,调节灵活,操作方便。
温度稳定、准确,原料溶液的温度变化会影响原液的粘度、压力、计量精度和混合比,使产品质量不稳定。特别是,B组分(MOCA)在室温下是固体。如果材料温度太低,它将死亡,无法运行。如果材料温度过高,会变色,影响产品质量。恒温自动控制由热油、加热原液、计量泵、浇注头循环系统的智能时间比例数字显示温度控制器进行。
2.铸造工艺:在B料罐内加入MOCA(熔化温度>110C),启动各部件的加热系统,使A、B料达到要求的温度,并分别循环。如有必要,可先对材料进行真空脱气,以使预聚物中无气泡。通过按公式要求调整计量泵的转速和排量,A、B料均能达到要求。混合比。当浇注按钮启动时,通过高速混合将A和B材料均匀地混合在浇注头的混合腔中。当排出的混合物在透明软管中不含气泡时,可将其倒入模具(模具和辊芯经过预处理并预热到80°110℃)。当两次浇注间隔时间较长(超过釜龄的1/2)时,需要清洗剂(二氯甲烷或三氯乙烯)自动清洗混合室(由计算机可编程控制器自动控制)。当浇注停止时,A、B原液自动地改变到它们各自的循环状态并返回到它们各自的罐。
3. 熟化及后处理:
(1)成型硫化(模型硫化),胶辊在模具硫化过程中脱模前,其温度可在其化学结构不破坏的前提下尽可能高地选择,以加快扩链交联反应,缩短D。拆模时间长,提高模具和设备的利用率,通常100-200摄氏度,60-120分钟为宜。
(2)硫化后:指胶辊脱模后连续加热硫化的过程,硫化温度略低于成型硫化,90×110℃,3×10h为宜。
(3)表面后处理:根据需要在加工设备上进行车削或磨削。
4. 注意要点:
(1)模具结构合理,装配方便,分型面无泄漏。
(2)温度平衡要求模具、辊芯和橡胶的温度基本相同,模具各部分的温度基本相同。
(3)胶料的浇注点可保持在辊芯边缘或模具边缘不变,不产生气泡。为了防止气泡被困,模具可以倾斜使浆料沿壁的尺寸。
(4)在胶辊达到脱模强度前,不得随意移动模具,以防开裂。
(5)在装配模具和辊芯时,应特别注意防止涂有粘合剂的辊芯接触模具内壁,从而影响胶辊的粘接质量。也就是说,不应在模具上使用粘土粘合剂,不应在辊芯上使用脱模剂。
(6)硫化后,达到要求的强度后进行表面切割和抛光,以保证轧辊表面的粗糙度和轧辊轴的同心度。
5. 对CPU 制品模具的基本要求:
(1)材料:选择应注重:足够的强度;足够的耐热性和尺寸稳定性;耐久性符合使用寿命要求;制造成本低。当批量生产从耐久性角度考虑普通金属材料时,如环氧树脂等非金属模具通常用于单件或试生产产品,而采用压力模浇注时则使用金属模具。
(2)结构:除保证产品的几何尺寸外,还应注意浇注位置、分型面和排气,以达到:a、易浇注、易脱模;b、保证产品工作面质量;c、易卸料。型腔中有气体;d,便于模具的制造和机械加工,减少模具。成本。
6. 影响聚氨酯胶辊性能的主要因素:
(1)影响COTS性能的主要因素是多元醇的分子量:聚氨酯弹性体中特征基团的密度由多元醇的分子量决定:聚酯型的物理性能随着分子量的增加而提高。同时,随着分子量的增加,聚醚型的柔韧性、拉伸强度和模量均有所提高。多元醇的分子量应控制在1100~2200之间。
(2)随着NCO含量的增加,NCO含量对预聚物硬度、撕裂强度、延伸强度和拉伸强度的影响增大,预聚物粘度降低,易脱泡和混炼,而延伸率降低。如果NCO过高,胶料的固化速度会过快,在9个釜中会缩短胶料的使用寿命,这对浇注过程极为不利。利润。NCO%一般为2.4-6.5%。NCO% MOCA 2.9 8.3 4.2 125.1 14.56.0 17.17.1 20 hardness Shao A 8.3 90 95 Shao B 44 50 60 78
扩链系数的影响:聚合物中NCO的当量比(NH2/NCO)对预聚体的影响一般为0.85~0.95%。对于MOCA交联体系,NCO应保持略微过量,使弹性体产品具有适当的交联度。当扩链系数为0.88时,化学交联和物理交联达到较好的平衡。弹性体的综合性能最好:当1个或1个以上时,由于MOCA的塑化作用,以及化学交联和氢链的减弱,弹性体的强度最好。明显减小,永久变形大。(因此,如果可行的话,链延伸系统通常为0.85)。
混合温度的影响:由于不同的聚合方式和扩链方式,混合条件也不同。混合温度提高了釜的寿命,缩短了胶凝时间。固体扩链剂不允许有较低的混合温度,虽然有利于延长釜的寿命和提高物理性能,但王毅在消泡、均匀。混合(由于粘度增加),建议扩链剂在预聚物中不沉淀,而MOCA在110-120(?)时为宜。水壶中的寿命:当CPU的两种液体原料相遇时,就会发生反应-扩链和聚合-混合物会逐渐失去流动性。通常,两种原料的混合与混合物的基本流动损失之间的时间称为水壶中的寿命(或固化期)。