42、聚氨酯材料的成型、弹性体及纤维技术解析

聚氨酯材料的成型、弹性体及纤维技术解析

1. 聚氨酯成型技术

1.1 高压成型

在聚氨酯成型过程中，高压机器起着关键作用。可以通过加热多元醇组分来降低其粘度，随后将两种或更多的组分流高速注入混合室，在那里它们通过湍流碰撞并混合。高压机器具有诸多优点，比如能实现精确计量，可处理反应速度极快的体系，能最大限度减少废料产生，而且某些情况下在每次注射之间无需清洁（具备自清洁头），因此在市场上占据主导地位。

1.2 成型工艺类型

成型过程可分为连续和不连续两种。以块状泡沫为例的连续成型中，混合头会从传送带的一侧垂直于传送带运动方向移动到另一侧，并将液态聚氨酯混合物倾倒在传送带上的纸基上。液体迅速形成乳状物，然后膨胀形成块状物，最后用刀片切割成所需尺寸。而不连续成型则是在模具中进行。

1.3 反应注射成型（RIM）

反应注射成型是标准高压成型与碰撞混合的一种变体。它将极低粘度的混合物注入模具中，以快速生产最终部件。与常规成型不同的是，聚氨酯体系的配方反应速度必须非常快，通常通过用二胺交联剂替代二醇交联剂来获得聚脲。这种技术可用于制造汽车车身部件、仪表盘和保险杠等“结构泡沫”（具有表皮的高密度硬质泡沫），还能制备弹性体和微孔泡沫。

在RIM过程中，各组分在高压下注入混合头的混合室，并通过碰撞混合。活塞随后将积累的物料注入模具，并清理混合室以进行下一次注射。当活塞处于下降位置时，多元醇和异氰酸酯组分进行循环。由于其低粘度和低压力的特点，RIM技术可用于成型带有金属嵌件的大型部件。RIM模具可由钢、铝或锌合金制成，成本低于热塑性塑料注射成型的模具，且总能耗更低，设备投资也较少。

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