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1、技术交流浅谈聚氨酯密封条的生产工艺和设备陈鑫实（温州飞龙机电设备工程有限公司 325008）摘 要： 简述了聚氨酯密封条的生产工艺、 性能、 应用及其生产设备中的关键技术， 介绍了开式聚氨酯密封条的浇注工艺及成套设备。关键词： 聚氨酯微孔弹性体； 平板密封条； 槽式密封条； 数控开式密封条浇注机随着国民经济的发展， 聚氨酯密封条在国防、 化工、 煤炭、 冶金、 交通运输和机械制造工业等方面的应用越来越广泛， 它能防漏、 防油、 防水、 减振和防噪音， 即起密封和阻尼等多种作用。聚氨酯密封条和普通橡胶密封条相比， 具有许多独特的优点： 和母体的粘接力强， 可按使用要求灵活地调节其断面 （方形或半
2、圆形） 、 尺寸或物性、 硬度等， 原料来源可靠，产品质量稳定， 生产方式简便。我国加入 WTO 以后， 各种产品要和国际接轨， 出口的配电盘门板和灯具等均要求浇注聚氨酯密封条。以前聚氨酯密封条的生产要靠进口设备才能完成， 但进口设备不但“买不起”（售价为国产设备的几倍到十几倍） ， 而且“用不起”（配件贵， 维修费用高， 售后服务较难及时） 。近年来， 通过对聚氨酯密封条生产工艺和设备的不断研究， 温州飞龙机电设备工程有限公司成功开发了适用于国产或进口原料、 能稳定生产出高质量聚氨酯密封条的设备。目前该设备已能批量生产， 供内销或出口所需。! 聚氨酯开式密封条的类型和应用!. ! 聚氨酯开式
3、密封条的类型聚氨酯开式密封条是根据不同的应用方式和不同的物性要求， 采用不同的原料 （如浇注胶或触变胶） ， 将 A 料和 B 料按一定比例混合后浇注到凹槽空穴里、 模具内或直接浇注在基层件的平面上， 通过现场发泡， 使其从液体变为富有弹性的密封条。由于聚氨酯反应物料不是在模具内成型发泡， 而是在平面或凹槽内处于敞开状态下自由发泡成型， 因此称之为聚氨酯开式密封条。目前聚氨酯开式密封条主要有平板密封条和槽式密封条2 种。!. !. ! 平板密封条平板密封条是指在密封条的平面上浇注成半圆形断面的密封条。为了使其固化后达到所要求的半圆形断面， 必须保证浇注时不流淌， 这就要求 A 料和反应后的混合
4、料有较高的粘度 （粘度10000mpaS） ， 即为触变胶。平板密封条主要用于配电盘、 电控柜门板的密封等。!. !. “ 槽式密封条槽式密封条是指在密封槽里浇注成矩形断面的密封条， 主要用于灯罩密封、 汽车滤清器等。为了得到表面光洁、 接头平整的密封条， 必须使物料在浇注时能淌匀密封槽后再发泡， 这就要求 A 料和反应后的混合料具有较低的粘度 （粘度1500 mpaS） ，即为低粘度的浇注胶。!. “ 聚氨酯开式密封条的应用随着家电、 汽车等行业的发展， 聚氨酯开式密封条的应用越来越广泛， 具体表现为：（1） 电气和电子箱盒的密封： 为使电控柜和电子箱盒具有良好的防尘及防潮功能， 采用聚氨酯
5、微孔弹性体触变胶， 在电控箱柜、 门板和面板上现行浇注发泡成密封垫圈。（2） 照明灯具的密封： 工业室内灯具和家具、 室外灯具和道路照明用灯具外套的密封垫圈， 亦采用聚氨酯微孔弹性体浇注胶。 （3） 容器和包装件密封： 批量生产的容器盖边唇上的垫圈可以采用此工艺和技术， 进行高效率的自动化批量生产。 （4） 家用电器上的密封垫： 炊具面板块、 背面和内部嵌板、 吸尘器过滤器和其他家用电器部件亦要密封垫圈的现场加工。 （5） 汽车部件上用的密封垫： 车身、 脚踏板和方142005 年第 20 卷 6 期 2005. Vol. 20 No. 6聚氨 酯 工 业 pOLYURETHANE INDUS
6、TRY向盘的支架， 防火金属板和其他用于分隔驾驶舵和引擎之间的挡板， 包边的玻璃视窗， 暖气通道， 通风道口的格架， 尾灯和前灯的塑料盖， 空气调节装置和内部门板等的密封垫圈。 （6） 过滤器密封圈： 如汽车用油类和空气调节装置用的过滤器， 冷库和洁净宝用的工业过滤器等。! 聚氨酯密封条的原料和性能指标!. “ 聚氨酯密封条的原料聚氨酯密封条一般为低密度微孔弹性体， 有聚醚型和聚酯型 2 种。聚醚型低密度微孔弹性体与聚酯型的相比具有以下的优点：（1） 原液及混合液流动性均较佳， 常温下为粘度较低的液体， 操作方便，工艺简单， 价格较低， 容易生成表面光洁的制品；（2） 制品虽强度稍低但耐水解性
7、较高， 电化学性、 手感较好， 耐低温性和对氧、 酸、 碱的稳定性亦较佳。聚醚型低密度微孔弹性体原液由 A 料和 B 料组成， B 料为改性 MDI， A 料为聚醚多元醇、 发泡剂、表面活性剂、 交联剂、 催化剂及色浆等复配组成， 其粘度根据断面要求的不同而不同， 比如用于槽式密封条的聚醚组合料粘度为1000 1500 mpaS， 用于平板密封条的粘度为15000 30000 mpaS。因此，必须根据拟浇注的密封条断面或浇注方式 （平面或凹槽） 而采购与其适应的组合料。微孔弹性体的强度和密度成一定的正比关系，密度越大， 强度越高， 弹性亦佳， 故采用密度稍高的微孔弹性体。!. ! 聚氨酯密封条
8、的工艺条件聚氨酯密封条的工艺条件为： 料温 22 12C， 板温15C， 质量混合比为 A1B =1001 （20 25） ， 槽式密封条的乳白时间、 固化时间分别为 15 25 S、2 3 min， 平板密封条的乳白时间、 固化时间分别为30 40 S、 1 2 min。!. # 聚氨酯密封条的性能指标采用聚醚型组合料制备低密度聚氨酯微孔弹性表 “ 聚氨酯密封条的性能指标项目指标整体密度/ gcm-30.20 0.25 邵 A 硬度10 20 拉伸强度/ Mpa0.7 压缩强度/ Mpa0.02 0.20 伸长率/ %100体， 制品表面为薄型自结皮， 芯部密度稍低， 较弹性佳， 亦具有较强
9、的抗氧化性能 （具体性能见表 1） 。# 聚氨酯密封条的生产设备#. “ 微型发泡机的主要构成用于聚氨酯密封条生产的微型发泡机和一般的低压发泡机相比应具有更精密、 更稳定可靠的浇注量， 对供料系统、 计量系统、 混合头、 浇注系统及控制系统等关键部分的技术要求更高， 只有较好地解决这些技术难题， 才能生产出实用可靠、 接近国外先进水平的开式密封条浇注机。（1）供料系统： 供料系统为 A、 B 料罐及相应的控温装置。当 A 料粘度较高， 即大于 10000 mpaS时亦能为 A 料计量泵充分供料， 故料罐的结构及控温方面应进行特殊设计， 以保证计量泵能充分供料，达到计量准确。（2） 计量系统：
10、开式聚氨酯密封条的浇注量相对较小， 为了计量准确， 应选用小排量的低速高精度计量泵， 两泵配置的容积比约 511， 由机械无级变速电机或变频调速电机调整， 使其配比和总吐出量均达到要求的排量和精度。（3） 混合系统： 微型发泡机采用特殊设计的超微型浇注头， 体积小， 重量轻， 保证超微型浇注头在作 X 或 Y 向高速度运动时， 惯性较小， 灵活可靠， 定位准确。另附有可靠的清洗装置和混合料启闭机构， 使混合料准确地浇注到要求位置以保证接头平整。（4） 浇注系统： 采用高速三维移动的浇注头及自动控制的机械手， 这是开式密封条浇注机中技术要求最高、 结构最复杂、 自动控制程度最精密及造价最大的部分
11、。按操作要求在微机中输入横向 （X） 、纵向 （Y） 的运行距离及其运行速度 （!） ， 以及按制品尺寸设定轴向 （Z） 距离， 浇注头便按要求的运行速度进行横向或纵向运行， 在刚刚开始浇注及停止浇注时能自动进行浇注头的轴向升降， X、 Y 方向的运行速度都由伺服电机及机械传动装置自动控制。（5） 控制系统： 控制系统负责对浇注机料罐的物料温度及浇注头的工作温度进行自动控制及数字显示， 对计量泵的压力、 物料比例或流量进行显示或控制， 并由电脑程控器对每次的浇注量进行自动控制， 浇注后根据需要进行自动清洗， 对浇注头的运行进行显示和自动控制。24聚氨酯工业 第 20 卷3. 2 微型发泡机的主
12、要技术参数微型发泡机采用框架结构的悬臂式超微型浇注头， 运行尺寸可按用户要求在操作时设定， 其移动采用纵向和横向的伺服电机的数控装置， 在微机上输入 X、 Y、 1 即可使浇注头按设定的要求自动运行。浇注密封条时， 其最大尺寸为 2. 2 m X 1. 5 m， 移动速度为 8 20 m/ min。其主要技术参数见表 2。表 2 微型发泡机的主要技术参数密封条类型槽式平板式总吐出量/ gs-12. 0 16.00.5 2.0A 料与 B 料的质量比1001 （20 25）浇注时间/ s4 25制品质量/ g8 4002 503. 3 微型发泡机的使用注意事项使用微型发泡机现场浇注制备聚氨酯密封
13、条时， 操作或调试人员应熟练掌握原材料的特性和工艺条件、 设备的基本结构和操作要求、 不同断面密封条的不同操作要求， 使浇注机的总吐出量和配电盘的移动速度及浇注料的反应性能较好地配合， 使整条密封条不但断面一致， 且接头平整。具体操作过程中应注意以下几点：（1） 计量要准确， 其误差不应大于 1%。主要表现在 2 个方面， 一方面是配比的准确度， 要保证发泡制品的质量， 其 A、 B 料的质量比必须按照工艺配方的要求， 而且在整个浇注过程中保持比例基本不变， 即瞬时配比和平均配比基本一致； 另一方面是单位时间内总吐出量的准确度， 若单位时间的总吐出量变化过大将导致密封条的体积或粗细发生变化而造
14、成次品或废品。 （2） A、 B 料的混合要均匀。只有双组分原液在浇注头中混合均匀后才能浇注成合格的聚氨酯密封条， 才能保证整条密封条的物性一致 （切开密封条时， 其断面的泡孔应均匀一致） 。 （3） 控制温度稳定。料温高低将直接影响到反应的速度、 原液及反应物的粘度， 保持料温稳定是保证密封条的正常生产和提高其正品率的必要条件， 故必须配有闭环控制的恒温机组。同时，浇注时的环境温度以 20 30C 为宜， 不得低于15C， 否则浇注料发泡困难， 影响密封条质量。 （4）根据要浇注的密封条工件的尺寸及粗细要求， 操作浇注头的移动装置使超微型浇注头自动进行纵向或横向的定量、 定速浇注， 保证制品
15、的尺寸、 形状、 粗细及物性均能达到要求。4 结论采用微型发泡机现场浇注聚氨酯密封条， 只需在电脑中输入要求的尺寸和式样， 就能制备出用户满意的产品， 生产方便， 自动化程度高。聚氨酯密封条密度低， 密封性佳， 粘接性优， 在家电、 汽车等行业具有广阔的应用前景。参 考 文 献1 G厄特尔. 聚氨酯手册. 北京： 中国石化出版社， 1992. 94 1192 李俊贤， 胡忠伟， 候瑞宏， 等. 塑料工业手册-聚氨酯分册. 北京： 化工出版社， 1999. 158 2033 李绍雄， 刘益军. 聚氨酯树脂及其应用. 北京： 化学工业出版社，2002. 157 1694 徐培林， 张淑琴. 聚氨酯
16、材料手册. 北京： 化学工业出版社， 2002.328 335收稿日期 2005 -08 -23 修回日期 2005 -11 -14Technigues 胡忠伟;候瑞宏 塑料工业手册-聚氨酯分册 19993.李绍雄;刘益军 聚氨酯树脂及其应用 20024.徐培林;张淑琴 聚氨酯材料手册 2002本文读者也读过(10条)本文读者也读过(10条)1. 万德安.李修文.赵建才 Passat B5车门密封条大变形非线性有限元分析期刊论文-机械工程师2004(2)2. 万德安.钟献春.刘春节 Passat B5密封条大变形非线性有限元分析与评价期刊论文-汽车工艺与材料2004(12)3. 烟台万华4万t/a MDI技术开发成功期刊论文-氯碱工业2000(12)4. 段登平.刘正兴.罗海安.Duan Dengping.Liu Zhengxing.Luo Haian 纤维缠绕壳体材料非线性及大变形分析计算期刊论文-复合材料学报1999,16(1)5. 方德安.钟献春.刘春节 帕萨特B5密封
