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聚氨酯硬泡喷涂成型

聚氨酯硬泡喷涂发泡成型即是将双组分组合料迅速混合后直接喷射到物件表面而发泡 成型。喷涂是聚氨酯硬泡是一种重要的施工方法,可用于冷库、粮库、住宅及厂房屋顶、墙 体、贮罐等领域的保温层施工,应用已逐渐普及。

喷涂发泡成型的优点是:不需要模具;无论是在水平面还是垂直面、顶面,无论是在形 状简单的物体表面或者还是复杂的表面,都可通过喷涂方法形成硬质聚氨酯泡沫塑料保温 层;劳动生产率高;喷涂发泡所得的硬质聚氨酯泡沫塑料无接缝,绝热效果好,兼具一定的 防水功能。

低压及高压喷涂

       一般按喷涂设备压力分为低压喷涂和高压喷涂,高压喷涂发泡按提供压力的介质种类又分为气压型和液压型高压喷涂工艺。

       低压喷涂发泡是靠柱塞泵将聚氨酯泡沫组合料“白料”(即组合聚醚)、“黑料”(即聚合 MDI)这两种原料从原料桶内抽出并输送到喷枪枪嘴,然后靠压缩空气将黑白两种原料从喷枪嘴中吹出的同时使之混合发泡。低压喷涂发泡的缺点是:原材料损耗大,污染环境;黑白两种原料容易互串而造成枪嘴、管道堵塞,每次停机都要手工清洗枪嘴;另外压缩空气压力不稳定,混合效果时好时坏,影响发泡质量,喷涂表面不光滑。但低压喷涂发泡设备价格较高压机低。

       低压喷涂发泡施工是一般先开空气压缩机,调节空气压力和流量到所需值,然后开动计量泵开始喷涂施工,枪口与被喷涂面距离300~500mm,以流量 1~2 kg/min、喷枪移动速度 0.5~0.8 s/m 为宜。喷涂结束时先停泵,再停压缩空气,拆喷枪,用溶剂清洗之。

       高压喷涂发泡,物料在空间很小的混合室内高速撞击并剧烈旋转剪切,混合非常充分。高速运动的物料在喷枪口形成细雾状液滴,均匀地喷射到物件表面高压型喷涂发泡设备与低压型喷涂发泡设备相比,具有压力波动小、喷涂雾化效果好、属无气喷涂、原料浪费少、污染小、喷枪自清洁等一系列优点。目前国内高压喷涂设备主要来自美国 Glas-Craft公司、Graco 公司、Gusmer 等公司。进口的高压喷涂机有的带可控加热器,可把黑白料加热(最高达70℃)。为了方便施工,在主加热器与喷枪之间配备长管。为防止两个发泡料组分在流经长管道时冷却降温,长管外面包有保温层,内有温度补偿加热器,以保证黑料、白料达到设定的温度。

       选择合适的喷涂发泡设备,是控制硬质聚氨酯喷涂泡沫平整度及泡沫质量的关键之一。高压喷涂发泡效果明显优于低压喷涂发泡。

喷涂发泡工艺对原料的要求

 ①毒性小,喷涂发泡时,原料喷散成很细的液滴,为减少对环境的污染和操作人员的健康,除发泡剂外,其它原料中的低沸点成分应严加控制,臭味大的叔胺催化剂尽量少用。特别是聚合MDI中,易挥发低相对分子质量的异氰酸酯含量要控制在很低范围内。

②粘度小,有利于在极短时间内混合均匀。

③催化剂活性要大,因为喷涂发泡工艺要求反应速度较快,泡沫应很快固化,不流淌。一般选用三亚乙基二胺、二月桂酸二丁基锡等催化剂。具有催化作用的叔胺类多元醇,如由乙二胺与环氧丙烷反应制得的俗称“胺醚”的多元醇,常常用于喷涂发泡。组合料的固化速 度应调节在适当的范围,如乳白时间 3~5s,不粘时间 10~20s。这样,能保证反应液混合 后立即在喷射面固化,形成泡沫塑料。这一点,对由下往上的顶部喷涂特别重要。

关于喷涂发泡的环境条件,有几点应注意

(1)喷涂发泡环境温度与待喷物体的表面温度较合适的温度范围是 15~35℃。有的施工单位把 5~8℃作为最低温度界限。温度过低,泡沫塑料容易从物体表面脱落,而且泡沫塑料的密度明显增大。温度在 15~25℃范围内,泡沫塑料的密度没有明显变化;温度为 5℃时,密度明显升高。环境温度过高,发泡剂损耗太大。

(2)异氰酸酯很容易和水反应生成含脲键结构。这种结构含量增高,则泡沫塑料较脆。待喷涂物体表面若有露水或霜,应予以去除,否则,泡沫塑料的脆性增大,且影响与物体表面的粘接性。

(3)在室外进行喷涂发泡作业,当风速超过 5m/s时,因反应产生的热量被风吹失,热量不易积累,妨碍泡沫塑料进一步快速发泡反应,不易得到优质泡沫塑料。另外,风速过大,原料损耗也大。为防止喷涂物料细滴的飞散,减少对环境的污染,必要时,可用防风帷幕。

(4)待喷物体表面要无锈、无粉尘、无油污和无潮气。必要时,应预先进行清洗和干燥,达到上述要求。

(5)应注意安全卫生问题,加强劳动保护。要戴防护镜,避免在施工时吸入有害化学原料。

 喷涂泡沫塑料是一层层堆积起来的,一次喷涂的厚度要适宜。一次喷涂厚度一般为10~30mm,最好为15~20mm。具体厚度取决于泡沫塑料原料体系、温度、被喷基材的热导率等因素。一次喷涂厚度太薄,泡沫塑料的密度增大。一次喷涂厚度过大,反应放热难以发散,容易产生烧芯变形等现象。

喷涂发泡施工注意事项

 环境温度和待喷涂表面的温度应在 10℃以上。温度过低,泡沫塑料与物体表面的粘接 性差,易脱离,而且泡沫密度明显加大。环境温度最好在 15~35℃之间。温度太高,则发泡剂损耗大。一次喷涂的厚度要适宜,单层喷涂的厚约 15 mm 为宜。厚度太薄,泡沫密度增大,太厚则不易控制喷涂表面的平整度。待喷涂物体表面不能有油、灰尘等。若表面有露水或霜,应予以除去,否则将影响泡沫与物体表面的粘接性,影响泡沫性能。

在室外喷涂时,当风速超过 5m/s 时,物料和热量损失大,不易得到满意的泡沫层,并且污染环境。必要时可使用防风帷幕。

       聚氨酯保温层喷涂施工结束后必须严格保护,以免破坏隔热效果或造成其它问题。隔汽层及聚氨酯硬泡表面均需采取保护性措施。地坪喷涂完毕后必须作好防水层及其上面的水泥砂浆保护层。墙面泡沫喷涂完毕后也必须采取其面层保护措施,以防碰坏。


 

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