聚氨酯注胶隔热型材生产中需要关注的因素

铝型材注胶技术（下文简称注胶技术）是通过铝型材隔热槽中注入聚氨酯材料，在聚氨酯材料固化后，断桥来生产聚氨酯注胶隔热型材（下文简称注胶型材）的技术，其流程操作主要是型材开齿（对于相容性好的型材可以省去开齿步骤）→→注胶→→断桥。

注胶技术于上世纪七十年代成熟与美国，已在北美市场获得广泛的应用。该技术引入中国已有十多年的历史，最近几年随着注胶设备及聚氨酯隔热胶供应渠道的增加而得到了快速的发展。

该技术具有产品稳定及生产效率高的优点，以该技术生产的隔热型材具有水密性好，断面设计灵活多变，节约铝型材用量等特点，因此该技术在国内市场上受到越来越多铝型材生产厂家的青睐。大量的注胶生产线被投入使用，注胶型材市场呈现快速成长的势头。

在其市场蓬勃发展的同时，也存在不少的问题。大多数新投资注胶型材生产线的厂家没有任何相关的生产经验，通过短时间的培训仅仅达到“可以生产”的状态，而在未对该技术有充分认识的情况下匆忙进入批量生产。这种认识上的不足导致生产过程中出现较多的质量问题，这些而问题的存在不仅影响到注胶生产厂家的发展，而且影响到注胶生产行业的发展。

根据我们对注胶技术的认识与经验，在此，把注胶型材生产过程中的一些要点罗列出来，希望对注胶企业有所帮助，进而对行业发展起到一些推动作用。

一、聚氨酯注胶材料的性能

聚氨酯注胶材料的性能主要包括聚氨酯原胶参数、聚氨酯材料性能、注胶型材性能。

1、聚氨酯原胶的性能参数

表征聚氨酯原胶的性能参数很多，其中比较重要的性能参数按原胶组分不同分别列出如下。

多元醇组分：粘度、水含量、反应速度等。

异氰酸酯组分：粘度、异氰酸根含量（NCO%）等。

一般来说，聚氨酯隔热胶生产厂家一般都会在出货时提供每批产品的检验证明（COA），隔热胶使用厂家可以根据生产厂家的标准验收，有条件的使用厂家可以抽样自行检测，但这种检测要求检测方法与生产厂家保持一致。

2、聚氨酯隔热胶材料物理性能

在聚氨酯隔热胶新制订的国家标准中（《铝合金建筑型材料辅助材料 第2部分：隔热聚氨酯胶》）列出一系列的测试项目，其中比较重要的有：邵氏硬度、抗拉强度、断裂伸长率、热变形率、冲击强度等。

聚氨酯隔热生产厂家一般可以提供由权威检测机构出具的检验报告。这种报告为检测机构针对隔热胶生产厂家送样的检测结果。检测结果满足国家标准，表明隔热胶生产厂家有能力生产出合格的产品，并不能作为特定批次产品性能批判的依据。

有条件的隔热胶使用厂家可以对每个批次的隔热胶进行检验，没有条件的使用厂家也应该对每批隔热胶制备试片留存作为疑问时追溯的凭证，并定期委外检测以监控产品质量。

需要注意的是，隔热胶试片的制作应该有明确的规范，确保试片是在正确的混合比例，良好的混合效果及适当的温度条件下制备出来的，同时应该尽量避免试片混入空气产生气泡。

3、注胶型材性能

除了对聚氨酯原胶及隔热胶物理性能的直接监控外，还可以把注胶型材生产过程中型材样品的测试作为判别聚氨酯性能的辅助手段。

在注胶型材生产过程中应该经常性按国家标准的要求来检测注胶型材的性能，在数据出现异常时，可对隔热胶性能、注胶工艺、表面相容性及型材设计等各方面进行分析、判定。

二、注胶型材生产工艺参数

聚氨酯隔热胶作为一种双组份原胶加聚反应的产物，其混合比例、反应温度等工艺参数对注胶型材性能起到决定性的影响，在注胶型材生产中遇到的质量问题大多数属于工艺问题。

1、混合比例

混合比例偏离会直接导致聚氨酯材料性能的偏离，一般而言，混合比例偏低，则硬度下降，拉伸强度偏低；混合比例偏高则断裂延伸率下降，材料变脆。

混合比例取决于聚氨酯设备的状况，一方面与聚氨酯设备的性能相关，另一方面与设备保养状况相关。一般来说，聚氨酯组分遇水会发生固化反应，因此在设备使用率较低的情况下，容易堵塞管道造成比例的变化，异氰酸酯计量泵与管道的状况是设备保养的重点。

在注胶型材生产过程中，每天生产前应该测量混合比例，如果活着比例超出允许范围，应立即对设备进行检修至混合比例恢复正常才能进行生产。

2、混合头转速

一般而言，混合效果与混合头转速直接相关，适当的转速才能保证良好的混合效果。对于早期的气动混合头来说比较容易出现由于气压降低而导致混合效果下降的问题。应该特别关注。近几年，新设备全部采用液压或者电动的混合头，一般都可以保证良好的混合效果。

3、反应温度

由双组份原胶加聚反应生成聚氨酯的过程对温度比较敏感，温度偏高导致反应速度偏快，气泡无法顺利排出会导致隔热胶表面出现气泡现象，但对其他物性影响不大；温度偏低则会导致聚氨酯高分子结构熟化不完全，当温度低于20℃时，出现明显的发脆的现象。

反应温度的影响体现为原料温度、型材温度和环境温度的共同作用，其中原料料温可以通过聚氨酯设备控制；型材温度过低时，可以通过加热保证；环境温度的控制则相对困难，但同时又是最重要的，只有保证较好的环境温度，才有可能保证产品质量的稳定。

三、聚氨酯隔热胶与型材表面的相容性

聚氨酯的分子结构中含有大量的氨基甲酸酯键、醚键等极性基团，是一种典型的极性材料，其与极性表面体现出良好的相容性，可以产生很强的附着力；但与极低性的表面表现出很差的相容性。

1、粉末喷涂表面

聚氨酯隔热胶与大部分的粉末处理的型材具有良好的相容性，但对于低光表面（可能含蜡），特定颜色的表面（特定色料或其他分散剂可能有影响）可能存在不相容的现象。

对于不相容的情况，可以与粉末厂家沟通以选用相容性更好的粉末或者喷涂工艺中遮挡槽口尽量减少甚至避免粉末出现在槽口内，同时槽口开齿来克服不相容的情况。

2、电泳漆

有约板数的电泳处理型材存在与聚氨酯不相容的问题。

出现不相容时，应通过开齿来克服。

3、氟碳喷涂

大多数的氟碳型材表面存在与聚氨酯胶不相容的问题。

可以通过遮蔽槽口的方法减少甚至避免氟碳材料在槽口内的出现，同时开齿克服不相容的问题。

4、氧化表面

大多数的氧化处理型材与聚氨酯隔热胶有良好的相容性，对于相容性不好的情况可以通过开齿来克服。

总体来说，相容性的问题在注胶型材生产中会经常性得存在，只有同时试验来确定特地表面（需要确定涂料厂家、型号、批次）处理型材的相容性。如果出现不相容时，可通过更改涂料配方，降低槽口内表面涂料量，开齿等手段来克服。

四、其他因素

1、注胶槽口的设计

个别型材生产厂家没有采用标准槽口，出现锁点过深等问题，导致聚氨酯隔热胶实际断面面积减少，因此造成强度下降，甚至出现严重质量问题。

2、型材断面的设计

对于断面较大的型材，不恰当的断面设计可能造成应力集中从而使注胶型材容易在隔热胶部位断裂而影响其使用。

3、断桥时间

从液体原胶固化为聚氨酯隔热胶的过程中，由于收缩可能造成型材槽口的收缩甚至张开，对于较薄的型材影响尤为明显，选择合适的断桥时间可以最大程度的降低槽口的变形。

4、注胶型材成品的存放

市场上出现注胶型材成品在长期存放过程中，由于露天存放，层间对方不平整等原因造成型材变形，影响正常使用。正确的成品存放方式是必不可少的。

对于一些起步较早的注胶型材生产企业，由于积累了较多的经验，可以最大限度得避免的问题的发生，而部分新的注胶型材生产企业由于管理不到位，没有形成良好的质量管理体系，在生产过程中出现不同的问题，甚至将不合格的型材流向市场，当客户出现质量投诉时无法追溯追查原因，这些不仅影响企业自身的发展，也影响到注胶型材的市场发展。

小结：

聚氨酯隔热胶作为注胶型材的关键原材料，对其质量的控制是注胶型材质量的重要保证。同时由于注胶型材生产厂家采购的隔热胶原料为双组份的液体原料，由原胶转化为隔热胶的过程发生在注胶型材的生产过程中，因此注胶型材生产厂家现场工艺过程的控制同样至关重要。而隔热胶与型材的符合是通过隔热胶与型材表面的粘结力，型材表面处理方式对粘结力有决定性的影响。任何环节出现问题都可能导致注胶型材的质量问题，均应足够重视。

聚氨酯隔热胶生产企业与注胶型材生产厂家的通力合作才能保证注胶型材的生产有序进行。其中，聚氨酯隔热胶生产企业不仅需要提供稳定合格的隔热胶原料，同时应该作为注胶型材生产厂家的顾问介入到注胶型材的生产中去，为注胶型材生产厂家提供培训和指导；而注胶型材生产厂家在做好自身生产管理的同时，也应与聚氨酯隔热胶生产厂家积极配合，并及时沟通。只有通过双方的良性互动才能够共同成长，为市场提供优良的产品，促进注胶型材市场的发展