聚氨酯注膠隔熱型材生產中需要關注的因素

鋁型材注膠技術（下文簡稱注膠技術）是通過鋁型材隔熱槽中注入聚氨酯材料，在聚氨酯材料固化后，斷橋來生產聚氨酯注膠隔熱型材（下文簡稱注膠型材）的技術，其流程操作主要是型材開齒（對于相容性好的型材可以省去開齒步驟）→→注膠→→斷橋。

注膠技術于上世紀七十年代成熟與美國，已在北美市場獲得廣泛的應用。該技術引入中國已有十多年的歷史，最近幾年隨著注膠設備及聚氨酯隔熱膠供應渠道的增加而得到了快速的發展。

該技術具有產品穩定及生產效率高的優點，以該技術生產的隔熱型材具有水密性好，斷面設計靈活多變，節約鋁型材用量等特點，因此該技術在國內市場上受到越來越多鋁型材生產廠家的青睞。大量的注膠生產線被投入使用，注膠型材市場呈現快速成長的勢頭。

在其市場蓬勃發展的同時，也存在不少的問題。大多數新投資注膠型材生產線的廠家沒有任何相關的生產經驗，通過短時間的培訓僅僅達到“可以生產”的狀態，而在未對該技術有充分認識的情況下匆忙進入批量生產。這種認識上的不足導致生產過程中出現較多的質量問題，這些而問題的存在不僅影響到注膠生產廠家的發展，而且影響到注膠生產行業的發展。

根據我們對注膠技術的認識與經驗，在此，把注膠型材生產過程中的一些要點羅列出來，希望對注膠企業有所幫助，進而對行業發展起到一些推動作用。

一、聚氨酯注膠材料的性能

聚氨酯注膠材料的性能主要包括聚氨酯原膠參數、聚氨酯材料性能、注膠型材性能。

1、聚氨酯原膠的性能參數

表征聚氨酯原膠的性能參數很多，其中比較重要的性能參數按原膠組分不同分別列出如下。

多元醇組分：粘度、水含量、反應速度等。

異氰酸酯組分：粘度、異氰酸根含量（NCO%）等。

一般來說，聚氨酯隔熱膠生產廠家一般都會在出貨時提供每批產品的檢驗證明（COA），隔熱膠使用廠家可以根據生產廠家的標準驗收，有條件的使用廠家可以抽樣自行檢測，但這種檢測要求檢測方法與生產廠家保持一致。

2、聚氨酯隔熱膠材料物理性能

在聚氨酯隔熱膠新制訂的國家標準中（《鋁合金建筑型材料輔助材料 第2部分：隔熱聚氨酯膠》）列出一系列的測試項目，其中比較重要的有：邵氏硬度、抗拉強度、斷裂伸長率、熱變形率、沖擊強度等。

聚氨酯隔熱生產廠家一般可以提供由權威檢測機構出具的檢驗報告。這種報告為檢測機構針對隔熱膠生產廠家送樣的檢測結果。檢測結果滿足國家標準，表明隔熱膠生產廠家有能力生產出合格的產品，并不能作為特定批次產品性能批判的依據。

有條件的隔熱膠使用廠家可以對每個批次的隔熱膠進行檢驗，沒有條件的使用廠家也應該對每批隔熱膠制備試片留存作為疑問時追溯的憑證，并定期委外檢測以監控產品質量。

需要注意的是，隔熱膠試片的制作應該有明確的規范，確保試片是在正確的混合比例，良好的混合效果及適當的溫度條件下制備出來的，同時應該盡量避免試片混入空氣產生氣泡。

3、注膠型材性能

除了對聚氨酯原膠及隔熱膠物理性能的直接監控外，還可以把注膠型材生產過程中型材樣品的測試作為判別聚氨酯性能的輔助手段。

在注膠型材生產過程中應該經常性按國家標準的要求來檢測注膠型材的性能，在數據出現異常時，可對隔熱膠性能、注膠工藝、表面相容性及型材設計等各方面進行分析、判定。

二、注膠型材生產工藝參數

聚氨酯隔熱膠作為一種雙組份原膠加聚反應的產物，其混合比例、反應溫度等工藝參數對注膠型材性能起到決定性的影響，在注膠型材生產中遇到的質量問題大多數屬于工藝問題。

1、混合比例

混合比例偏離會直接導致聚氨酯材料性能的偏離，一般而言，混合比例偏低，則硬度下降，拉伸強度偏低；混合比例偏高則斷裂延伸率下降，材料變脆。

混合比例取決于聚氨酯設備的狀況，一方面與聚氨酯設備的性能相關，另一方面與設備保養狀況相關。一般來說，聚氨酯組分遇水會發生固化反應，因此在設備使用率較低的情況下，容易堵塞管道造成比例的變化，異氰酸酯計量泵與管道的狀況是設備保養的重點。

在注膠型材生產過程中，每天生產前應該測量混合比例，如果活著比例超出允許范圍，應立即對設備進行檢修至混合比例恢復正常才能進行生產。

2、混合頭轉速

一般而言，混合效果與混合頭轉速直接相關，適當的轉速才能保證良好的混合效果。對于早期的氣動混合頭來說比較容易出現由于氣壓降低而導致混合效果下降的問題。應該特別關注。近幾年，新設備全部采用液壓或者電動的混合頭，一般都可以保證良好的混合效果。

3、反應溫度

由雙組份原膠加聚反應生成聚氨酯的過程對溫度比較敏感，溫度偏高導致反應速度偏快，氣泡無法順利排出會導致隔熱膠表面出現氣泡現象，但對其他物性影響不大；溫度偏低則會導致聚氨酯高分子結構熟化不完全，當溫度低于20℃時，出現明顯的發脆的現象。

反應溫度的影響體現為原料溫度、型材溫度和環境溫度的共同作用，其中原料料溫可以通過聚氨酯設備控制；型材溫度過低時，可以通過加熱保證；環境溫度的控制則相對困難，但同時又是最重要的，只有保證較好的環境溫度，才有可能保證產品質量的穩定。

三、聚氨酯隔熱膠與型材表面的相容性

聚氨酯的分子結構中含有大量的氨基甲酸酯鍵、醚鍵等極性基團，是一種典型的極性材料，其與極性表面體現出良好的相容性，可以產生很強的附著力；但與極低性的表面表現出很差的相容性。

1、粉末噴涂表面

聚氨酯隔熱膠與大部分的粉末處理的型材具有良好的相容性，但對于低光表面（可能含蠟），特定顏色的表面（特定色料或其他分散劑可能有影響）可能存在不相容的現象。

對于不相容的情況，可以與粉末廠家溝通以選用相容性更好的粉末或者噴涂工藝中遮擋槽口盡量減少甚至避免粉末出現在槽口內，同時槽口開齒來克服不相容的情況。

2、電泳漆

有約板數的電泳處理型材存在與聚氨酯不相容的問題。

出現不相容時，應通過開齒來克服。

3、氟碳噴涂

大多數的氟碳型材表面存在與聚氨酯膠不相容的問題。

可以通過遮蔽槽口的方法減少甚至避免氟碳材料在槽口內的出現，同時開齒克服不相容的問題。

4、氧化表面

大多數的氧化處理型材與聚氨酯隔熱膠有良好的相容性，對于相容性不好的情況可以通過開齒來克服。

總體來說，相容性的問題在注膠型材生產中會經常性得存在，只有同時試驗來確定特地表面（需要確定涂料廠家、型號、批次）處理型材的相容性。如果出現不相容時，可通過更改涂料配方，降低槽口內表面涂料量，開齒等手段來克服。

四、其他因素

1、注膠槽口的設計

個別型材生產廠家沒有采用標準槽口，出現鎖點過深等問題，導致聚氨酯隔熱膠實際斷面面積減少，因此造成強度下降，甚至出現嚴重質量問題。

2、型材斷面的設計

對于斷面較大的型材，不恰當的斷面設計可能造成應力集中從而使注膠型材容易在隔熱膠部位斷裂而影響其使用。

3、斷橋時間

從液體原膠固化為聚氨酯隔熱膠的過程中，由于收縮可能造成型材槽口的收縮甚至張開，對于較薄的型材影響尤為明顯，選擇合適的斷橋時間可以最大程度的降低槽口的變形。

4、注膠型材成品的存放

市場上出現注膠型材成品在長期存放過程中，由于露天存放，層間對方不平整等原因造成型材變形，影響正常使用。正確的成品存放方式是必不可少的。

對于一些起步較早的注膠型材生產企業，由于積累了較多的經驗，可以最大限度得避免的問題的發生，而部分新的注膠型材生產企業由于管理不到位，沒有形成良好的質量管理體系，在生產過程中出現不同的問題，甚至將不合格的型材流向市場，當客戶出現質量投訴時無法追溯追查原因，這些不僅影響企業自身的發展，也影響到注膠型材的市場發展。

小結：

聚氨酯隔熱膠作為注膠型材的關鍵原材料，對其質量的控制是注膠型材質量的重要保證。同時由于注膠型材生產廠家采購的隔熱膠原料為雙組份的液體原料，由原膠轉化為隔熱膠的過程發生在注膠型材的生產過程中，因此注膠型材生產廠家現場工藝過程的控制同樣至關重要。而隔熱膠與型材的符合是通過隔熱膠與型材表面的粘結力，型材表面處理方式對粘結力有決定性的影響。任何環節出現問題都可能導致注膠型材的質量問題，均應足夠重視。

聚氨酯隔熱膠生產企業與注膠型材生產廠家的通力合作才能保證注膠型材的生產有序進行。其中，聚氨酯隔熱膠生產企業不僅需要提供穩定合格的隔熱膠原料，同時應該作為注膠型材生產廠家的顧問介入到注膠型材的生產中去，為注膠型材生產廠家提供培訓和指導；而注膠型材生產廠家在做好自身生產管理的同時，也應與聚氨酯隔熱膠生產廠家積極配合，并及時溝通。只有通過雙方的良性互動才能夠共同成長，為市場提供優良的產品，促進注膠型材市場的發展