聚氨酯产品历来有"三分产品，七分发泡"的说法，也就是说，不仅需要好的聚氨酯发泡料，更需要一个科学的发泡工艺和严格的操作规程。泡沫收缩是太阳热水器最普遍存在的问题，它能导致水箱变形、起鼓起楞甚至开裂，也即是太阳能生产厂家经常所说的"脱皮"、"脱壳"、"抽出一条脊梁骨"等现象。下面探讨一下聚氨酯泡沫收缩的原因。

聚氨酯泡沫收缩的原因：

1）形成不良泡沫不良泡沫是造成泡沫收缩的主要原因之一，其尺寸收缩率为2%~10%.目前，太阳热水器用聚氨酯泡沫都是一次或多次浇注自由发泡而成，以多次浇注为主。发泡过程中，除受大气压作用外，不受其他任何外界压力的作用。聚氨酯泡沫填充空间在凝胶过程到来之前必须完全填满，凝胶之后，若泡沫体积仍在继续膨胀，所形成的泡沫，泡孔将明显拉长，严重者可呈纤维状，其物理机械性能很差，本文称之为"不良泡沫".它降温后，因泡孔中气体冷凝而严重收缩，受热后随泡孔中气体膨胀而膨胀。多次浇注的发泡方式使得这种"不良泡沫"所占比例增大。再者相邻两次浇注形成的交界处泡沫，因收缩率的不同受冷时，易造成泡沫开裂。因此在设计泡沫成型工艺时，应该设计成一次浇注过量填充的发泡方式。所谓过量填充，是指泡沫在凝胶之前完全填满空间，凝胶之后因空间受限，泡沫体积无法继续膨胀，且自行产生的发泡压力，有利于形成圆球型结构的泡孔，这种形式的泡沫体泡孔强度高，稳定性好，不易变形。而目前太阳能热水器的发泡工艺对凝胶之后的体积膨胀无法控制，因为内胆无法承受过量填充而带来的发泡压力。如果要泡沫达到正常性能，需要对太阳热水器的结构设计和发泡工艺进行一次大变革，否则不能从根本上解决这一问题。

2）环境温度的影响聚氨酯发泡与温度的关系很大。因为发泡是依靠热量而进行的。如果没有热量，体系中的发泡剂无法蒸发，不能生成泡沫塑料。热量来自两方面，一是化学反应产生的热量；一是环境提供的热量。化学反应热是一个定值，不随外界因素的影响，但环境提供的热量随环境温度的变化而变化。当环境温度高时，环境能给反应体系提供热量，可增加反应速度，缩短反应时间。表现为泡沫发泡充分，泡沫表层和芯部密度接近。当环境温度低时（如18℃以下），部分反应热散发到环境中。热量的损失，一方面造成泡沫熟化期延长，增大了泡沫成型收缩率，（温度越低，成型收缩率越高）；试验表明，同一发泡料，环境温度15℃时的发泡体积比25℃的发泡体积小25%另一方面会在泡沫表面形成一层没有充分发泡甚至不发泡的硬皮，增加了泡沫灌注量，提高了泡沫生产成本2.5外壳的材质和厚度因素外壳的厚度和强度对泡沫的收缩也有一定影响，一般在相同条件下，厚度越厚，强度越高，泡沫的收缩率越小。常见的外壳材料有不锈钢、彩钢板和压花铝等。压花铝因导热系数大造成泡沫收缩率很大，逐步被淘汰。

聚氨酯泡沫收缩的解决办法：

模压泡充填解决泡沫收缩问题的最佳方案应是采用模压泡填充，将目前普遍采用的多次浇注自由发泡改为一次浇注过量填充，过填充率一般为10%~15%,确保在泡沫凝胶之前填满，彻底消除凝胶之后形成的不良泡沫。开模时间温度是影响热水器开模时间的重要因素，它包括环境温度和模具温度。温度高，开模时间短。太阳热水器发泡后一般12min左右开模，在实际生产过程可根据温度、过填充量、保温层厚度适当延长或缩短开模时间。熟化仿效冰箱冰柜的做法，发泡料浇注后，将桶体移到40℃~60℃的加热烘道中，在较高的环境温度下快速完成熟化过程，促使泡沫结构稳定减小收缩发生的机会。如果没有条件，开模后的桶体应在温度25℃以上的环境中进行熟化8小时以上，然后移至温度较低的地方（如成品库）。为了保证产品质量和泡沫性能，建议各生产厂家建立太阳能熟化区。