عملية إنتاج البولي يوريثان ذاتي التكوين
نسبة البوليول والإيزوسيانات:
يتميز البوليول بقيمة هيدروكسيل عالية ووزن جزيئي كبير، مما يزيد من كثافة التشابك ويساهم في تحسين كثافة الرغوة. يؤدي تعديل مؤشر الإيزوسيانات، أي النسبة المولية للإيزوسيانات إلى الهيدروجين النشط في البوليول، إلى زيادة درجة التشابك وبالتالي زيادة الكثافة. يتراوح مؤشر الإيزوسيانات عادةً بين 1.0 و1.2.
اختيار وتحديد جرعة عامل الرغوة:
يؤثر نوع عامل الرغوة وجرعته بشكل مباشر على معدل تمدد الهواء وكثافة الفقاعات بعد عملية الرغوة، وبالتالي على سمك القشرة. يمكن أن يؤدي تقليل جرعة عامل الرغوة الفيزيائي إلى تقليل مسامية الرغوة وزيادة كثافتها. على سبيل المثال، يتفاعل الماء، كعامل رغوة كيميائي، مع الإيزوسيانات لإنتاج ثاني أكسيد الكربون. زيادة كمية الماء ستؤدي إلى تقليل كثافة الرغوة، لذا يجب التحكم بدقة في كمية الماء المضافة.
كمية المحفز:
يجب أن يضمن العامل الحفاز وصول تفاعلي الرغوة والهلام في عملية الرغوة إلى توازن ديناميكي، وإلا سيحدث انهيار أو انكماش للفقاعات. ومن خلال مزج مركب أميني ثالثي قلوي قوي ذي تأثير تحفيزي قوي على تفاعل الرغوة وتأثير تحفيزي قوي على تفاعل الهلام، يمكن الحصول على عامل حفاز مناسب لنظام التغليف الذاتي.
التحكم في درجة الحرارة:
درجة حرارة القالب: يزداد سمك الطبقة الخارجية مع انخفاض درجة حرارة القالب. يؤدي رفع درجة حرارة القالب إلى تسريع معدل التفاعل، مما يُسهم في تكوين بنية أكثر كثافة، وبالتالي زيادة الكثافة، ولكن قد تؤدي درجة الحرارة المرتفعة جدًا إلى خروج التفاعل عن السيطرة. عمومًا، تُضبط درجة حرارة القالب بين 40 و80 درجة مئوية.
درجة حرارة النضج:
يمكن التحكم في درجة حرارة التقادم عند 30-60 درجة مئوية والوقت عند 30 ثانية إلى 7 دقائق للحصول على التوازن الأمثل بين قوة فك القالب وكفاءة إنتاج المنتج.
التحكم في الضغط:
زيادة الضغط أثناء عملية التشكيل الرغوي قد تمنع تمدد الفقاعات، وتجعل بنية الرغوة أكثر تماسكًا، وتزيد من كثافتها. مع ذلك، فإن الضغط المفرط يزيد من متطلبات القالب ويرفع التكلفة.
سرعة التحريك:
زيادة سرعة التحريك بشكل مناسب تُحسّن تجانس المواد الخام، وتُعزز تفاعلها، وتُسهم في زيادة كثافتها. مع ذلك، فإنّ زيادة سرعة التحريك بشكل مفرط تُدخل كمية كبيرة من الهواء، مما يؤدي إلى انخفاض الكثافة، ولذلك يُنصح عمومًا بضبطها بين 1000 و5000 دورة في الدقيقة.
معامل التعبئة الزائدة:
يجب أن تكون كمية خليط التفاعل المحقون للمنتج ذاتي التكوين أكبر بكثير من كمية الرغوة الحرة. وبحسب نوع المنتج ونظام المواد، تتراوح نسبة التعبئة الزائدة عادةً بين 50% و100% للحفاظ على ضغط عالٍ في القالب، مما يُسهم في تسييل عامل الرغوة في الطبقة الخارجية.
وقت تسوية طبقة الجلد:
بعد صب رغوة البولي يوريثان في النموذج، كلما طالت مدة تسوية السطح، زادت سماكة الطبقة الخارجية. ويُعدّ التحكم الأمثل في مدة التسوية بعد الصب أحد الوسائل للتحكم في سماكة هذه الطبقة.
تاريخ النشر: 30 مايو 2025
