[業(yè)界資訊]主題：建筑節(jié)能 發(fā)布者： 鄧先生
05/24/2012
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建筑保溫材料聚氨酯發(fā)泡設(shè)備泡沫收縮原因及影響
【中國(guó)保溫節(jié)能材料門(mén)戶】我國(guó)太陽(yáng)熱水器保有量約3300萬(wàn)m2，占世界保有量的70%，年產(chǎn)量達(dá)到780萬(wàn)m2，產(chǎn)品年銷(xiāo)售量是歐洲的10倍，成為太陽(yáng)熱水器的第一使用國(guó)和生產(chǎn)國(guó)。其中占市場(chǎng)份額至大的真空管太陽(yáng)熱水器是一個(gè)地地道道的中國(guó)產(chǎn)品，從設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)到生產(chǎn)制作都無(wú)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)可借鑒，存在許多有待于在實(shí)踐中慢慢完善的問(wèn)題。眾所周知，對(duì)太陽(yáng)熱水器來(lái)說(shuō)，尤其是真空管太陽(yáng)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(lái)有"三分產(chǎn)品，七分發(fā)泡"的說(shuō)法，也就是說(shuō)，不僅需要好的聚氨酯發(fā)泡料，更需要一個(gè)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(yáng)熱水器至普遍存在的問(wèn)題，它能導(dǎo)致水箱變形、起鼓起楞甚至開(kāi)裂，也即是太陽(yáng)能生產(chǎn)廠家經(jīng)常所說(shuō)的"脫皮"、"脫殼"、"抽出一條脊梁骨"等現(xiàn)象。
1、泡沫收縮的成因：
形成非優(yōu)泡沫非優(yōu)泡沫是造成泡沫收縮的主要原因之一：
目前，太陽(yáng)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(guò)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(guò)程到來(lái)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(zhǎng)，嚴(yán)重者可呈纖維狀，其物理機(jī)械性能很差，本文稱之為"非優(yōu)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"非優(yōu)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(shí)，易造成泡沫。
2、泡沫密度：
太陽(yáng)熱水器惡劣的工作環(huán)境，工作時(shí)的內(nèi)外溫差（可能達(dá)到100℃），以及工作壽命的要求，我們推薦泡沫至低密度不得低于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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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風(fēng)險(xiǎn)。
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(shí)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(shí)，表明A料（組合聚醚）過(guò)量。
4、環(huán)的影響
聚氨酯發(fā)泡與溫度的關(guān)系很大。因?yàn)榘l(fā)泡是依靠熱量而進(jìn)行的。如果沒(méi)有熱量，體系中的發(fā)泡劑無(wú)法蒸發(fā)，不能生成泡沫塑料。熱量來(lái)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。化學(xué)反應(yīng)熱是一個(gè)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(shí)，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(shí)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(shí)（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(zhǎng)，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(duì)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(jiàn)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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最后更新: 2012-05-24 17:35:19
