喷涂型聚氨酯泡沫屋面系统覆面保护层选用指南

大雪

Winter

聚氨酯反应注射成型(PU-RIM)是一种适合大型、复杂制品制作的聚合物成型方法。即把黏度较低、活性较高的异氰酸酯组分和多元醇组分高压撞击混合均匀,并迅速充入模具,物料在模具内发生化学反应并固化成型。

PU-RIM工艺具有成型温度低、成型压力小、设计弹性大、生产周期短等优点，用该工艺制得的PU-RIM制品具有力学性能好、密度小、表面清晰度高、易涂饰等优点。因此,该技术很快进入了以汽车工业为代表的一系列行业,并在短期内获得了迅速的发展。

反应机理和成型工艺

反应机理

PU-RIM工艺的基本反应机理为:含活性氢的多元醇组分与含异氰酸根的异氰酸酯组分在催化剂的作用下快速反应,生成氨基甲酸酯聚合物。

成型工艺

将多元醇组分(P组分)与异氰酸酯组分(I组分)分别装于高压注射机的2个贮罐中,通过夹套循环水控制其温度。在确定的工艺条件下,将经机组高压碰撞混合的反应物料注射到已加热至指定温度的模具中,一定时间后脱模,取出制品,在120℃下后熟化2h,室温存放1周后测试其物理性能和老化性能。

加工工艺条件研究

PU-RIM为快速脱模反应,材料在固化过程中,其强度必须迅速建立起来,以获得优良的成型产品。

在整个PU-RIM工艺中,制品在模腔内的固化情况决定着生产的成败。而影响固化成型的主要因素有物料温度、模具温度和脱模时间。

物料温度

物料温度与反应速度密切相关。温度升高,物料黏度降低,反应速度加快,凝胶时间缩短;但温度过高,反应过快,模具中控温困难。而料温低,则脱模

时间长,制品表面粗糙,熟化时起包变形。为防止发泡剂挥发,料温可控制在30~40℃。为减少异氰酸酯自聚及挥发性,异氰酸酯贮槽温度可控制在

25~35℃。

制品物理性能研究

使用普通聚醚多元醇和低单官能度聚醚多元醇生产的PU-RIM制品的物理性能见表3。可以看出,在密度和硬度相同的情况下,2种聚醚多元醇生产的制品的延伸率基本相同,拉伸强度、弯曲模量和撕裂强度均有较大差别。使用低单官能度聚醚多元醇生产低模量PU-RIM制品,拉伸强度可提高20%~23%,弯曲模量可提高25%~28%,撕裂强度可提高40%以上。显然,力学性能的大幅提高与低单官能度聚醚多元醇的单醇含量低有很大关系,低的单醇含量利于聚醚多元醇与二异氰酸酯的链增长反应,提高了制品的力学性能。

在全球聚氨酯保温市场约8000亿美金估值、每年5%-6%增长中，中国市场功不可没。“十三五”期间，我国聚氨酯行业原料和制品生产、消费量持续增长，生产了全球95%的冷藏集装箱。聚氨酯应用市场逐渐成熟，行业开始进入高质量发展的技术提升期，“双循环”新格局和冷链等行业政策东风也给聚氨酯涂料和保温材料市场提供了增长动力：中西部地区市场开发、海外疫情加快冰箱订单回流、冷链保温、生猪养殖现代化……

近年来，随着国民对生鲜产品需求不断上升以及生鲜电商新零售模式崛起，冷链行业近五年保持了15%-20%的年均复合高增长率。数据显示，2019年中国冷链物流市场规模已达3780亿元，其中活动冷库市场规模61.57亿元。今年上半年，全国冷库需求超过61.22万平方米；预计2020年全国冷链物流市场规模将达到4850亿元。与此同时，冷链行业对现代仓储和保鲜的要求也愈加提升。2020年4月，农业农村部出台《农产品仓储保鲜冷链物流设施建设的实施意见》，鼓励推动农村仓储保鲜冷链设施，从源头加快解决农产品出村进城“最初一公里”问题。

食品从原产地到餐桌的全过程——原产地、食品加工、冷库、集装箱、冷库、冷藏车、零售、零售设备、家用冰箱、消费者各环节清晰显现，形象地说明了聚氨酯材料应用涵盖了整条冷链。

点