Page 54 - 《橡塑技术与装备》2025年9期
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橡塑技术与装备
            HINA R&P  TECHNOLOGY  AND EQUIPMENT



             1 聚氨酯浇注机概述                                            就性能特点而言，聚氨酯浇注机在操作精度、产
             1.1 历史回顾与现状分析                                     量和产品质量等方面具有显著优势，因此被广泛应用
                 聚氨酯浇注机在 20 世纪 50 年代首次在工业生产                    于汽车内饰生产线，如汽车座椅、仪表板等，这一点
             中得到应用，最初主要用于制造汽车座椅等汽车内饰                           反映了浇注设备顺应材料科学与工艺技术发展的互补
             部件  [2] 。随着聚氨酯弹性体性能的不断优化和应用领                      性。针对现状问题的总结上显示，虽然聚氨酯浇注机
             域的拓展，聚氨酯浇注设备也实现了快速发展。近年                           已经实现了一定程度的自动化与智能化，但在成本控
             来，随着下游应用行业对聚氨酯制品性能要求的提高，                          制、环保标准以及原料适应性上依然存在挑战。在此
             高性能、智能化的聚氨酯浇注设备成为行业发展的必                           背景下，探讨未来发展趋势时应着眼于生态友好技术
             然趋势。                                              的研发、节能减排的工艺创新以及全生命周期管理的
                 目前，国内外聚氨酯浇注机主要有高压射出式和                         制度构建，以实现可持续发展的产业目标。
             低压注射式两种类型。其中，高压射出式聚氨酯浇注                               总的来说，聚氨酯浇注机的发展趋势需要与市场
             机采用高压泵送方式，工作压力在 100~200  MPa，生                    需求、材料科学革新相适应，同时也要兼顾环境的可
             产效率较高，产品密度均匀，广泛应用于汽车内饰件、                          持续性。随着全球经济和技术发展的不断推进，预计
             绝缘产品等批量化生产领域            [2] 。而低压注射式聚氨酯            未来几年内，聚氨酯浇注机将在智能化与绿色制造方
             浇注机则采用低压注射方式，工作压力一般在 2~10                         面迎来显著突破。
             MPa，设备投资成本较低，操作灵活 , 主要应用于中
             小批量生产领域。                                          2 技术发展现状
                 从市场竞争格局来看 , 欧美厂商凭借其技术和品                       2.1 关键技术分析
             牌优势，在全球高端聚氨酯浇注设备市场占据主导地                               聚氨酯浇注机的技术发展现状显现出多方面的
             位，代表 厂商包括 KraussMaffei、Cannon 等。而国                特征，其中关键技术的突破成为推动行业进步的核心
             内聚氨酯浇注机行业经过多年发展，技术水平不断提                           动力。在关键技术分析中，不可忽视的是聚氨酯反应
             升，在中低端市场形成了较强的竞争力，部分优势企                           过程优化的研究。聚氨酯反应方程式为 n[OCN—R—
             业如太原化工机械集团有限公司等已实现部分核心零                           NCO]+(n+1)[R‵—OH]→[OCN—R—NHCOO—R‵] n —
             部件的自主研发和生产，但在核心技术和高端产品方                           R‵—OH+(n—1)H 2 O，( 它直观展现了原材料通过化学
             面与国际先进水平仍存在一定差距               [3] 。               反应生成聚氨酯的过程，涉及异氰酸酯和多元醇的聚
                 总体来看，随着聚氨酯材料在汽车、建筑、医疗                         合。通过深入研究聚合反应的机理与动力学特性，我
             等行业应用的不断深化 , 对聚氨酯浇注设备的性能要                         们发现影响浇注成型质量的关键因素包括反应温度控
             求也在不断提高。高效、节能、智能化将成为聚氨酯                           制精确度、反应混合均匀性以及压力与时间的精细调
             浇注机技术创新的主要方向。此外，提高设备的柔性                           控等。研究团队采用热力学分析与计算流体动力学
             化生产能力，实现多品种、小批量的灵活生产也将是                          （CFD）模拟，并辅以实验验证对这些关键因素进行了
             行业发展的重要趋势。未来，拥有自主知识产权、掌                           优化，从而提高了聚氨酯成型物的性能与尺寸稳定性。
             握核心技术的聚氨酯浇注机企业将在市场竞争中占据                               此外，为响应环保与可持续发展的呼声，聚氨酯
             有利地位。                                             浇注机的关键技术研究亦开始着眼于原材料体系的绿
             1.2 主要类型与应用领域                                     色化。该领域的研究人员致力于寻找可替代的生物基
                 聚氨酯浇注机作为重要的化工设备，在众多领域                         多元醇和异氰酸酯，以减少对传统石油基原料的依赖，
             发挥着关键作用，其技术发展成为行业关注的焦点。                           并试图通过新型催化剂来降低反应能耗。通过实验设
             在分析其主要类型及应用领域时，首先需要确定浇注                           计与化学工程原理的紧密结合，实现了在保证反应效
             机的类型，以满足不同工艺需求。浇注机的分类主要                           率和产物性能的同时，大幅度降低了有机挥发性物质
             基于工艺的硬质与柔性之分，其中柔性浇注机主要涉                          （VOC）的排放。
             及软泡沫制品的生产，如常见的家具靠垫、床垫等 ；                              进一步地，研究人员利用先进的计算化学方法，
             硬质浇注机则多应用于建筑保温材料、家具制造中，                           对聚氨酯合成过程中的中间体和过渡态进行了深入研
             例如制作隔热板、办公椅等。                                     究，揭示了催化剂在聚合反应中的作用机制。通过对

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