1. 泡沫收縮 

 　　在實(shí)際生產(chǎn)中，最常出現(xiàn)且較難解決的問題就是泡沫收縮。造成收縮現(xiàn)象的主要有工裝模具及原材料兩方面的原因，且這兩者是相輔相成的。 

   a工裝模具方面  

在模具密封不好的情況下，容易引起漏料，使泡沫體達(dá)不到設(shè)計(jì)的密度，導(dǎo)致泡沫收縮。在收縮的同時(shí)，在相應(yīng)的合模線附近泡沫制品會產(chǎn)生硬邊現(xiàn)象。可以通過提高模具口的密封性，或適當(dāng)提高模具鎖模力來解決。 

    b 原材料方面 

 如果發(fā)泡過程中氣泡膜壁彈性較大，在氣體大量發(fā)生造成體積膨脹時(shí)，泡孔也同時(shí)脹開而不破裂，則所得氣泡大部分為閉孔，即閉孔率偏高，則當(dāng)泡沫體冷卻時(shí)，氣泡內(nèi)氣體壓力下降，導(dǎo)致泡沫收縮變形。產(chǎn)生這種閉孔現(xiàn)象，主要有以下4種解決辦法。

（1）可通過調(diào)節(jié)催化劑用量以控制泡沫孔徑和開孔率。通常胺催化劑主要催化異氰酸酯與水的反應(yīng)（即發(fā)泡反應(yīng)），三亞乙基二胺或有機(jī)錫催化劑主要用于催化異氰酸酯與多元醇的反應(yīng)（即凝膠反應(yīng)）。如果促進(jìn)凝膠的催化劑過量，則泡沫過早凝膠，泡孔壁膜韌性好，不易破裂，形成閉孔。要想控制泡沫孔徑和開孔率，可適當(dāng)降低凝膠催化劑的用量，以降低分子鏈增長速度，使發(fā)氣高峰時(shí)氣泡膜壁彈性降低，減少閉孔率。   

（2）閉孔的形成也與聚醚多元醇的聚合度及支化度有關(guān)，這是由于在NCO/OH反應(yīng)中，官能度高的聚醚形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)較快，即形成的泡孔膜壁彈性較大，增加閉孔率。可降低聚醚的平均官能度來減少泡沫閉孔率。

（3）泡沫穩(wěn)定劑的用量偏高，會導(dǎo)致泡孔過于穩(wěn)定，不開孔，造成收縮。因此生產(chǎn)中泡沫穩(wěn)定劑的用量要適當(dāng)。 

（4）當(dāng)異氰酸酯指數(shù)偏高時(shí)，可能造成泡沫閉孔現(xiàn)象加重，造成收縮。生產(chǎn)時(shí)異氰酸酯指數(shù)要控制。 

  二、 泡沫內(nèi)部局部中空、塌泡 

在高回彈聚氨酯泡沫塑料生產(chǎn)過程中產(chǎn)生泡沫內(nèi)部局部中空、塌泡現(xiàn)象，主要有兩在類原因。 

a凝膠與發(fā)泡反應(yīng)速率不平衡 

 發(fā)泡中，在大量氣體產(chǎn)生的最終階段，氣泡膜壁的粘度較大，但彈性較差，這樣，在氣泡中氣體不斷增加的情況下，無法承受膜壁的拉伸，從而造成氣泡破裂而使氣體逸出，即開孔。如果在氣體大量發(fā)生時(shí)，泡沫膜壁破裂，泡孔的經(jīng)絡(luò)和骨架沒有足夠的強(qiáng)度去阻止這種破裂，破裂將進(jìn)一步蔓延，這樣就會使整個(gè)泡沫塌泡；如果破裂蔓延到一小部分即行停止，則也將造成泡沫局部中空或開裂。這種情況，如果增加原料中凝膠催化劑或降低發(fā)泡催化劑用量，改善凝膠與發(fā)泡反應(yīng)的平衡，就可以在氣體大量發(fā)生時(shí)，增加氣泡膜壁強(qiáng)度，適當(dāng)降低氣體發(fā)生量，從而減少或改善泡沫發(fā)生中空或塌泡現(xiàn)象。此種現(xiàn)象與閉孔收縮現(xiàn)象正好相反，當(dāng)發(fā)泡催化劑不變、凝膠催化劑用量偏低時(shí)，容易造成過度開孔而塌泡。 

     b泡沫穩(wěn)定劑用量偏低  

有機(jī)硅泡沫穩(wěn)定劑是聚氨酯發(fā)泡工藝過程中必不可少的原料之一，它在泡沫體系中能降低各原料成分的表面張力，穩(wěn)定發(fā)泡過程，使泡孔細(xì)而均勻。當(dāng)體系處于低粘度階段時(shí)，它使氣孔壁膜能生長到適合開孔的厚度，為最后開孔創(chuàng)造條件。如果泡沫穩(wěn)定劑用量偏低，則泡沫氣孔穩(wěn)定性差，過早開孔，造成塌泡或局部中空。

適當(dāng)?shù)呐菽€(wěn)定劑可以協(xié)調(diào)開孔的時(shí)間段，泡孔的開孔是高回彈泡沫發(fā)泡工藝中的一個(gè)主要過程，否則會閉孔收縮。但開孔必須在發(fā)泡反應(yīng)與凝膠反應(yīng)基本完成并達(dá)到平衡時(shí)出現(xiàn)，即在泡沫升至最高點(diǎn)且泡沫強(qiáng)度能支撐自身重量之時(shí)，否則便會使泡沫塌泡或中空。

c泡沫有殘余氣味  泡沫中的殘余氣味可能來源于三個(gè)方面。  （1）當(dāng)異氰酸酯過量時(shí)，形成的泡沫中會有殘余的甲苯二異氰酸酯，產(chǎn)生刺激性氣味。（2）如果原料配方中所選的聚醚中揮發(fā)物多，發(fā)泡后可能有“聚醚味”。（3）泡沫中殘留的胺類催化劑引起的胺臭味較大。

解決這種氣味可以通過兩方面途徑:

其一，是泡沫可以經(jīng)過一段時(shí)間的高溫存放，使泡沫中的殘余催化劑揮發(fā)，但實(shí)際操作起來較困難。其二，加入可以參與泡沫體系的化學(xué)反應(yīng)的胺催化劑，可減輕常規(guī)胺類催化劑所引起的胺味，但同時(shí)泡沫成本要相應(yīng)提高。 

d泡沫制品表面有氣孔  泡沫制品表面有氣孔，或內(nèi)部有暗洞，這些現(xiàn)象主要可能有以下5種原因。 （1）模具表面光潔度不夠，影響物料體系的流動性，使得泡沫表面粗糙、有氣孔。這主要要靠提高模具表面光潔度，操作細(xì)心，使用較好的脫模劑來解決。 （2）若物料體系粘度過高，流動性差，會造成泡沫制品表面殘存氣泡。這主要靠降低組合聚醚的粘度來解決。實(shí)際工作中比較合適的粘度為1500-1800mPa·s。 （3）如果發(fā)泡過程中凝膠速度偏快，時(shí)間過短，則物料體系粘度迅速增大，流動性變差，可造成表面有氣孔。凝膠時(shí)間一般控制在55-65s。但凝膠時(shí)間也不宜過長。否則，如果模具的密封性達(dá)不到要求，會造成原料浪費(fèi)。  （4）初始發(fā)泡速度過快。一般來說，在原料較均勻地覆蓋于模具底部內(nèi)表面后，再迅速起升，泡沫會有較好的表面質(zhì)量；如果原料不是自然流到模具表面某處后再發(fā)泡，而是靠迅速起升把原料膨脹到該點(diǎn)，則此處較容易產(chǎn)生氣泡或暗洞。所以要適當(dāng)延長起升時(shí)間。一般控制在10-15s。但這一時(shí)間在實(shí)際生產(chǎn)中受催化劑用量及料溫模溫影響極大，所以在生中要嚴(yán)格控制料溫及模溫，一般料溫要控制在22-24℃。 （5）模具排氣孔設(shè)計(jì)不合適。一般來說，模具的排氣孔應(yīng)該盡量小且多，位置要分布在發(fā)泡模具的最高點(diǎn)及合模線上。排氣孔可以為物料體系導(dǎo)流。合理的排氣孔分布可以盡量減少氣泡或暗洞。同時(shí)在實(shí)際生產(chǎn)中，澆注路線的設(shè)計(jì)也要配合排氣孔的分布。在大座墊生產(chǎn)中，如果在兩處同時(shí)澆注原料，要盡量在兩股原料匯合處的上方設(shè)置排氣孔，以避免暗洞的產(chǎn)生。

 e 濕熱老化性能差 座墊泡沫的濕熱老化性能是大眾汽車公司的VW50180標(biāo)準(zhǔn)要求的一項(xiàng)較苛刻的測試。以前主要應(yīng)用于BORA A4座椅泡沫檢測，現(xiàn)在即將在JETTA座椅泡沫上推行這一檢測。這一檢測是把泡沫在相對濕度95%-100%、90℃環(huán)境下存放200h后，再在70℃烘箱內(nèi)把泡沫壓縮50%，存放22h，然后取出，放置0.5h后測量，要求形變不大于15%。影響濕熱老化性能的原因，筆者認(rèn)為主要與異氰酸酯指數(shù)有關(guān)。 （1）在實(shí)際生產(chǎn)中，異氰酸酯指數(shù)偏低時(shí)，可導(dǎo)致泡沫濕熱性能變差。 正常情況下，一般異氰酸酯用量比理論上全部反應(yīng)時(shí)用量應(yīng)略高，異氰酸酯指數(shù)為1.05，這樣鏈增長反應(yīng)的最終產(chǎn)品末端基團(tuán)應(yīng)為NCO。而當(dāng)異氰酸酯用量比理論用量低時(shí)，鏈增長反應(yīng)應(yīng)得到的大分子其末端為羥基。羥基有較強(qiáng)的親水性，聚氨酯發(fā)泡，這就導(dǎo)致在濕熱狀態(tài)下泡沫回彈性下降，即濕熱老化性能降低。這也是在夏季陰雨時(shí)，或者在南方濕度大、溫度高的地區(qū)，泡沫容易變軟和變形的原因。 （2）如果異氰酸酯指數(shù)高于正常的5%以上，則由于NCO過量，NCO可以與空氣中的水反應(yīng)，泡沫體中有過多的脲基，導(dǎo)致泡沫手感僵硬，回彈性降低，也可導(dǎo)致泡沫的濕熱老化性能變差。