Requisitos de desempenho e estratégias de solução de problemas para espuma PU na produção de refrigeradores
Os principais indicadores da espuma rígida de poliuretano, como densidade, condutividade térmica e resistência à compressão, afetam diretamente o desempenho do isolamento térmico e a estabilidade estrutural do refrigerador. Eles precisam ser controlados com precisão dentro da faixa de densidade de 23±2kg/m3 a 32±2kg/m3 para garantir que a condutividade térmica seja ≤0,020kcal/mh℃ e a resistência à compressão exceda 1,2kg/cm2. Ao mesmo tempo, a taxa de célula fechada deve atingir mais de 93% para evitar encolhimento e deformação.
Parâmetros e requisitos de desempenho da espuma PU
▲ Correlação entre densidade e condutividade térmica
No processo de produção de refrigeradores, a densidade e a condutividade térmica adequadas da espuma rígida de poliuretano são cruciais para o desempenho do isolamento térmico e precisam ser rigorosamente controladas dentro da faixa especificada. A densidade é calculada como densidade = peso/volume, e a unidade geralmente é kg/m³. Na produção, a densidade adequada da espuma rígida sem plástico de poliuretano que usamos é de 23±2kg/m³, e a densidade média da espuma após a infusão é controlada em 32±2kg/m³. A condutividade térmica é outro indicador chave, que indica a capacidade do material de conduzir calor, e o valor ideal deve ser ≤0,020kcal/mh℃. Vale ressaltar que quando a densidade está na faixa de 30~40 kg/m³, a condutividade térmica do material atinge seu valor mínimo.
▲ Resistência à compressão
A espuma rígida de poliuretano é conhecida por sua excelente resistência à compressão, o que ajuda a melhorar a estabilidade e rigidez dos refrigeradores. Para garantir resistência suficiente em baixas temperaturas, a resistência da espuma deve ser mantida em 1,0kg/cm² (981pa) quando o gás nas bolhas de célula fechada condensa abaixo de 0°C. Para espuma rígida de poliuretano utilizada em refrigeradores, se a resistência à compressão ultrapassar 1,2kg/cm² (1177pa) em condições normais de densidade, seu desempenho pode ser considerado bastante ideal.
▲ Características de adesão
A adesão da espuma rígida de poliuretano ao aço e aos termoplásticos depende de muitos fatores, incluindo a ligação mecânica entre o aço e o plástico, as propriedades mecânicas da espuma, o grau de gelificação e as propriedades da formulação e da solução estoque. Esses fatores juntos determinam quão bem a espuma adere quando entra em contato com esses substratos. Garantir boas propriedades de adesão é fundamental para a estabilidade de toda a estrutura do refrigerador.
▲ Estabilidade dimensional
A espuma rígida de poliuretano utilizada para isolamento de refrigeradores possui requisitos rigorosos quanto à sua estabilidade dimensional em ambientes de baixas temperaturas. Geralmente, a contração volumétrica da espuma deve ser controlada dentro de 1% para garantir sua estabilidade dimensional. Se a estabilidade dimensional da espuma for insuficiente, a resistência pode diminuir em condições de baixa temperatura, resultando no encolhimento da espuma, podendo até causar consequências graves, como deformação dos invólucros interno e externo e ruptura do invólucro interno.
▲ Taxa de célula fechada
A taxa de célula fechada tem um impacto direto na condutividade térmica. Uma alta taxa de células fechadas ajuda a melhorar o desempenho do isolamento térmico e geralmente é necessária para ser de pelo menos 93%. No processo de formação de espuma de espuma rígida de poliuretano, um material de isolamento de refrigerador, se a fórmula não for controlada com precisão, a quantidade de estabilizador de espuma adicionada for insuficiente ou o teor de água na fórmula for muito alto, a taxa de célula fechada pode diminuir.
Problemas e soluções comuns no processo de produção
▲ Problemas e soluções de formação de espuma por infusão
Durante o processo de produção, os vazios ocasionais na espuma são causados principalmente pela fraca fluidez do líquido de reação. Ajustar a temperatura do molde e a proporção da matéria-prima é a chave para resolver este problema. Existem muitos fatores que afetam a fluidez do líquido de reação, que requerem análise e ajuste detalhados:
Temperatura do molde: Se a temperatura do molde for muito baixa, a fluidez da espuma se deteriorará. Recomenda-se aumentar a temperatura do molde para 35~45℃. Se a produção começar quando a temperatura do molde não atender ao padrão, recomenda-se aumentar a quantidade de material com base no volume de injeção original e, em seguida, remover o excesso de material após a temperatura atingir o padrão.
Temperatura da matéria-prima: Quando a temperatura da matéria-prima e do molde estão muito altas, parte do agente espumante escapará, resultando em enchimento insuficiente e vazios. A temperatura da matéria-prima deve ser ajustada para 20~23℃.
Dosagem do catalisador: O excesso de catalisador acelerará a reação de gelificação, portanto sua dosagem deve ser rigorosamente controlada.
Orifício de exaustão: Se o orifício de exaustão estiver bloqueado ou posicionado incorretamente, o ar não poderá ser descarregado, resultando em um fenômeno de “armadilha de ar”. Certifique-se de que o orifício de exaustão esteja aberto corretamente.
Contaminação da superfície: Se a parede interna da caixa estiver contaminada com graxa ou água, isso poderá causar o colapso da bolha. Certifique-se de que a superfície esteja limpa e seca.
▲ Encolhimento após colocação
Às vezes, a espuma encolhe depois de colocada. Isso se deve a possíveis problemas de qualidade das matérias-primas ou à formulação inadequada. Garantir que a reação química seja completa é fundamental para evitar o encolhimento da espuma:
Qualidade das matérias-primas: Recomenda-se que as matérias-primas sejam testadas para garantir que nenhum ingrediente perdeu sua eficácia devido ao armazenamento prolongado.
Ajuste da fórmula: Se a densidade da espuma for muito baixa, resultando em encolhimento, a quantidade de agente espumante deve ser reduzida adequadamente.
Proporção de componentes de poliol para isocianato: Após calibração e confirmação de que a proporção está imprecisa, é necessário verificar o status do filtro da máquina de formação de espuma e calibrar cuidadosamente a taxa de fluxo para garantir a proporção ideal.
Além disso, o problema de células grosseiras e irregulares também levará ao aumento da perda de calor e ao aumento da condutividade térmica, o que pode ser causado pela degradação do óleo de silicone estabilizador de espuma. Portanto, é necessário garantir que as matérias-primas sejam armazenadas dentro da faixa de temperatura adequada e fazer suplementos e ajustes adequados.
Através destas medidas, os problemas que possam ser encontrados no processo de produção podem ser resolvidos de forma eficaz, garantindo assim que o desempenho da espuma de poliuretano na produção de refrigeradores atenda aos padrões.