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建筑保溫材料聚氨酯(發(fā)泡設(shè)備)泡沫收縮成因
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    氨酯發(fā)泡設(shè)備是建筑保溫材料的一種,很多人都不很理解,泡沫收縮成因及解決方案探討: 我國太陽熱水器保有量約3300萬m2,占世界保有量的70%,年產(chǎn)量達(dá)到780萬m2,產(chǎn)品年銷售量是歐洲的10倍,成為太陽熱水器的第一使用國和生產(chǎn)國。其中占市場份額最大的真空管太陽熱水器是一個地地道道的中國產(chǎn)品,從設(shè)計開發(fā)到生產(chǎn)制作都無國外經(jīng)驗可借鑒,存在許多有待于在實踐中慢慢完善的問題。眾所周知,對太陽熱水器來說,尤其是真空管太陽熱水器聚氨酯保溫層的質(zhì)量至關(guān)重要,它決定了熱水器的保溫效果。聚氨酯產(chǎn)品歷來有"三分產(chǎn)品,七分發(fā)泡"的說法,也就是說,不僅需要好的聚氨酯發(fā)泡料,更需要一個科學(xué)的發(fā)泡工藝和嚴(yán)格的操作規(guī)程。泡沫收縮是太陽熱水器最普遍存在的問題,它能導(dǎo)致水箱變形、起鼓起楞甚至開裂,也即是太陽能生產(chǎn)廠家經(jīng)常所說的"脫皮"、"脫殼"、"抽出一條脊梁骨"等現(xiàn)象。

1、泡沫收縮的成因: 形成不良泡沫不良泡沫是造成泡沫收縮的主要原因之一: 目前,太陽熱水器用聚氨酯泡沫都是一次或多次澆注自由發(fā)泡而成,以多次澆注為主。發(fā)泡過程中,除受大氣壓作用外,不受其他任何外界壓力的作用。聚氨酯泡沫填充空間在凝膠過程到來之前必須完全填滿,凝膠之后,若泡沫體積仍在繼續(xù)膨脹,所形成的泡沫,泡孔將明顯拉長,嚴(yán)重者可呈纖維狀,其物理機(jī)械性能很差,本文稱之為"不良泡沫"。它降溫后,因泡孔中氣體冷凝而嚴(yán)重收縮,受熱后隨泡孔中氣體膨脹而膨脹。多次澆注的發(fā)泡方式使得這種"不良泡沫"所占比例增大。再者相鄰兩次澆注形成的交界處泡沫,因收縮率的不同受冷時,易造成泡沫。

2、泡沫密度: 太陽熱水器惡劣的工作環(huán)境,工作時的內(nèi)外溫差(可能達(dá)到100℃),以及工作壽命的要求,我們推薦泡沫最低密度不得低于35kg/m3。如果發(fā)泡劑是HCFC-141b,那么泡沫密度應(yīng)該增到38kg/m3以上。有的發(fā)泡料供應(yīng)商,為了提高其市場競爭力,將泡沫密度降至30kg/m3以下。這雖然表面上降低了泡沫生產(chǎn)成本,但泡沫強(qiáng)度低,不足以承載裝滿水的水箱重量,使得泡沫被慢慢壓扁,水箱的部分重量由真空管頂端支撐,真空管存著在被壓碎的危險。

3、料比偏差: 絕大多數(shù)發(fā)泡機(jī)的料比固定為1:1,也不便調(diào)整,但實際料比常受到發(fā)泡料粘度、溫度等因素的影響而偏離1:1。這可從機(jī)器自由泡與手工自由泡密度的差別粗略看出。以手工自由泡密度作為基準(zhǔn),當(dāng)機(jī)器自由泡密度低于手工自由泡時,表明A料(組合聚醚)過量。

4、環(huán)的影響 聚氨酯發(fā)泡與溫度的關(guān)系很大。因為發(fā)泡是依靠熱量而進(jìn)行的。如果沒有熱量,體系中的發(fā)泡劑無法蒸發(fā),不能生成泡沫塑料。熱量來自兩方面,一是化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量;一是環(huán)境提供的熱量;瘜W(xué)反應(yīng)熱是一個定值,不隨外界因素的影響,但環(huán)境提供的熱量隨環(huán)境溫度的變化而變化。當(dāng)環(huán)境溫度高時,環(huán)境能給反應(yīng)體系提供熱量,可增加反應(yīng)速度,縮短反應(yīng)時間。表現(xiàn)為泡沫發(fā)泡充分,泡沫表層和芯部密度接近。當(dāng)環(huán)境溫度低時(如18℃以下),部分反應(yīng)熱散發(fā)到環(huán)境中。熱量的損失,一方面造成泡沫熟化期延長,增大了泡沫成型收縮率。

5、外殼的材質(zhì)和厚度因素 外殼的厚度和強(qiáng)度對泡沫的收縮也有一定影響,一般在相同條件下,厚度越厚,強(qiáng)度越高,泡沫的收縮率越小。常見的外殼材料有不銹鋼、彩鋼板和壓花鋁等。壓花鋁因?qū)嵯禂?shù)大造成泡沫收縮率很大,逐步被淘汰。

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