专利名称：太阳能热水器聚氨酯减压发泡设备及其发泡工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能热水器聚氨酯减压发泡设备及其发泡工艺。
背景技术：
近年来，太阳能热水器一直迅猛发展，以每年20% 30%的高增长率成为令业界 瞩目的后起之秀。太阳能热水器水箱保温层主要材料是聚氨酯泡沫塑料，在聚氨酯泡沫塑 料生产中，辅助发泡剂通常用于降低泡沫密度。最近几年，辅助发泡剂已被大量地缩减，以 不增加对臭氧层的破坏和温室效应。目前太阳能热水器水箱主要采用常压发泡技术，发泡 剂用量较大，泡沫平均密度为40kg/m3左右，填充密度过大，且密度分布不均，泡沫导热系数 较高，影响了太阳能热水器的制造成本和使用效果。根据试验发现，在高海拔地区进行聚氨酯发泡，由于低大气压力的物理现象，用相 同的发泡原料，可得到密度更低的泡沫，同样的发泡剂量得到了更大的泡沫体积。所以，在 一定真空度下发泡能够得到密度更低的泡沫。通常，泡沫发泡过程中，泡孔要承受大气压、泡沫自身重量和发泡时的气体膨胀力 这三种压力。泡沫中的泡孔受到的压力分布示意图见图1。图1中，Pl为大气压力，P2为泡孔内部气体膨胀而使泡孔受到的向外膨胀压力，G 为此泡孔上方的泡沫体重量。在P彡P1+G+P2下，泡沫才能上升。在负压下，Pl是一个变量，P2是受Pl影响的变量。因此，当Pl降低时，泡沫上升 越容易。
发明内容
根据以上技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种太阳能热水器聚氨 酯减压发泡设备及其减压发泡工艺，在减压条件下进行发泡，并且泡沫泡孔细密均勻，密度 明显降低并分布均勻。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种太阳能热水器聚氨酯减压 发泡设备，包括模具、模具固定装置、水箱、外壳、出水口、进水口、注料口、真空管口和排空 口，其特征在于还包括抽空口，两块模具之间通过两块模具固定装置固定，模具之间安装 有外壳，外壳内安装有水箱，水箱上设置有真空管口、出水口、进水口、和排空口，在模具、外 壳与水箱之间形成的空间中开设有注料口和抽空口。所述的模具与外壳的连接处均安装有密封圈或密封垫。所述的出水口、进水口、注料口、排空口和抽空口均可与外界封闭。一种利用太阳能热水器聚氨酯减压发泡设备进行聚氨酯的发泡工艺，其特征在 于原料在压力可调的空间中发泡，发泡前压缩空气由出水口进入水箱，使水箱压力达到 0. 08 0. 15MPa，发泡时，原料经过混合后由注料口进入模具、壳体与水箱形成的密闭空 间，同时打开真空口，开始抽真空，反应结束后取出产品。
所述的发泡过程中的抽真空压力为-0. 09 -0. OlMPa0本发明的有益效果是提高了发泡剂的发泡效率，减少了发泡剂的用量；由于低 压环境，泡沫增长时阻力减小，因此也减少了催化剂的用量；同时，该工艺制得的泡沫泡孔 细密，密度分布均勻，泡沫填充量降低，导热系数明显降低；其次，技术水平和生产能力均高 于传统常压发泡，发泡剂和催化剂用量的减少、泡沫填充量的降低可以降低10% 20%的 材料成本。
图1为泡孔受压分布图；图2为太阳能热水器聚氨酯减压发泡设备结构示意图；图中1为模具；2为模具固定装置；3为水箱；4为外壳；5为出水口 ；6为进水口 ； 7为注料口 ；8为真空管口 ；9为排空口 ； 10为抽空口 ；
具体实施例方式下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述如图2所示，太阳能热水器聚氨酯减压发泡设备包括模具1、模具固定装置2、水 箱3、外壳4、出水口 5、进水口 6、注料口 7、真空管口 8、排空口 9和抽空口 10，两块模具1之 间通过两块模具固定装置2固定，模具2之间安装有外壳4，外壳4内安装有水箱3，水箱3 上设置有真空管口 8、出水口 5、进水口 6、和排空口 9，在模具1、外壳4与水箱3之间形成的 空间中开设有注料口 7和抽空口 10。模具1与外壳4的连接处均安装有密封圈或密封垫，并且出水口 5、进水口 6、注料 口 7、排空口 9和抽空口 10均可与外界封闭。太阳能热水器聚氨酯减压发泡工艺，原料在压力可调的空间中发泡，发泡前压缩 空气由出水口 5进入水箱3，使水箱压力达到0. 10 0. 12MPa,发泡时，原料经过混合后由 注料口 7进入模具1、壳体4与水箱3形成的密闭空间，同时打开真空口 10，开始抽真空，使 其压力大小为-0. 08 -0. 03Mpa，反应结束后关闭抽空口 10，取出产品，然后通过出手口 5 将水箱3中的水放出，打开排空口 9给水箱3排空。采用此工艺后，制得同样密度的泡沫能够节省发泡剂10 30%，催化剂用量也得 到减少，同时，该工艺制得的泡沫泡孔细密，密度分布均勻，泡沫填充量降低，导热系数明显 降低。
权利要求
一种太阳能热水器聚氨酯减压发泡设备，包括模具(1)、模具固定装置(2)、水箱(3)、外壳(4)、出水口(5)、进水口(6)、注料口(7)、真空管口(8)和排空口(9)，其特征在于还包括抽空口(10)，两块模具(1)之间通过两块模具固定装置(2)固定，模具(2)之间安装有外壳(4)，外壳(4)内安装有水箱(3)，水箱(3)上设置有真空管口(8)、出水口(5)、进水口(6)、和排空口(9)，在模具(1)、外壳(4)与水箱(3)之间形成的空间中开设有注料口(7)和抽空口(10)。
2.根据权利要求1所述的太阳能热水器聚氨酯减压发泡设备，其特征在于所述的模具 (1)与外壳(4)的连接处均安装有密封圈或密封垫。
3.根据权利要求1所述的太阳能热水器聚氨酯减压发泡设备，其特征在于所述的出水 口(5)、进水口(6)、注料口(7)、排空口 (9)和抽空口 (10)均与外界封闭。
4.一种利用太阳能热水器聚氨酯减压发泡设备进行聚氨酯的发泡工艺，其特征在于 原料在压力可调的空间中发泡，发泡前压缩空气由出水口(5)进入水箱(3)，使水箱压力达 到0.08 0.15MPa，发泡时，原料经过混合后由注料口(7)进入模具(1)、壳体(4)与水箱 (3)形成的密闭空间，同时打开真空口(10)，开始抽真空，反应结束后取出产品。
5.根据权利要求1所述的太阳能热水器聚氨酯减压发泡工艺，其特征在于所述的发泡 过程中的抽真空压力为-0. 09 -0. OlMpa0
全文摘要
本发明涉及一种太阳能热水器聚氨酯减压发泡设备，其特征在于两块模具之间通过两块模具固定装置固定，模具之间安装有外壳，外壳内安装有水箱，水箱上设置有真空管口、出水口、进水口、和排空口，在模具、外壳与水箱之间形成的空间中开设有注料口和抽空口。本发明提高了发泡剂的发泡效率，减少了发泡剂的用量；由于低压环境，泡沫增长时阻力减小，因此也减少了催化剂的用量；同时，该工艺制得的泡沫泡孔细密，密度分布均匀，泡沫填充量降低，导热系数明显降低；其次，技术水平和生产能力均高于传统常压发泡，发泡剂和催化剂用量的减少、泡沫填充量的降低可以降低10％～20％的材料成本。
文档编号B29C44/34GK101913224SQ20101026438
公开日2010年12月15日 申请日期2010年8月27日 优先权日2010年8月27日
发明者李洪国 申请人:山东联创节能新材料股份有限公司