[實用新型]泡沫塑料發泡倍率的評價模具

有效

• 申請號: 201220579126.5
• 申請日: 2012-11-06
• 公開（公告）號: CN202895564U
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 馬曉靜;楊汝平;丁仁興;趙建設
• 申請（專利權）人: 航天材料及工藝研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: B29C44/58
• 分類號: B29C44/58;B29C44/38;B29C44/60
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本實用新型涉及泡沫塑料發泡倍率的評價模具，屬于泡沫塑料噴涂技術領域。?

背景技術

我國運載火箭低溫推進劑貯箱需采用自動噴涂工藝，為保證泡沫塑料的質量，對單次噴涂泡沫塑料厚度均勻性要求較高。在進行自動噴涂試驗的過程中，發現泡沫塑料原材料批次性差異對泡沫塑料厚度影響較大。在工藝參數相同的情況下噴涂，原材料批次性差異會使自動噴涂泡沫塑料的平均厚度波動較大。由于泡沫塑料的原材料種類較多，每種原材料的參數都在一定范圍內波動，其中一種材料批次的改變都會帶來批次性的差異，因此無法從原材料參數控制改變批次性差異帶來的影響，但可以通過對配方中發泡劑用量的調整消除對泡沫塑料厚度的影響。?

由于噴涂泡沫塑料的厚度較薄控制精度要求較高，須準確表征泡沫塑料的發泡倍率，通過表征方法使泡沫塑料的發泡倍率差異放大。為了提高生產質量優化工藝過程，在實際施工中，須對正式產品進行噴涂前，對組批原材料泡沫塑料的生長能力進行表征，評價其發泡倍率，并通過表征結果對發泡劑用量進行相應的調整。由于泡沫塑料的生長特性，通過噴涂方式進行表征無法實現，因此，設計了泡沫塑料發泡倍率評價模具，通過使用模具澆注泡沫塑料的方法表征不同組批泡沫塑料的生長能力。?

目前測試泡沫塑料發泡性能的方法有幾種：?

1)簡易測試方法?

在塑料管、紙管或細長塑料袋中進行聚氨酯發泡。這些方法具有成本低、操作簡便等優點，但準確性較差，比較適合于對大量實驗方案的初步篩選。?

2)蘭芝(Lanze)模測試法?

使用內腔尺寸為5cm×20cm×200cm的垂直爬升模具，模具上設有溫度控?制裝置，每次加料量500g，能夠同時檢測發泡原料的高度指數和密度分布系數，檢測結果準確度較好。但用料量偏多，用普通攪拌器或臺鉆攪拌器混合時難以達到良好的攪拌效果，且加料不方便。如果使用高壓發泡機，雖能改善混料效果和解決快速加料問題，但設備投資和操作成本大大增加。?

3)傾斜模測試法?

日本東曹公司設計的一種傾斜式模具，加料端長度20cm，厚度6cm；流動端長度100cm，厚度3cm。使用時將模具傾斜放置。該法用料量較蘭芝模約少一半，用臺鉆攪拌器混合時可達到良好的攪拌效果。但使用時發現加料很不方便，用該模具難以模塑整體保溫性能良好的泡沫試樣，并且實驗結果的重現性較差。?

4)中試發泡方法?

采用與實際工藝相同或相似的發泡設備和模具進行發泡，以評價原料的發泡性能。這種方法得到的評價結果準確，但設備投資和操作成本比蘭芝模法和傾斜模法大得多。一般適用于產品開發成熟后的中試階段。?

5)上機發泡實驗?

采用生產現場的發泡設備和工藝進行發泡，以評價原料的發泡性能。這種評價方法得出的結果最可信，但人力物力的消耗也最大，成本最高，故只適用于產品開發工作基本完成之后的最終評價，不適于產品開發的初期。?

6)泡沫流動性評價模具?

煙臺萬華聚氨酯股份有限公司在傳統的測試方法基礎上，設計制造了泡沫流動性評價模具，模具為帶夾套的圓柱形垂直爬升模具。該模具內部以Φ80mm不銹鋼管剖開并拋光制成。模具腔內徑為80mm，高度1500mm。外部焊接夾套，向夾套內通入恒溫水，可方便而準確地調節和控制模具溫度。該模具垂直放置，在進行泡沫流動性實驗時，將其底端封閉，上部開口，從上部注入攪拌好的原料進行發泡。該模具可同時檢測發泡高度指數和密度分布系數。?

7)泡沫塑料起升儀?

泡沫起升測試儀是德國Format公司生成的，用于測試聚氨酯(PU)泡沫在發泡過程中的乳白、長定時間，上升高度以及放熱曲線等過程特性，提供原材料批次穩定性判定、發泡倍率控制的定量測試手段。?

傳統的聚氨酯發泡性能評價裝置，雖然投資少，但評價方法準確度較低，無法滿足使用要求。而準確度較高的評價裝置，比如泡沫塑料起升儀，投資很?高，操作成本也較高，而且依舊存在泡沫塑料發泡環境不可控，爬升模具高度有限等問題，同樣無法滿足使用要求。?

泡沫流動性評價裝置，雖然很大程度上改進了原始的評價測試方法，但是仍舊存在倒料掛料、模具底部溫度不可控等問題。?

實用新型內容

本實用新型的目的是為了克服現有澆注方法模具溫度不可控不一致、倒料口設計易使模具掛料等問題，提出泡沫塑料發泡倍率的評價模具，通過對模具澆注泡沫塑料，確定泡沫塑料的爬升能力，評價不同組批泡沫塑料的發泡倍率，為噴涂配方中發泡劑用量的調整提供依據，消除原材料批次性差異對噴涂泡沫塑料厚度的影響。?