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【技术专栏】聚氨酯保温材料在太阳能热水器上的应用研究(含配方)

聚氨酯联盟网2018-11-08 16:38:09

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作为保温材料,聚氨酯硬泡以其极低的导热系数和方便的成型工艺,在多个方面具有着不可替代的地位。然而,作为反应成型的聚合物,其成型收缩性(完成成型反应后泡沫体积小于成型过程中最大体积)不可避免的成为它的主要缺陷之一。成型收缩性的存在,常使得泡沫体最终体积小于所填充的腔体体积,发生泡沫与壳体剥离现象,严重影响了制品的外观、保温效果甚至使用寿命。因此,在多数应用场合,聚氨酯保温层常采用提高填充泡沫密度、采取模塑成型的方式来解决这一问题。

太阳能热水器因其特殊的结构(较薄的外壳与内胆、复杂的管口形状)而不便采取模塑成型,而高密度填充又必然会提高成本,目前多采用密度相对较高的自由泡沫填充,这给太阳能热水器带来的缺陷有:泡沫层与外壳脱离、泡沫成型时挤压外壳、内胆导致变形,特别以上缺陷发生在集热管口时尤为严重,造成大量的工艺次品。

在广泛调研分析基础上,我公司技术人员认识到:在不增加泡沫填充密度的基础上降低泡沫成型时的收缩率是太阳能热水器用料的关键所在。为此我们配方、选材等多方面着手,研制开发了太阳能热水器适用的组合料,在部分太阳能热水器生产线上试用取得了令人满意的效果:泡沫体与外壳剥离程度轻,内胆外壳变形几率大大降低。

组分与配方

专用聚醚多元醇:100

表面活性剂:1.5-3

特种催化剂:1.5-2.5

发泡剂:20-30

ISO/POL:1:1

参考工艺性能参数

搅拌发泡 发泡机注射成型

乳白时间s ≥20 10-20

凝胶时间s 70-120 70-80

固化时间min ≤5 ≤5

参考性能指标(自由泡沫体)

填充密度:28-45kg/m3

压缩强度(10%):≥160kpa

导热系数:≤0.023w/m.k

形稳性(70℃,48h):ΔV≤2%

使用注意事项

①发泡使用时最好调整料温在20±3℃范围以确保体系具有合适的反应性能;

②发泡时应严格依照使用说明要求确定白料与黑料比例,以确保体系的工艺性能;

③每天生产使用前应先检查设备及材料情况(通过枪体注射自由泡验证);

④请勿让材料与水分接触,在生产现场请注意通风。

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