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1、浅议冷藏集装箱隔热箱板中间分层的质量问题王向阳(青岛创万化学有限公司,青岛, 266300)摘 要：阐述了影响冷藏集装箱绝热箱板中间分层的因素以及预防控制措施,着重分析了环氧粘接剂涂层与发泡体层分层的影响因素以及预防控制措施。关键词：冷藏集装箱；隔热箱板；聚氨酯硬泡；发泡体；环氧粘接剂；分层Discussion on the Refrigerated Container Insulated Box Plate Layered Quality ProblemsWang Xiangyang ( Qingdao Chuangwan Chemical Co.,Ltd Qingdao, 266300 )
2、Abstract: Describes the effect of refrigerated container insulation box plate stratification factors and prevention and control measures, focuses on the analysis of epoxy adhesive coating and foam layer influencing factors and measures of prevention and control.Key words: refrigerated container; ins
3、ulation boards; rigid polyurethane foam; foam; epoxy adhesive; stratification0 前 言冷 藏 集 装 箱 是 一 具 有 良 好 隔 热 、 气 密 ， 且 能 维 持 一 定 低 温 要 求 ， 适 用 于 各 类 易 腐 食 品 的 运 送 、 贮存 的 特 殊 集 装 箱 。 通 常 冷 藏 集 装 箱 采 用 钢 结 构 ， 箱 内 壁 、 底 板 、 顶 板 和 门 由 金 属 复 合 板 、 铝 板 、 不 锈钢 板 或 聚 酯 制 造 ， 由 于 对 控 制 温 度 的 要 求 较 高 ， 箱 板 采
4、用 两 块 金 属 板 材 夹 内 层 聚 氨 酯 硬 泡 层 的 结 构 ，以 保 证 箱 体 内 外 的 隔 热 效 果 ， 从 而 易 于 控 制 箱 内 温 度 ， 更 好 地 储 运 各 种 需 保 鲜 的 水 果 、 肉 类 等 食 品类 货 物 。 箱 板 间 发 泡 效 果 好 坏 直 接 影 响 冷 藏 集 装 箱 的 冷 藏 效 果 ， 所 以 生 产 过 程 中 的 发 泡 质 量 控 制 尤 为重 要 ， 。通常冷藏集装箱发泡过程是将两块金属板材对齐放置在大型模块内，推入发泡线，向两块板材中间通过高压注射已混合好的聚氨酯发泡料进行发泡作业。图 1 为箱板的结构示意图：
5、目前箱板主要采用不锈钢板材如 Q304、Q316、BN4、YUS180 等，局部位置采用铝合金 5052 等，由于这些材料表面很光滑，通常在金属板材表面需喷涂粘接剂以增加金属板材与发泡层间的粘结强度，再在两块板材间通过注射发泡形成硬质聚氨酯发泡层，通过着一系列过程制成了冷藏集装箱用的具有隔热效果的箱板。冷藏集装箱便是由这种隔热箱板通过相关加工工艺拼接而成。冷藏箱用隔热箱板这一结构经过多年的使用验证具有优异的综合性能,首先隔热效果好,大大地降低能耗，这主要归功于发泡体的热导率低,一般热导率小于 0.025W/(m*K)；其次由板材及发泡体组成的这种结构具有较好的强度，冷藏集装箱一般储运十几吨甚至
6、三十吨以上货物,在长期装卸及周转过程中亦能保金属板材粘接剂层发泡层图 1 隔热箱板结构示意图持各层间的结合状态。良好的隔热效果得益于隔热箱板的这一特殊结构，而如果隔热箱板内部出现脱落，则严重影响其隔热效果，导致制冷效果不明显，造成极大的能耗损失。故隔热箱板中间分层脱落是较严重的的质量问题。1 隔热箱板中间分层的质量问题原因分析及预防措施通过对该质量问题的研究我们发现隔热箱板中间分层脱落的表现形式主要有金属板材与粘接剂层之间的分层、粘接剂层与发泡体层间分层、发泡体层内分层等三种。以下结合这三种分层脱落的形式进行相关分析并阐述预防措施。1.1 金属板材与粘接剂层之间的分层的原因分析及预防（1）粘接
7、剂的本身质量问题通常使用的粘接剂必须与金属板材有很好的粘结力，所以粘接剂的选择至关重要，目前使用较多的有环氧粘接剂、氯丁粘接剂等，目前环氧粘接剂使用较为广泛。这些粘接剂与金属板材有极强的粘结效果，起着承上启下的作用。而多数情况下则是由于粘接剂的质量波动导致粘接剂本身的质量问题，直接影响到粘接剂与金属板材之间的附着力。预防措施：建议加强粘接剂的质量控制，尽可能选用规模较大的生产企业的产品，尽可能把风险降到最低。（2）涂装粘接剂与发泡作业的时间间隔太短粘接剂涂装后需要适当的养护，养护时间太短则粘接剂与金属板材的间的粘结力未达到要求，即粘结剂本身的固化未达到要求，不具备发泡的条件，这种情况下发泡很容
8、易造成发泡完成后粘接剂层与板材之间的分层脱落。一般冷藏箱厂对粘接剂的养护时间均控制在 8h 以上，这样可大大降低该质量问题的发生。预防措施：严格按照粘接剂的养护时间要求，控制涂装间隔时间。（3）板材表面处理不好，表面存在灰尘、油污等污物板材表面不清洁会导致粘接剂与板材间附着力差，如果对表面不清洁的板材粘接剂，即使养护条件等都达到要求，在后面的发泡完成后经过多次周转运输后也极易出现粘接剂涂层与板材表面分层脱落现象。通常在涂装前现场操作人员会用对板材表面进行高压气体除尘操作，然后用清洗剂对表面进行清洗，进入涂装线前用氢氧火焰进行灼烧处理。预防措施：严格按照要求进行表面除尘、除油操作。（4）不适宜的
9、环境条件对粘接剂的涂装的影响夏天特别是雨天湿度较大，极易出现在露点下进行涂装操作的情况，若没有引起注意往往会导致在板材表面有水分的情况下继续涂装作业，这样极易造成粘接剂与板材间的附着力不佳而引起粘接剂涂层与板材间的后期分层脱落的质量问题。通常涂装粘接剂时工艺要求对板材进行氢氧火焰灼烧处理，这样可以避免水分的影响。但有时由于成本方面考虑，天气温度高时火焰灼烧这一工序就省去了。预防措施：加强粘接剂涂装现场的温湿度控制，每次涂装前坚持用氢氧火焰灼烧板材表面。1.2 粘接剂层与发泡体层间分层的原因分析及预防措施（1）粘接剂涂装与发泡作业时间间隔过长通常进行完涂装作业的金属板材会码放一段时间，正常生产时
10、会在很短时间内（8h 以上）进行发泡作业。而有时诸如生产有插单情况或遇上不赶工期时已涂装好的板材可能会码放较长一段时间，这样经过长时间的码放往往会造成板材表面已涂装好的粘接剂表面的不同程度污染，如灰尘油类等，严重影响粘接剂层与发泡体层间的结合效果；另一方面，环氧粘接剂在涂装完成后，随着固化反应的不断进行，粘接剂中环氧基与 NH2及NH 等胺类基团的反应不断地进行着，这些基团与硬质聚氨酯发泡体中富含 NCO 有很好的结合能力，但随着粘接剂的进一步固化，富含的活性基团量不断降低，这样若长时间未进行发泡作业会导致聚氨酯硬质发泡体与粘接剂涂层的化学键结合力减弱，从而影响发泡体层与粘合剂涂层间的附着力。
11、预防措施：在达到最低时间间隔后尽可能及时进行发泡作业。（2 ）发泡作业时环境条件的影响发泡车间的温湿度是严格控制的环境条件，但在高温高湿的的天气环境下除湿方法的效果往往不是很明显，一旦接近露点继续发泡作业会造成板材表面的粘接剂涂层与发泡体结合部位大量的较大气泡，这样经过多次周转搬运极易出现粘接剂层与发泡体层间分层脱落问题。预防措施：注意发泡现场的温湿度情况，若环境条件不满足作业要求则停止发泡作业。1.3 发泡体层内分层脱落的原因及预防措施发泡体内分层脱落与发泡体的质量关系密切，也是较容易出现的质量问题通常受以下条件影响：（1）发泡作业的环境条件影响发泡车间的温湿度控制不严格，导致较多发泡料含有
12、过多水分，这样情况下若继续发泡作业则对发泡体的的质量产生很大影响，特别是在非水发泡剂的发泡体系中,发泡体中间会有较多不规则大气泡，造成发泡体本身的力学性能如抗压强度、弯曲强度等的严重下降,导致在多次装卸周转过程中发生分层的质量事故；另外发泡车间的温度过高也容易导致混合好的发泡料流动性下降造成最终的发泡体的机械强度下降。预防措施：严格控制发泡车间的温湿度，确保发泡作业环境在可控的温湿度范围内进行。（2）发泡料配方中各组分的质量、发泡控制工艺等的影响发泡是一个较为复杂的过程，发泡料配方中的各组分质量波动都会不同程度的影响最终发泡体的质量；另外发泡工艺条件（如发泡料温度、夹具温度计注射压力等）的微小
13、改变也会导致发泡体质量的变化。预防措施：加强发泡料用各种原材料的质量控制，严格控制发泡工艺条件。2 结语在冷藏集装箱隔热箱板的加工过程中，严格控制粘接剂质量以及按规范进行涂装施工；注意控制发泡作业与前道粘接剂的施工的间隔时间，避免时间间隔过短（即低于 8h），另外间隔时间不要太长，确保在粘接剂涂层表面最佳的状态下进行发泡作业；控制发泡料各组分的质量稳定，并严格控制发泡工艺条件。以上几方面得到有效控制就可使隔热箱板的质量得到保证，满足冷藏集装箱的使用设计指标要求。参考文献1 张俊.冷藏集装箱的检验技术. “2000 年中国食品冷藏链大会暨冷藏链配套设备展示会”论文集.2 任贵贤，姜前道.聚氨酯应泡在冷藏集装箱工业的应用.化学推进剂与高分子材料,2002,5:39.3 邢云杰秦桑路等.环境友好型发泡剂在聚氨醋硬泡冷藏集装箱体系中的应用研究.第七届全国食品冷藏链大会论文集.2010.9,青岛.4 周鹏,李同续.环保型 HFC-365mfc 基聚氨酯硬泡材料.中国聚氨酯协会第十五次年会论文集(197).
