1產品介紹

圖 1通用泡沫鑒定系統 FOAMAT 285 配有不同的測試容器。 基本系統由支架、超聲波風扇傳感器 LR 4、控制器單元和 PC 軟件 FOAM 組成。 高級測試容器 ATC 和 ATC XL（左）是最復雜的測試容器。 創新的 Box Foam Container BFC 200 用于塊狀泡沫。 泡沫壓力測量設備 FPM 2、FPM 70 和 FPM 150（右）使用不同直徑的一次性紙板圓筒。 也可以使用一次性杯子。 號 3621819、 和 。
聚氨酯泡沫 (PU)、聚異氰酸酯泡沫 (PIR)、酚醛和環氧樹脂泡沫的質量取決于其形成過程中的條件。 因此，定期采集具有代表性的樣品并記錄其地層參數非常重要。 通過在發泡過程中測量成型參數來確保一致的產品質量。 測量的曲線以主曲線的形式與的標準進行比較。 許多汽車系統供應商將這種方法應用于汽車內部零件和模塊。 家具行業以及建筑和設備絕緣行業也測量成型參數以確保質量。 當開發具有特殊性能的泡沫部件時，測量泡沫形成參數可以深入了解反應是如何進行的，以及泡沫形成如何受到添加劑、發泡劑、穩定劑和混合比的影響。 通過提供不同類型的測試容器，新的通用泡沫鑒定系統 FOAMAT 285 結合了多功能性和高測量精度。 FOAMAT 285 是完善的泡沫鑒定系統 FOAMAT 281 的后續型號。

2起升簡介

表征泡沫的經典方法是測量上升高度或上升輪廓。泡沫樣品的膨脹可以在杯子、盒子或圓柱體中測量。從上升率評估臨界啟動時間。它表明混合后反應組分之間的反應開始。上升時間是另一個基本的泡沫參數。它定義為開始混合和泡沫膨脹之間的時間。新型超聲波風扇傳感器 LR 4（圖 1、5、7）專為高精度測量到泡沫面包的距離而設計。它具有一個用于空氣均化的集成風扇、一個超聲波換能器和一個用于聲速補償的溫度計。可以測量所有類型的泡沫，包括軟質模塑和塊狀泡沫、半硬質泡沫和具有強熱釋放的硬質泡沫。可以加熱膨脹容器以確保相同的起始條件以及達到所需的反應溫度。在質量保證測試中，將作為泡沫指紋的上升曲線與其主曲線進行比較。主曲線（圖 2）是一個公差帶，顯示了“良好”泡沫樣品的邊緣。雖然上升高度測量仍然是泡沫測試的標準方法，但可以使用額外的 FOAMAT 傳感器，揭示泡沫形成過程的更多細節。 圖 2曲線顯示了通過 FOAMAT 測量的硬質泡沫與 FPM/CMD 150 的反應。上升高度 (H)、反應溫度 (T)、上升壓力 (P) 和介電極化 (D) 由軟件 FOAM 同時記錄。 彩色區域是 QC 的主曲線。

3反應溫度

化合物的形成和交聯反應導致泡沫樣品中的放熱溫度升高。薄熱電偶非常適合測量泡沫內部的溫度，因為它們具有低熱容量并且易于應用。它們幾乎不干擾泡沫的形成并且可以重復使用。通過將熱電偶放置在泡沫的下三分之一處來測量核心溫度。

4上升壓力

當膠凝反應開始時壓力會增加。形成穩定的泡孔壁，阻礙進一步的泡沫膨脹。剩余的發泡劑被截留并加熱。增加的氣壓會在泡沫中產生應力。硬質泡沫在墻體元件和絕緣板的生產中會產生高壓。它們的應力與泡沫流動方向成直角。在圓柱形測試容器中，硬質泡沫樣品底部的應力可以達到很高的值。產生的負載稱為“上升壓力”，因為它取決于總上升高度。使用獲得的 FPM（泡沫壓力測量）裝置（圖 3）測量上升壓力，該裝置可用于 70、100 和 150mm 的氣缸直徑。膨脹泡沫的應力加載到氣缸底部，施加的力由測力傳感器測量。膨脹體積受限于 圖 3可以從泡沫壓力測量裝置 FPM 150 中取出裝有固化泡沫樣品的紙板圓筒（右）。CMD（固化監測裝置）傳感器安裝在 FPM 150 壓力板（左）的頂部。 它可以同時測量介電極化和上升壓力。
紙板圓筒和 FPM 底板的壁。薄箔保護基板免受污染。 FPM 取代了普通的測試杯和測試盒。
雖然上升曲線反映了發泡劑的產生，但上升壓力反映了受聚合反應影響的電池特性。壓力測量可以產生有關催化劑對膠凝的影響的有價值的信息。此外，上升壓力決定了軟質泡沫的吹出點，它可以區分開孔和閉孔的形成。壓力曲線揭示了目標凝膠點。出于生產目的，壓力下降表示脫模時間。由于在測量壓力時泡沫可以自由膨脹到頂部，因此 FOAMAT 能夠同時測量上升曲線。 FPM 設備可用于不同的紙板圓筒直徑。對于高密度泡沫或低擠出率，建議使用 FPM 70（圖 6）。它的膨脹體積由直徑為 70 毫米的紙板管限制。對于低密度泡沫和大泡沫樣品， FPM 150（圖 3）。 FPM 2 圓筒直徑為 100 毫米，具有的功能，可用于多種類型的泡沫。為了模擬模具中的生產條件，可以通過電氣閉環控制對 FPM 壓力板進行加熱。

5粘度/流動性

測量 FPM 圓柱形膨脹容器底部壓力的一個特別優勢是，它允許直接根據 FOAMAT 獲得的測量數據計算泡沫的粘度。應用了管中流體的 Hagen-Poisseuille 粘度方程（圖 4）。該模型通過力來定義粘度，這是使一段泡沫以給定速度通過管子所需的力。在 FPM 中，紙板圓柱體類似于管子，并且根據壓力讀數計算力。 FPM 獲得的壓力數據和 FOAMAT 的上升曲線足以計算粘度與時間的關系曲線。該算法集成到 FOAM 軟件中。 圖 4圖 5重量損失由集成在 FOAMAT 系統中的實驗室天平測量。 留在混合杯中的泡沫殘留物用于此目的。

6介電極化

介電極化是一個測量參數，可以深入了解泡沫形成過程中發生的電化學過程。介電極化本質上是由鏈狀分子引起的，由于它們的極性末端（OH、PU 和 PIR 泡沫的 NCO 基團）而具有大的偶極矩。鏈形成先于交聯反應，最終通過固化抑制所有偶極子遷移率。介電偏振傳感器 CMD（固化監控裝置）位于 FPM 的壓板上（圖 3）。由于上升壓力，泡沫被壓在 CMD 的表面上。介電極化被測量為相對于空容器的容量增加。介電極化顯示了中間體（如胺）的形成和泡沫的最終固化，當化學反應完成時，信號降低到低且恒定的信號。 CMD 與壓力測量裝置 FPM 一起提供。 圖 6Hagen-Poisseuille 粘度方程的物理模型應用于泡沫壓力測量裝置 FPM。

圖 7兩個 FOAMAT 測試容器的尺寸比較：FPM 70（左）設計用于高密度泡沫樣品的上升高度和壓力測量。 圖為 70 毫米紙板圓筒中的密封泡沫。 高級測試容器 ATC（右）可從底部加熱到頂部，并具有半圓柱形側壁。 下部包含一個 FPM/CMD 150 設備，用于壓力和極化測量。 絕緣的上部可以抬起以方便固化泡沫樣品的彈出。

7平衡整合

為了獲得可重現的測量數據，必須準確稱量反應組分。盡管代表用戶非常小心，但粘附在攪拌器上并留在混合杯中的殘留物可能會導致測試泡沫質量的不確定性。將實驗室天平集成到 FOAMAT 系統中（圖 5）會自動在批次文檔中記錄每個組件的質量。此外，可以連續記錄在發泡過程中由于發泡劑和揮發性成分的釋放以及由于浮力而導致的重量損失。還可以測量留在混合杯中的殘留物的質量。天平積分的另一個優點是根據成品泡沫樣品的質量及其最終上升高度確定泡沫密度。新軟件 FOAM 還提供了從上升高度曲線、重量損失曲線、測試容器幾何形狀和成品泡沫樣品的質量計算密度曲線和比容曲線。

8環境條件

室溫、相對濕度和氣壓由氣象站 GFTB 測量（圖 7）。所有這些氣象數據都與其他測試數據一起存儲，并與其他測量參數一起顯示。

9生產模擬

一次性杯子、盒子和紙板圓筒通常用于測量反應性泡沫配方的物理生成參數。這些通常是非溫度控制的測試容器。然而，在實際生產中，模具和其他泡沫表面是精確恒溫的。不確定的溫度破壞了實驗室調查和生產之間的相關性情況。 這對于僅在高溫下固化的 PIR 和酚醛泡沫尤為重要。 Advanced Test Container ATC 和更大版本的 ATC XL（圖 8）通過兩個用于加熱底板和半圓柱形側壁的溫度控制閉環克服了這個問題。 為了測量泡沫形成參數，它們包括泡沫壓力測量 (FPM) 和固化監測裝置 (CMD)。 此外，核心溫度為通過插入 ATC 壁的熱電偶進行測量。 ATC 可重復使用，可替代杯子、紙板圓筒和紙盒等消耗品。

10易于處理

測試完成后，ATC 彈簧鎖被釋放。 ATC 的上部可以抬起，只需將其向下推即可彈出泡沫樣品。由于 ATC 的內表面覆蓋有脫模劑，因此可以輕松地將泡沫樣品從設備中取出。

11可靠的測試結果

由于溫度一致，ATC的測量結果與生產情況更具可比性。介電極化的降低揭示了有關固化過程的信息。正如預期的那樣，在更高的溫度下固化速度更快，并且產生更多的泡沫體積。使用 ATC 測量時，壓力數據非常一致。
結合新的泡沫鑒定系統 FOAMAT 285，ATC 是一種多功能附件，用于在可選擇的溫度條件下測量所有類型配方的泡沫參數。壓力和介電極化數據提供了有價值的信息，添加劑如何影響泡沫的膠凝和固化。 ATC 具有持續升高的溫度，為 PU、PIR、EPOXY 和酚醛泡沫配方的質量控制和開發開辟了一個新的領域。 圖 8柔性聚氨酯 (PU) 泡沫的上升曲線 (H)、溫度 (T)、上升壓力 (P) 和介電極化 (D) 曲線。 從上升高度數據評估開始時間和上升時間。 固化時間由介電極化的降低來確定。 圖 9BFC 200（箱式泡沫容器）放置在支架的底板上。 使用特殊的定位支架將熱電偶插入泡沫中。 環境數據由氣象站 GFTB 測量。 圖 10Advanced Test Container ATC XL（中）的測試體積是標準 ATC（右）的四倍。 它們中的每一個都包括由彈簧鎖夾住的上部和下部。 泡沫樣品（左）可以很容易地從上部的底部開口彈出。