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[已解決] 包裝材料收縮
發(fā)布者: xxyyz (士兵) 空間 博客  發(fā)布日期:2014-12-2 22:40 已瀏覽 12195 次 懸賞積分:10 分
第十六屆軟泡(模塑、塊泡)實戰(zhàn)技術培訓班
配包裝材料的組合料,遇到的問題:1.收縮但不分層;2.分層但不收縮,大師們,遇到這樣的問題怎么解決?分層了可以加入其他的助劑,但是會不會影響性能以及加入的量為多少好呢?

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  [1樓] 回復: 于建禮 (排長) 空間 博客   時間:2014/12/3 9:01:00     得分:5 分   回復  
 

環(huán)保型包裝用聚氨酯泡沫

 

路華飛

(廊坊聚氨酯配料中心  河北廊坊065001

 

  :采用普通聚醚多元醇等原料,研制了全水發(fā)泡超低密度聚氨酯泡沫塑料體系,對制備過程的有關因素進行了討論。它具有低成本,主要用于包裝。聚氨酯泡沫作為一種新型的包裝材料,已廣泛應用于有關領域。

關鍵詞:全水發(fā)泡;包裝材料;聚氨酯泡沫塑料;低密度

 

包裝用聚氨酯泡沫,也稱超低密度聚氨酯泡沫。作為一種新型的包裝材料,它取代了原有的碎紙、棉絮等包裝材料。目前它已廣泛應用于電子電腦元件、光學儀器、古董、精密儀表等易碎易損品的包裝。對這種包裝材料的研究早在1970年代的美國國際包裝協會(International Package System)就開始研制并獲成功。然而在當時研制成功的這種泡沫包裝材料所用的發(fā)泡劑是CFC-11。后來也曾經用二氯甲烷作發(fā)泡劑。然而這些發(fā)泡劑不是對大氣層中的臭氧層有嚴重的破壞作用,就是在發(fā)泡過程中產生有害于身體健康的氣體。自蒙特利爾協議生效后人們便開始了對原有發(fā)泡劑的替代工作。于是有了HCFC-141b、戊烷、CO2(全水發(fā)泡)等CFC-11的代用品。然而只有全水發(fā)泡才具有真正意義上的環(huán)保性能。本文主要介紹了低成本的全水發(fā)泡包裝泡沫的研制。

1  實驗部分

1.1  原材料及設備儀器

多次甲基多苯基多異氰酸酯PAPI(工業(yè)級,進口或國產均可);高活性聚醚三元醇(羥值56mgKOH/g,國內各大聚醚廠均能采購到);4110(羥值410430mgKOH/g,國內各大聚醚廠均能采購到);泡沫穩(wěn)定劑(進口);催化劑1(國產);催化劑2(國產);擴鏈劑(二甘醇、乙二醇等);乳化劑(北京某化工廠)。

電動攪拌器、秒表、燒杯、發(fā)泡箱、電子天平、粘度計、離心機、萬能實驗機。

1.2  組合聚醚及泡沫的制備

在燒杯中依次稱量聚醚、泡沫穩(wěn)定劑、擴鏈劑、催化劑、水,混合攪拌,靜置片刻。

取一試管組合原液放入離心機中高速(5000 r/min)旋轉數分鐘后,取出觀察,無明顯分層現象。

根據組合聚醚配方和用量,稱取一定量的PAPI,將組合聚醚和PAPI混合攪拌46 s,倒入簡易發(fā)泡模具中發(fā)泡,記錄其乳白時間、拉絲時間、上升時間、不粘時間等數據。泡沫熟化24 h以后,測定其物理性能。

1.3  典型的配方

低成本環(huán)保型聚氨酯包裝泡沫的典型配方及性能如下:

組合聚醚配方(質量份):

  聚醚三元醇                6070

  普通4110聚醚             4030

  泡沫穩(wěn)定劑                  23

                          2530

  催化劑1                   0.20.3

  催化劑2                   0.30.5

  乳化劑                     23

  擴鏈劑                     56

PAPI指數                   0.750.9

2  結果與討論

2.1  原料體系的選用

2.1.1  聚醚的選用

本工作所選用的聚醚多元醇均為低價格、易采購的聚醚多元醇,不需另外加工合成專用聚醚,它們與水都有較好的相溶性。組合后,粘度較低,易于現場施工。同時,我們經過反復試驗,成功選用了北京某化工廠的乳化劑。加入該乳化劑23份后,使得組合聚醚混合均勻,長時間存放無分層現象。普通硬泡體系所用的4110聚醚能使泡沫的強度增大,回彈值提高,泡沫壁的承載力增強,而使泡沫不易收縮。另外大家都知道,在全水發(fā)泡體系中,較多的水與異氰酸酯的NCO反應,生成聚脲,而這種脲的大量聚集就會導致泡沫的脆性增大。而采用高活性聚醚,在反應中會快速與NCO反應干擾脲的生成與聚集,從而使泡沫的脆性大大降低。

2.1.2  催化劑的選擇

催化劑的選擇在本配方中非常重要。在選擇過程中應該注意幾個問題。一是在全水發(fā)泡體系中,由于大量水的存在,所以貯存穩(wěn)定性較差的錫類、胺類催化劑不能使用。二是要考慮發(fā)泡反應與凝膠反應的平衡問題。三是全水發(fā)泡體系發(fā)泡時會放出大量的熱量,必須及時移走。選擇催化劑時應充分考慮以上問題。否則就會對泡沫性能和組合原液的穩(wěn)定性造成很大的影響。此外在催化劑的選擇上還應考慮其經濟性。

2.1.3  泡沫穩(wěn)定劑的選用

在對泡沫穩(wěn)定劑的選用過程中,我們曾遇到較大的困難,在如此高水量的體系中,普通的非水解型(SiC)穩(wěn)定劑會很快失去效用。通過我們大量實驗,并且與國內外泡沫穩(wěn)定劑生產廠家的溝通與協作。最終選用了國外某公司的泡沫穩(wěn)定劑。但其用量也較大,一般為聚醚總量的2%~3%,只有在這個范圍內才能保證泡沫的尺寸性能,又能使組合聚醚穩(wěn)定存放較長時間。

2.2  發(fā)泡參數及泡沫性能

經過多次試驗,在上述基礎配方范圍,得到了合適的發(fā)泡配方。

組合聚醚性能如下:

   外觀:              透明均一

   粘度/mPa·s         350420

   貯存穩(wěn)定性         無分層現象

將組合聚醚和多異氰酸酯PAPI按比例混合,進行實驗室發(fā)泡試驗,反應參數如下:

  乳白時間/s             89

  上升時間/s            2530

  脫粘時間/s            4550

得到泡沫塑料物理性能如下:

  泡沫芯密度/kg·m3     810

  壓縮強度/MPa           0.7

  壓縮50%復原率/      93

3  結束語

采用全水發(fā)泡體系制成了性能良好的聚氨酯包裝泡沫。筆者認為優(yōu)點有二:一是全水發(fā)泡體系的采用,真正起到了環(huán)境保護的作用。二是普通聚醚多元醇原料的采用,使其成本大大降低,更有利于環(huán)保產品的工業(yè)化生產。

 

The Study of All-Water-Blow Low Density PU Foam

Lu Huafei

(Langfang Polyurethane Produce Center, Hebei Langfang 065001)

Abstract: An all-water-blown super low-density polyurethane foam system based on usual polyether polyols was prepared. The effects of some factors on the foam preparation process and the performance of foam are discussed. The polyurethane system is used for packaging, its price is lower.  

Keywords: all-water-blown; packaging material; polyurethane foam; super low density

作者簡介:

路華飛  1974年生,畢業(yè)于河北工業(yè)大學化工學院化學工程系,曾在某大型聚氨酯公司從事技術開發(fā)工作,2003年因環(huán)保事業(yè)需要進入廊坊聚氨酯配料中心工作。

 

 

 

 

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  [2樓] 回復: 黃海騰 (軍長) 空間 博客    時間:2014/12/3 10:32:00     得分:5 分   回復  

具體要看你選擇的路線:通常國內做包裝料將其稱為“半硬泡”,路線是用高回彈聚醚搭配硬泡聚醚(分層在所難免,不添加任何助劑而不分層的僅有N多年前,采用聯碳高回彈聚醚和硬泡聚醚的配方,想想聯碳聚氨酯部門都易手N多次了,如感興趣原始資料歡迎索取,順便說一句我當初工作的單位在1985年開始在INSTAPAK公司聚氨酯現場發(fā)泡系統的基礎上,研發(fā)設備與原料)。友情提示全硬泡聚醚體系配方是個不錯的選擇(相關實驗比較理想)。

到了九十年代初,又在相繼推出BTR-6、全水BTR-6系統。



 

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  [3樓] 回復: 黃海騰 (軍長) 空間 博客    時間:2014/12/3 10:46:00     得分:0 分   回復  
抱歉又給撐破了,下次一定注意圖片規(guī)格。
 

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  [4樓] 回復: 薛梅 (師長) 空間 博客   時間:2014/12/3 11:12:00     得分:0 分   回復  
回復3樓:沒事沒事,幫你修改了,你傳的時候注意下,那邊可以限制大小的,一般不超過650就可以了
 

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  [5樓] 回復: 王哲 (旅長) 空間 博客    時間:2014/12/3 11:39:00     得分:0 分   回復  
太有價值了,好好學習!
 

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  [6樓] 回復: xxyyz (士兵) 空間 博客  時間:2014/12/3 21:38:00     得分:0 分   回復  
回復1樓:加入乳化劑是不分層,其更好的乳化效果吧
 

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  [7樓] 回復: xxyyz (士兵) 空間 博客  時間:2014/12/3 21:42:00     得分:0 分   回復  
回復2樓:BTR-6、全水BTR-6系統  是?
 

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  [8樓] 回復: 黃海騰 (軍長) 空間 博客    時間:2014/12/3 21:45:00     得分:0 分   回復  
回復7樓:BTR-北京電子中心縮寫,6是密度,全水是全水發(fā)泡。
 

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  [9樓] 回復: 于建禮 (排長) 空間 博客   時間:2014/12/4 8:41:00     得分:0 分   回復  
回復6樓:我自己做的都是分層的,沒有找到合適的乳化劑,那份資料只是作為參考。記得樓上黃總以前好像有過這方面資料,可請教一下。
 

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  [10樓] 回復: 于建禮 (排長) 空間 博客   時間:2014/12/4 8:54:00     得分:0 分   回復  
回復2樓:請教黃總,采用全硬泡聚醚做全水發(fā)泡,組合料粘度增大對發(fā)泡設備是否有影響。
 

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  [11樓] 回復: 黃海騰 (軍長) 空間 博客    時間:2014/12/4 10:45:00     得分:0 分   回復  

回復10樓:這個問題非常好,其1,選用全水聚醚,粘度500左右,其2,設備的加溫非常重要,通常60~80度(全水體系),其3,很多情況下,選用高回彈聚醚時,比如330N遇水溶脹嚴重(全水體系時),其4,建議選擇全水體系。

 

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  [12樓] 回復: 徐東明 (師長) 空間 博客    時間:2014/12/5 9:54:00     得分:0 分   回復  

 全球最大的聚氨酯包裝材料供應商是希悅爾公司,

全水包裝料一般為5D~10D之間,視客戶需要,你所碰到的2個問題

1,收縮是因為開孔率不夠

2,分層是因為你所選用的聚醚單體的相融性差.

 包裝料不需要什么特別的助劑,什么開孔劑,乳化劑之類全是亂說的,關鍵是你選擇聚醚單體.

 

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我的簽名:目前以仿木為主
  [13樓] 回復: 于建禮 (排長) 空間 博客   時間:2014/12/5 11:30:00     得分:0 分   回復  
非常感謝黃總和徐總,學習了。
 

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我的簽名:真誠待人,用心做事!QQ:1006083558  電話:18653506289
  [14樓] 回復: 飄雪飛揚 (班長) 空間 博客  時間:2020/5/21 17:14:00     得分:0 分   回復  
黃總和徐總果然是聚氨酯行業(yè)大咖,5年前的帖子對我受益匪淺,時至今日2020年了我在實驗室蒙頭做實驗做了幾大堆泡沫堆積如山,才只能做出密度8~10kg/m3的原料不分層泡沫不收縮的全水發(fā)泡體系聚氨酯包裝泡沫發(fā)泡原料,希望早日做出6~8kg/m3密度的,需要聚氨酯包裝泡沫發(fā)泡原料的下游用戶可以聯系我,電話(微信同號)15961203346.
 

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我的簽名:聚氨酯技術咨詢服務+組合料
電話微信15961203346
  [15樓] 回復: 曾生 (班長) 空間 博客  時間:2020/5/21 17:37:00     得分:0 分   回復  
感謝分享
 

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 本條回復來自手機客戶端、微信手機版
我的簽名:13590153325
  [16樓] 回復: 專業(yè) (營長)  時間:2020/9/9 15:48:00     得分:0 分   回復  
真棒
 

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