CN1058603A

CN1058603A - 在制造聚合物泡沫体的液体中加发泡剂并测定其混合物体积膨胀潜力的装置和方法

Info

Publication number: CN1058603A
Application number: CN91105006A
Authority: CN
Inventors: 安德鲁·B·莱纳特; 马克·S·霍恩克; 亨利·J·M·格伦鲍尔
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1990-07-24
Filing date: 1991-07-23
Publication date: 1992-02-12
Also published as: AU8124691A; CS231291A3; IE912580A1; US5154088A; PT98418A; AU640506B2; WO1992001738A1; MX9100340A; JPH04359024A; CA2047601A1

Abstract

发泡剂往液体材料里加料的装置包括；高压液体存储混合罐；将发泡剂以直径0.2至100微米的微泡或液滴形式送入混合物的装置；及使发泡剂均匀分布在整个液体材料里的装置。在封闭系统里测定发泡剂和液体材料体积膨胀潜力的装置则包括：高压罐装置；备有彼此连通并与罐连通的第一，二室的混合物体积膨胀潜力测定装置；传送混合物进出第一、二室的装置；第一室测压装置；及测定两室被混合物排代体积的装置，提供了装置的使用方法。

Description

本发明是1990年7月29日提交的美国专利系列号588，086的部分继续。

本发明涉及在制造聚合物泡沫体的液体材料中加入发泡剂的一种装置和方法。更具体地说，本发明涉及以微泡或液滴状加入发泡剂，从而能制取微孔的聚合物产品。本发明还涉及测定发泡剂同液体材料混合物体积膨胀潜力的一种装置和方法，并意味着又涉及测定其密度、溶解性及液化作用的一种装置和方法。

在制造诸如聚氨酯、聚脲、苯酚-甲醛塑料等聚合物泡沫体中，采用一种受热活化的发泡剂来提供所要求的微孔结构。

液体材料的名称被认为包括可通过聚合反应转化成聚合物的任何液体材料。其中，尤其令人注意的是，在反应条件下通过接触适量的由Polyahl和异氰酸酯组成的液体材料所制得的聚氨酯，聚脲和异氰酸酯聚合物。

Polyahl的名称被认为包括含有活泼氢（按照Zerewitinoff试验判别，参见Journal of the American Chemical Society，49卷，381页，1927年）的任何化合物。典型的活泼氢基团有-OH，-COOH，-SH，以及-NHR，其中R为H，烷基，芳基等。

异氰酸酯的名称被认为包括可用来制取聚氨酯，聚脲，聚异氰脲酸酯的有机异氰酸酯及其聚合衍生物，诸如，芳香族，脂肪族以及环脂族多异氰酸酯。典型的化合物有甲苯二异氰酸酯，二苯甲烷二异氰酸酯，聚合的二苯甲烷二异氰酸酯及其混合物。

实施本发明中，也可以采用粗的多异氰酸酯，诸如，由甲苯二胺的混合物光气化制得的粗甲苯二异氰酸酯，或由粗的二苯氨基甲烷光气化制得的粗二苯甲烷二异氰酸酯。优选的未经蒸馏的或粗多异氰酸酯揭示于美国专利号3，215，652中，本文引入经资参考。上述异氰酸酯的衍生物，诸如预聚物，也同样适用于本发明。

本发明涉及软泡沫体和硬泡沫体的制备以及在反应注射成型（RIM）件和增强反应注射成型（RRIM）件制造中所使用的体系。

软质泡沫体加工体系一般采用聚酯式聚醚多元醇同甲苯二异氰酸酯（TDI）或二苯甲烷二异氰酸酯（MDI），以及少量催化剂，表面活性剂和胺类。另外，还采用各种发泡剂，它们一般由下列某些发泡剂所组成：二氯甲烷和少量P-12′（供所谓机械发泡泡沫体制造用）;水和少量二氧化碳（供所谓化学发泡泡沫体制造用，其中水是主发泡剂）。

硬质泡沫体加工体系一般采用聚醚多元醇同MDI，以及少量催化剂，表面活性剂和胺类。另外，还采用各种发泡剂，它们一般由1～2%的水同约25～35%（重量）的含氯氟烃（CFC）组成，常用的CFC是R-11A′。

RIM和RRIM泡沫体加工体系一般采用胺端基的多元醇，聚醚或聚酯多元醇同MDI和TDI，以及少量催化剂和表面活性剂。气体氮发泡剂一般在大气压条件下以大约50%（体积）浓度的悬浮泡或液滴形式使用。在填模过程中存在的压缩气泡或液滴帮助模具完全填满，并提高模制品的表面特性。RRIM与RIM不同，其中上述的多元醇或聚醚聚酯多元醇加进了增强的填充料。

在用作保温用途的泡沫制造中，已采用含氯氟烃（CFC），尤其是氟里昂（Freon¹）作发泡剂，由于在产品中生成了很小的均匀微孔结构，也提供了改善的K因子。虽然已习以为常采用CFC来发泡，它在大气臭氧层累积的影响使人们希望采用对环境有利的发泡剂，为了淘汰采用这种CFC，已考虑采用其它发泡剂。研究了各种气体包括二氧化碳，氮气、氦、氨、戊烷、乙炔、惰性气体、空气，以及它们的混合物。遗憾的是，难以只加入一些其它方法的发泡剂，至今由此很少能制得符合质量的泡沫制品。

加入发泡剂通常导致若干不同类型的相性质，该性质取决于在给定温度和压力下发泡剂/液体材料混合物的混溶特性。只要体系的温度保持在发泡剂的临界温度以下，同时有足够高的压力使其液化，不溶性发泡剂在高压下基本上都会在液体材料中产生液体发泡剂的液滴和气体发泡剂的气泡两种发泡物。在类似的条件下，混合物除了含有液化发泡剂和气体发泡剂各自不同的液滴和气泡以外，还将含有一种溶解的发泡剂分子。

在聚氨酯制造中，发泡剂同液体材料或双组分体系的反应成分（如Polyahl或异氰酸酯）在聚合之前相混合。采用非CFC发泡剂所带来的问题之一是如何将它们加入液体材料中。对给定的微孔结构来说，已知必须使用特定量的发泡剂，但是，这种发泡剂的溶解性和混溶性是制造者必须考虑的重要因素。

至今，本专利技术为在各种液体材料组分中使用不同的非CFC发泡剂提供了很多装置和方法的实例。例如，美国专利4，157，427报导了将惰性气体（如氮气）加入反应注射成型（RIM）体系中的液体反应组份的方法。一般说来，采用一种可通过它将气体加压的鼓泡器，把气体加入聚氨酯的一种前体（产生母体）中去。所述的鼓泡器是一种大小和形状合适的多孔刚性结构，用它产生微泡以利于充分混合，这种鼓泡器安装在管道里，反应组份通过管道从储罐循环，然后送往混合头或送回储罐。

美国专利4，376，172的目的在于用一种封闭式回路装置，在RIM过程中控制气体加入诸如聚氨酯前体的液体。这意味着该专利还提供精确测量加入的气体量的方法。利用一种位置在反应剂流中的鼓泡器来加入发泡剂或气体，反应剂流从储罐来回循环。

加入聚氨酯反应剂的气体量按如下方法进行测定：收集一定体积的气体一反应剂混合物并放在一个圆筒内。然后把一个柱塞压入圆筒，利用压缩系数来确定已加入的气体量。

美国专利4，526，907的目的在于用一种方法和装置将气体充入混合的至少一种组份中，以制成塑料泡沫体。

将来自某个储罐的反应剂通过循环管线输送，管线上带有一个压力高于储罐的压缩区。发泡用气体在该压缩区加入，混合物在返回储罐之前随后通过一个节流单元以减低压力。该专利还谈到可采用几种不同的方法来测定气体-反应剂混合物中气体的量，包括密度，分压，光束的吸收，压缩系数和溶解度，但无必要讨论实施的装置。

美国专利4，906，672的目的在于一种连续制造聚氨酯泡沫体的方法。更具体地说，该专利述及将少量二氧化碳添加入含有水主发泡剂的形成聚氨酯的反应剂中，并谈到二氧化碳在送入混合头之前被充分溶解在反应剂的一个组份里。

二氧化碳在高压下加入管线中，压力以75～900Psig（0.62～6.3MPa）为宜，管线离混合头有足够的距离，使物料在传送中从与CO₂大量接触到达混合头的过程里获得均匀的充气。一旦混合物到达混合头，可采用一个喷嘴或喷嘴组使二氧化碳-反应剂混合物膨胀;但该专利谈到要避免夹入气泡。该专利既未打算用另一种发泡剂或其混合物，也未打算加入高浓度二氧化碳作主发泡剂组份。

最后，欧洲专利号125，541-B揭示了一种作为用来制备合成塑料泡沫（如聚氨酯）的液体组分中充气的测量装置。它采用一种可定期接受液体样品的测量容器装置，该容器与一个溢流容器相连通。通过使测量容器中的压力降低到大气压，充满了气体的组分膨胀并溢流至溢流容器，从而使密度被测出。

现有技术谈到了采用在实际操作压力（美国专利4，157，427）或常压下测得的发泡剂/液体材料混合物密度来测定充入的气体量。为此，将Polyahls和发泡剂的混合物或者从一个预定的操作压力膨胀到第二个较低的固定压力（美国专利4，376，172），或者从一个给定的操作压力膨胀到大气压（欧洲专利125，541-B）。后一个发明采用的装置大而笨重又昂贵。而且，混合物里至少有部分气体将在膨胀时从体系里损失。

于是，显而易见的是，其它发明人虽然已采用了低沸点化合物作聚氨酯泡沫体的发泡剂，但尚未报导有发泡剂加入液体材料的装置和方法，以精确的用量以及气泡和液滴的大小来控制所得泡沫体的微孔结构，了未报导精确测定发泡剂和液体材料混合物的体积膨胀潜力，发泡剂在混合物里的液化作用和溶解度，或测定其中的体积膨胀潜力的装置和方法。而且，以前的装置和方法还没有能成功地将发泡剂均匀加入液体材料组份中，这已经非常严重地影响所得泡沫体制品的质量。

另一个问题是，如何在反应之前精确测定实际加入液体材料组分中的发泡剂量，因为在测定过程中发泡剂的漏出导致错误的测定结果，当作了或未作校正，便又造成使用了不正确用量的发泡剂。

此外，要防止发泡剂的漏出，否则会造成不能使用可燃性发泡剂，或使用可燃性发泡剂有危险。

从上面的讨论还应当清楚的是，这些方法将提供错误的结果，在这种场合，液体发泡剂液滴和/或溶解的单种发泡剂分子在膨胀之后留在液体材料中。在此情况下，虽可得到较正确的气体充填量，但将得到气体充填量同膨胀后制品的密度间的错误关系，以致不能通过测定密度来计算出膨胀潜力。

因此，本发明的目的是为制造硬质和软质聚合物泡沫体的液体材料加入可溶和不可溶发泡剂提供装置。

本发明的另一目的是为连续制备硬质和软质聚合物泡沫体的液体材料加入发泡剂提供装置。

本发明的又一目的是为制造硬质和软质聚合物泡沫体的液体材料加入可溶和不可溶发泡剂提供方法。

本发明还有一个目的是为连续制造硬质和软质聚合物泡沫体的液体材料加入发泡剂提供方法。

本发明又有一个目的是在按RIM和RRIM工艺制造聚合物泡沫体中为改进发泡剂的装料提供装置和方法。

本发明的别的目的是为制造硬质和软质聚合物泡沫体的发泡剂与液体材料的混合物，精确测定其体积膨胀潜力，提供装置。

本发明还有另一个目的是为制造硬质和软质聚合物泡沫体的发泡剂与液体材料的混合物，精确测定其体积膨胀潜力，提供方法。

本发明的其它目的是为制造硬质和软质聚合物泡沫体的发泡剂和液体材料，控制它们的质量比，提供装置和方法。

通过下面本发明的说明和权利要求，可实现至少一个或多个上述的目的，以及优于聚合物泡沫体制造中使用发泡剂的已知方法和装置的长处，从下面本发明的说明，这会是显而易见的。

本发明的申请为往液体材料里加入发泡剂提供了一种装置，该装置由以下几种装置组成;在压力下含有一种液体材料的高压罐装置;以平均直径约低于0.2微米至约100微米的微泡或液滴形式往液体材料中输送预定量的至少一种发泡剂的装置;以及在液体材料中均匀加入发泡剂的装置。

另外，本发明还为封闭体系里至少一种发泡剂和液体材料组份的混合物，测定其体积膨胀潜力提供了一种装置，该装置由以下几种装置组成：在压力下含有至少一种发泡剂和液体材料的高压罐;测定该混合物体积膨胀潜力的装置，该装置设置彼此连通并与罐连通的第一和第二展开室;将混合物传送入和传送出第一和第二展开室的装置，第二测量室的体积要比第一室大得多，这样，至少有一些发泡剂将脱离混合物;测量所述第一室压力的装置;以及测量在第一和第二室里被混合物置换的体积。

本发明同时提供了一种将发泡剂加入液体材料的方法，该方法包括以下步骤;将预定量的液体材料喂入一个储罐;通过浸没在液体材料里的装置，往储罐里输送预定量的至少一种发泡剂，以产生平均直径约低于0.2微米至约100微米的气泡或液滴。

本发明还提供一种在封闭体系里测量至少一种发泡剂和液体材料混合物体积膨胀潜力的方法，该方法包括以下步骤：从储罐里抽出一定量的混合物;将这些量的混合物在压力下喂入第一室;使这些量的混合物在第一室里膨胀到足够大的体积，使至少有一些发泡剂脱离混合物。

最后，本发明为将发泡剂加入液体材料以及在封闭体系里测定其混合物的体积膨胀潜力，提供了一种装置，该装置由以下几种装置组成：在压力下含有一种液体材料的高压罐装置;以平均直径约低于0.2微米至约100微米的微泡或液滴形式往该液体材料中输送预定量的至少一种发泡剂的装置;在液体材料中均匀分配发泡剂的装置;以及装备有第一和第二展开室用来测定除罐以外混合物体积膨胀潜力的装置。

从下面的说明，显而易见的是，加入发泡剂的装置和方法备有一个封闭体系，换句话说，预定量的发泡剂从储存处直接送往液体混合物，然后加入其中，没有泄漏到大气中。特别对可能使用可燃性发泡剂的体系来说，这一点尤其重要。不言而喻，为确保加入精确量的发泡剂，所有导管均应适当地装料，使所要求品种和用量的发泡剂真实地输送入液体材料。同样，测定体积膨胀的装置和方法也备有一个封闭体系，因为，从混合容器采样测试未同周围大气直接接触或泄漏发泡剂。

于是，显而易见的是，本发明采用的装置和方法提供了一种高效而精确的体系，该体系可用来在制造聚合物泡沫体的双组份活性系统所含一种或两种液体组份里，加入至少一种微泡或液滴状发泡剂，并测定发泡剂/液体材料混合物体积膨胀潜力的量。下面所述的本发明特别适合于制造聚氨酯泡沫体和使用低沸点发泡剂，但并不一定受此限制。此外，本发明还为控制发泡剂和液体的物料平衡提供了一种方法和装置。加料和测量装置可结合起来，并在同一个总体系里使用，也可以每个装置单独与别的装置、方法等一起使用，并用来制造其它聚合物泡沫体。

采用本发明将使发泡剂和液体材料的混合物能有选择地膨胀，从而确保基本上所有发泡剂都能从液体混合物里释入出来，从而便可测定膨胀潜力。用这种方法，可正确评定混合物最终膨胀潜力，而不用顾及发泡剂/液体材料混合物的性质和组成。这个特点是独一无二的，而且对使用新的于环境有益的发泡剂组合物、制造多种可发性聚氨酯制品来说是特别有益的。本发明还能任选地使这种混合物膨胀到所需要的最终压力，这样便可允许测定溶解度，密度，充气量，以及液体材料同发泡剂混合物的克分子比或质量比。

图1是按照本发明在制备聚合物泡沫体的液体材料里加入发泡剂所用装置的流程图。

图2是按照本发明为制备聚合物泡沫体所用液体材料混合物，测定其中发泡剂的膨胀潜力，以及任选测定密度，液化作用和溶解度使用的装置的流程图。

图3是按照本发明，为了在利用典型的RIM和RRIM工艺制备聚合物泡沫体所用液体材料里，加入发泡剂使用的装置流程图;

图4是按照本发明，为了在分批制造常用于软泡和硬泡的聚合物泡沫体中所用的液体材料里加入发泡剂而使用的装置的流程图。

图5是按照本发明，为了在连续制造常用于泡沫胶块或隔热层生产线的聚合物泡沫体过程中使用的液体材料里加入发泡剂而使用的装置的流程图。

本发明通常涉及使用多种发泡剂作反应混合物液体材料组份的发泡剂。在制造聚氨酯泡沫体作优选的实施例中，分别制备两种液体材料，一种为Polyahl组份（材料M），另一种为异氰酸酯组份（材料N），然后在混合头相混合。反应很快进行，将混合物注入合适的容器或模具或连续的带状物或叠层，在这些地方产生发泡和膨胀，并在现场形成制品。

发泡剂的名称是指包括气体和液体两种，例如一些化合物，诸如含氯氟烃（CFC类），氢氯化氟烃（HCFC），全氟烷（PFA），氢氟烷（HFA），直链烷和支化的链烷以及它们的混合物，酯，醚，稀有气体，氨，戊烷及其异构物和它们的混合物，水和水蒸汽，二氧化碳，氦气，氮气和空气，以及两种或两种以上发泡剂的任何合适混合物。氮气是制造聚氨酯（RIM和RRIM泡沫体）的特别有用的发泡剂。正如下面的说明所见，本发明可提供使用可溶或不溶发泡剂。

发泡剂或其混合物被加入液体材料，形成它们的混合物。由于混合物可能的不同相和类型，本文所用的“加入”的名称包括基本可溶以及基本不溶的发泡剂与液体材料的混合物，它们在混合物里各自处于溶解，分配或分散状态。因此，混合物的名称可包括基本不溶的发泡剂与液体材料以及可溶性发泡剂的液体材料溶液的混合物。也应该意识到，可以采用液体和气体发泡剂，因此，加入的名称也包括液体液滴和气泡以及气体分子。正如上面所指出的那样，压力条件也能影响液化作用。在所有情况下，本发明均能保证将发泡剂均匀地加入液体材料中。

虽然发泡剂可以毫不费力地与聚氨酯组成物的异氰酸酯组份或两种组份一起使用，本发明还介绍了在该组合物的多元醇组份中发泡剂的加入。这种加入方法要加以精确控制，以满足下面的一种或多种要求;引入适当大小的气泡或液滴;精确调节所必需的发泡剂量，以达到泡沫体所要求的性质，包括密度和微孔结构，并控制液体材料同发泡剂的质量比。

按照本发明将发泡剂加入液体混合物的方法和装置，包括测定要加入的发泡剂的量的装置，以及在液体混合物中将发泡剂分成微泡或液滴的鼓泡装置。

测定装置可包括一个圆筒和柱塞，其中温度，压力，以及因柱塞输送发泡剂到液体混合物所排代的体积是已知的。这种圆筒结构可用来将各种各样的发泡剂输送入液体混合物中，其中，发泡剂可以是气态，也可以是液态，这种结构尤其可用于要求能随意从种种物理特性不同的发泡剂中加以选择的场合。在物理性能众知的选定的发泡剂作业中，可采用为了与物理性能相匹配所选择的各种市售仪表。这些代表可包括齿轮计，旁通型气体流量计，以及容积式泵。

鼓泡装置将用来将发泡剂分割成平均直径最高达100微米（以约10微米为佳，以约1微米为更佳，最佳约为0.2微米）的微泡或液滴。

计划的方法一般采用一个可供储存发泡剂和液体材料混合物并能供给压力的储罐，以及一台循环混合物的泵。鼓泡装置的位置可以在罐中，也可放在用来循环混合物的导管里，或者可放在上面所述的两个位置上。计量装置一般设置在从储罐或循环导管到混合反应材料的作业地点上，以精确控制液体材料混合物的流量。鼓泡装置也可以设置在计量装置和作业地点之间。

正如下面所述，测定至少一种发泡剂同一种液体材料的混合物的体积膨胀潜力的方法及有关装置，采用了在全封闭体系中的第一展开室和第二展开室。由于体系被封闭，因而不再需要从装置中取出一定量的混合物在敞开的大气中进行测估;采用敞开式测定由于一些发泡剂在实际测定之前已漏失，这种方法本来就是不精确的。而且，在敞开的大气中，一般不可能取出所有的发泡剂，因此造成结果更不精确。在混合物从第一室膨胀到第二室时，至少有一些发泡剂将脱离混合物，通过测定该数量，可以调节和控制实际加入液体组份的发泡剂量，这随后又可使得整个泡沫制品的生产控制得比以前更好，并得到更好的产品。

在发泡剂装载量较高的场合（如软质泡沫和硬质泡沫工艺便是此情况），第二展开室的体积比第一展开室大三个或三个以上数量级。在发泡剂装载量较低的场合（如RIM和RRIM工艺），尤其与发泡剂基本上是不可溶时，第二展开室的体积可比第一展开室大不到一个数量级，事实上还可比第一展开室体积小，而最好是比第一展开室体积大1～2倍。

液体材料同发泡剂的混合物最好在测量装置未进行测量的全部时间里一直连续流经该装置。通过安装合适的装置，可促使和/或保持流动经过测量装置。

测量体积膨胀的装置可以按平行的侧线方式接入到主流导管上。为促使流动经过装置所需要地压力差，将由粘性流体流动所固有的众所周知的流体动力学摩擦压力损失所引起。

在测量装置的优选实施方案中，第一室的体积可按两个阀之间的空腔大小来确定。圆筒和活塞可被安装成与两阀间的空腔相连通，从而使第一室的体积可加以改变。第二室优选是被安装成与两阀间的空腔相连通的圆筒和活塞。空腔的体积将是已知的。所采用的圆筒和活塞的横截面也将是已知的。调节和知道活塞的冲程将用来计算阀间采集的任何液体材料混合物的体积膨胀。这种采集的液体材料同发泡剂的混合物被称之为“样品”。该装置具有的功能如下：第一室的活塞在使用时可把该室的体积增大到预定的大小;于是阀便关闭，采集样品;第二室的活塞将正常移动，样品占有的体积便增大。需要时可控制样器的温度，以协助发泡剂同混合物分离。膨胀着的混合物的压力、温度和体积可采用常规的微处理机装置记录和存入。

样品的膨胀可以是被认为对液体材料和发泡剂的混合物合适的任何第二室/第一室体积比。在采用良溶性或液化的发泡剂的软泡和硬泡工艺情况下，需要将混合物膨胀到低于大气压，即部份真空，从而使发泡剂同混合物分离能达到可精确测定所必需的程度。显而易见，这是指从液体中跑出的以气态存在的液化和/或溶解的发泡剂，其数量已达到可以精确测定的程度。

样品膨胀时所存入的压力、体积和温度数据，将采用已知的气体定律来测定存在的发泡剂克分子量。从该数据可以计算出塑模件制造或别的作业中发生从一种工艺条件（压力和温度）到另一种工艺条件时混合物的膨胀潜力。

在带压的储罐中的混合物的体积膨胀潜力也可以通过将第二室的体积膨胀到低于基本上所有发泡剂均与混合物分离所需要的程度来测定。

在采用发泡剂基本上不溶的RIM和RRIM工艺情况下，发泡剂和液体材料的物料比和膨胀潜力可在给定的任何膨胀体积和相应的压力条件下直接测出;不过，对这种工艺将要求物料膨胀到0.0表压，因为这可形成一个改进了如今惯用的开杯法的封闭系统。改进包括以下方面：实现了自动化、减少了废品，消除了化学品同操作者接触，除去了设备的清洗，以及排除了因操作者技术差异本身的误差。

另外，对任何发泡剂和液体材料的混合物，还可测定混合物里发泡剂的液化作用，各种发泡剂在液体材料中的溶解度，混合物在任何膨胀比时的密度和比重。

对熟悉本技术的人来说，通过上述往液体加发泡剂并测定其混合物膨胀潜力的方法和装置，联同易采集到的有关不断消耗的液体原材料量的数据，便可知道精确的物料平衡。

本发明首次可备有若干新的控制特征。对于诸如RIM和RRIM之类采用的发泡剂基本不可溶的工艺，便可探测出预期将做出不合格制件时的操作条件。由于计划使用的发泡剂基本上不溶于液体材料，因此它是以单个的气泡形式存在于液体中，众所周知，其中有些气泡将不断聚结。聚结的气泡太大不能在液体混合物里保持分散状态，因而形成正压的气流离开液体混合物的表面。这种正压气流的流速只能加以调节而不能制止，所以必须按常规提供一根放空管，这样才能保持该工艺所要求的压力调节，并可补充液体混合物里跑走的发泡剂。通过放空管跑走的气体量可加以测定。

由于下述条件均是已知的：加入液体的发泡剂的总流量，分散在液体混合物里的发泡剂克分子比，液体材料和发泡剂混合物的消耗速度，以及从放空管跑走的气体流速，由此，便可推断出：

1.目前的操作条件在过去的操作指导原则设定的范围以内。

2.发泡剂加入速度和放空气体的流速均反常地高，因此，气泡聚结速度异常地大。这意味着液体材料难以一直保留住发泡剂，从而填模或别的加工方式很可能产生不合格的产品。操作者可以在制成废品之前预先得到操作条件异常的警告，从而可采取步骤改正相应的操作条件。

3.发泡剂加入速度反常地高，但放空的气体流速仍保持正常。这将表明系统中气体发生了泄漏。在这种系统里，最容易产生泄漏的是液体材料和发泡剂混合物的带压储罐里搅拌器的转轴密封垫圈。于是，可探测并按正常安排维修密封垫的破损，从而避免生产能力发生意外的损失。

额定值的其它偏离可指示出一个或多个测量系统或加料系统出了故障。

对熟悉本技术的人来说，显而易见的是，运用物料平衡的知识和控制会使他们通过首次采用一种称之为“顺流加料”（feed forward）的控制概念，使这些工艺更接近于稳态操作。这种技术可用于软泡和硬泡工艺，尤其适用于RIM和RRIM工艺。

由于RIM和RRIM工艺采用了一种基本上不溶的发泡剂，在单个气泡中存在的发泡剂将明显降低液体材料和发泡剂混合物的密度。随着混合物的消耗，必须加以补充。可以预先使用常用的顺序控制装置来添加不含发泡剂的液体材料，使系统里随着加入的液体材料通过鼓泡器，发泡剂的流速将适当地提高，以校正物料比。校正工作是在加入的液体材料到达膨胀潜力测量装置（顺流加料控制）之前预先计算完成，由此避免了偏离额定的操作条件。

这里，参照附图可见，图1中给出通常规定为数字10表示的装置。装置10几乎包括了可用于聚氨酯制造的双组份液体材料体系（如多元醇和多异氰酸酯）的二分之一。为讨论起见，装置10将连同多元醇液体材料一起加以说明。

装置10备有一个操纵台面11，上面安装一块数字式指示组件12，一台视频显示监测器（CRT）13，一块输入/输出控制面板14，以及一台带顺序的逻辑控制器（PLC）15。正如该技术已知的那样，操纵台与许多阀和传感器相连接，供下面所述的装置10的各组件单元操作。

配备一台液体材料存储和混合罐20，以接受材料M的供应。该罐被设计成可经受最高达约1000Psig（7.0MPa）的压力，并通过阀门22经管道21喂入由储源（图上未表示）供给的液体材料。罐内的压力以约600Psig（4.1MPa）为宜，又以435Psig（3.0MPa）为佳。尽管如此，无疑也不排除用更高的压力，只要所要求的材料与发泡剂的混合物最终可能要求这么大的压力，同样，低达0Psig（0.1MPa）的压力可能会适用于别的混合物。

罐20被安置在受压槽23上面，通过数字式指示组件12，将预定量选定的材料M输入罐内。一当达到预定重量，来自组件12的信号将接通电流螺线管24关闭阀22。安全阀25是用来在罐20被充满时通过管线26放空气体。这时便可以从指示组件12上读出输入的液体材料M的重量。

设置的供应罐30是为了经出口阀31，压力调节器32，压力表33，以及加热器34，由阀35控制输送发泡剂。发泡剂的温度和压力由传感器36，38测定，并在CRT13上显示，过量的压力通过管道40的阀门39减压。

发泡剂通过控制阀41和管道42喂入一个含活塞44的输料圆筒43。活塞44本身由与圆筒43串联装置的水压力缸45驱动。其速度和位移受阀46和48控制。由于活塞44和圆筒43的面积是不变的，只需测定活塞在位置X0和X1间移动的距离，便可确定发泡剂预定的量。

根据将膨胀的产品复原所需要的发泡剂的百分数（一般约为2-30重量%），可计算出要喂入输料圆筒43的发泡剂量，额定值X0和X1显示在CRT13上。

采用一个定位传感器49给活塞44的位置提供电子反馈。正如附图所示，水压力缸45的活塞杆51带有一个悬臂50，该悬臂本身又配置一个线性位置传感杆52，以精确测定活塞44的位置。当活塞44在X1位置，便给出信号停止冲程。

打开输入阀门41，将活塞44退回到位置X0，用正确量的发泡剂往圆筒43里装料，直到压力和温度传感器53和54分别指示正确的操作参数为止，即压力为大约0Psig（0.1MPa）到约1000Psig（7.0MPa），以大约435Psig（3.0MPa）为佳，温度约为60～180°F（16～86℃），以大约110°F（44℃）为佳。

此时将活塞44从位置X0推动到X1，从而把发泡剂通过出口阀55和管道56，再经单向阀58通过一组位置靠近罐20底部的鼓泡器59。这种鼓泡器是一个多孔体，可以产生微小的气泡或液滴，它们的平均直径最高达约100微米，以大约10微米为佳，以大约1微米为更佳，最好是大约0.2微米。鼓泡器59的排列方向呈水平状而不是垂直状，从而可盖住罐20的很大面积。

发泡剂加入之后，重要的是，要把它同液体材料彻底混和，以保持发泡剂均匀加入。用马达61驱动的一个搅拌器60上装有合适的混合叶片62，以保持发泡剂的分布。在这个阶段，可监测液体材料和发泡剂的总重量，如果需要补加的话，可重复上面的操作步骤的顺序。用的第一装置142驱动的一根活塞150和一根活塞杆152。测量装置144由一个线性位置传感器组成，它与输入/输出控制面板104相连结，以取出精确体积的发泡剂/材料混合物。该混合物的体积被加以控制。温度受环绕圆筒140的加热单元155所控制。体积、温度和压力与上面所述相同，这里不需要再重复。

装置的第二圆筒141用于混合物膨胀的控制和测定，它应恰当地按一定尺寸制造，使其体积能比圆筒140的体积增加至少一个数量级（例如由增加十倍直到增加三个数量级或更大的体积）。这样便造成压力从1000Psig（7.0MPa）的高压降到大气压，或低于大气压，即部分真空。

当活塞158通过由水压控制阀159-162驱动的第二移料装置143推出时，混合物便从圆筒140经管道156排入圆筒141。该圆筒141也装有加热装置163，而第二测量装置145则由另外一个线性位置传感器组成。同时还装置了压力传感器164，165以及温度传感器166，并同输入/输出控制面板104相连接。

为了测定体积膨胀潜力，关闭阀115，混合物给泵109循环经反压减压阀168，热交换器132和管道133，到达罐106，使混合物保持精确的温度调节。一旦所有预定条件均已满足，关闭回流阀169，圆筒140和141两者均分别处于关闭的位置X0和Y0。此时，通过装置142，根据PLC105提供的信息，使第一圆筒140的活塞151以某个控制的速度移向X1位置。由于活塞的面积为常数，为获得混合物的体积，只需输入活塞走过的距离。装置在PLC105的比较器通过来自传感器144的信号对活塞走过的实际距离作对照。同时还监测和对照来自传感器164，165和166的压力和温度。

将阀149移动到关闭位置，然后使圆筒140的活塞151同时移向X0位置，采用装置143，使第二（或膨胀）圆筒141的活塞158移向某个位置，从而使一定体积的混合物从第一圆筒转移到第二圆筒。

为了能变更适用于下面膨胀步骤的第一和第二室的总体积，可使活塞151保持在X1位置，也可以将它移动到圆筒140内任何另一个位置。这种变更体积的方法比起下列步骤所述靠用近似法求得的第二室/第一室体积比可达到更高的精确度。这可用来测定各个发泡剂精确的溶解度以及液化作用特性。

第二步，活塞158被移到使压力可减少到造成几乎全部发泡剂均与混合物分离的一个位置。由于第二圆筒141的体积比第一圆筒140至少大一个数量级，发泡剂将同混合物分离。

当圆筒141的活塞158已移向Y1位置，从而使压力传感器165读出的压力给调整到可使基本上所有的发泡剂都同混合物分离所需要的这样的压力大小时，通过来自线性位置传感器145的信号将提供活塞所走过的距离。一旦完成测量，膨胀圆筒141的活塞158便移向Y0位置。如果活塞151在这个时候尚未处在该X0位置，它便移向那个位置。打开阀169和149，将使所有残留物经管道170被吹洗入罐106。

需要指出的是，第一室136包括以下几部分：圆筒140内活塞151退回到位置X1时的全部体积;阀149和169在关闭时两者之间的管道150内部体积;以及圆筒141的活塞158伸展到位置Y0时圆筒141顶层内的体积。第二测量室138包括第一室136的体积，外加第二圆筒141内活塞158移动到位置Y1时增大的全部体积。

于是，便有若干测定混合物体积膨胀潜力的时机。正如上面详述的那样，第一个时机是，两个活塞均可移动将一定量的混合物从圆筒140传送到圆筒141。第二个时机是，活塞151静止在位置X0，阀149，169被关闭，可从圆筒141中拉下活塞158。第三个时机是，活塞158稳定在位置Y0，阀149，169被关闭，可从圆筒140拉下活塞151。对某些测定来说，充分膨胀混合物（如从圆筒140膨胀到圆筒141）可以是不必要的，于是能通过下面别的方法来得到精确和满意的数据。因此，本发明的装置和方法可用来使发泡剂中至少有一部分离开液体材料同发泡剂的混合物，在有些情况下，还可用来使基本上所有的发泡剂都离开混合物。

正如上面所指出的那样，本发明在按RIM和RRIM工艺制造聚合物泡沫体中，还为改进控制提供了装置和方法。为了加以实施，发泡剂一般不溶于液体混合物，重要的是要能控制发泡剂的加入以及精确测定液体和发泡剂的体积膨胀潜力。一般说来，体积膨胀潜力较大的装置100和测定装置135可用于可溶性发泡剂。对不溶性发泡剂来说，可采用体积膨胀潜力较小的装置，在下面将结合图3和图4一起加以说明。尽管图1的装置10采用一种输送圆筒43，而所要说明的该装置却省去了这个单元。装置10可用来将预定量的任何一种或多种不同的气体物料输送入液体，不过，在采用特殊气体时，可采用较简单的装置。

参照图3，该装置一般用数字180来表示。装置180采用一种合适的数字控制系统，随上文的图1和2一起加以说明。但是，由于这种系统是众所周知的，在这里并未构成新颖性，对此不需要作进一步的说明。图示的装置180，包括了例如制造聚氨酯用的Polyahl和异氰酸酯双组份液体材料系统的将近一半。为讨论起见，装置180将连同这种Polyahl液体材料组份一起加以说明。

配备一台液体材料存储和混合罐181，以接受材料M的供应。该罐被设计成可经受最高达约500Psig（3.5MPa）的压力，并通过管道182喂入由储源（图上未表示）供给的液体材料。罐181内的压力以约250Psig（1.8MPa）为宜，又以约100Psig（0.79MPa）为佳。尽管如此，无疑也不排除用更高的压力，只要所要求的材料和发泡剂的混合物可能要求这么大的压力，同样，低到40Psig（0.37MPa）的压力可能会适用于别的混合物。

将液体材料由罐181的底部管道183抽出，经过阀184和泵185，以调节温度，加入发泡剂，并与第二组份相反应，或用来测定体积膨胀潜力。为了反应的目的，可在约150Psig（1.1MPa）至600Psig（4.2MPa）间的压力下（以400Psig即2.9MPa的压力为佳），把材料经管道186和入口阀188喂入与图2的计量圆筒116基本相同的计量圆筒189。该圆筒189装有一个由带水压控制阀192，193的水压力缸191驱动的活塞190。材料M被抽入圆筒189，然后关闭阀188，使材料经阀194，通过混合头196上的会聚喷嘴195，并最终通过出口室198。送料的压力范围约为1100Psig（7.7MPa）至3000Psig（20.8MPa）之间，以2800Psig（19.4MPa）为佳。第二种反应材料，诸如多异氰酸酯，将同时通过阀199，管道200，混合头196上的会聚喷嘴201，并经出口室198，同材料M（Polyahl）充分混合。在混合头关闭时，两种物料液流便经过管道202和203，返回它们各自的储罐。

正如前面指出的那样，该装置是用来使用一种基本上不溶的发泡剂，因此装置了供应储罐210，以用来将发泡剂经出口阀211和压力调节器212输送入管道213。该管道分为两支分路，一路214载有压力表215，阀216，质量流量计217，阀218，单向阀219，并通过一组位置在罐181底部内的鼓泡器220。呈多孔体的鼓泡器可产生平均直径最高达约100微米的微小气泡或液滴，其直径以约10微米为佳，约1微米为更佳，最好为大约0.2微米。鼓泡器220的方向呈水平状而不是垂直状，从而可盖住罐181很大的面积。第二条支路221，载有压力表222，单向阀223和调节阀224，由罐181的顶部往罐里喂料，从而在液体上部覆盖发泡剂的气体。罐内过大的压力可通过管道226上的调节阀225卸压，并用第二质量流量计228测定。调节阀224将被调整到远低于调节阀225设定的压力下操作，从而使正常情况下没有流体经过管道221。

液体在管线183里循环时，一部分可不通过混合头196返回罐181。液体经管线229和压力调节阀230，被转向通过热交换器231。一旦液体离开热交换器，便被喂入另一个鼓泡器单元232，发泡剂经由管线214分流，由管线233喂入该鼓泡器单元232。采用了阀234和单向阀235，发泡剂通过与罐181内的鼓泡器220相同或相似的鼓泡器236放出来。物料离开了鼓泡器单元232，管道238运送液体材料混合物回入罐181。补加的或新鲜的液体材料经管道182也通过热交换器231和鼓泡装置232喂入，从而不使罐181里的液体材料/发泡剂混合物稀释，也不使物料的温度发生变化。采用由马达238驱动并带合适的混合叶片239的搅拌器237按常规方式混合罐内的物料。

当要求或需要测定混合物的体积膨胀潜力时，该装置提供一般以数字240表示的测量装置，这种装置是上述第一和第二室的另一个实施方案。测量装置240由一个带活塞242的膨胀圆筒241组成，活塞靠装有阀244和245的圆筒243推动。一部分液体从管道183分流入平行的支流管道246。实际上，第一室250的体积为活塞242充分伸展到Z0所示位置时阀248和249同活塞242顶层之间的体积。第二室251的体积为第一室250的固定体积加上当活塞242在膨胀圆筒241里推出到Z1所示位置时形成的体积两者的总和。

传感器252记录下混合物的压力，接着活塞242被推出，直到室内的压力已降低到所要求的减压为止。此时，由传感器253记录下活塞242走过的长度，并测定混合物的膨胀潜力。在完成测样后，将活塞242推进到Z0位置以再次压缩样品;打开阀249和248，使样品室给冲净。

图4说明了往液体材料里加入发泡剂并精确测定液体和发泡剂体积膨胀潜力的另一个实施方案，该方案具体体现了本发明的若干主要特点。

参照图4，合适的装置一般用数字260来表示。从下面的说明，显而易见的是，该装置260与图3的装置180有些相似。因此，类似的部件在适当的场合用同样的数字表示。装置260采用一种连同上面图1和2加以说明的合适的数字控制系统。但是，由于这种系统是众所周知的，在这里并未构成新颖性，对此不需要作进一步的说明。图示的装置260，包括了例如制造聚氨酯用的Polyahl和异氰酸酯双组份液体材料系统的将近一半。为讨论起见，装置260将结合这种Polyahl液体材料组份一起加以说明。

配备一台液体材料存储和混合罐261，以接受材料M的供应。该罐被设计成可经受最高达约1000Psig（7.0MPa）的压力，并通过管道182喂入由储源（图上未表示）供给的液体材料。罐261内的压力以大约600Psig（4.1MPa）为宜，又以约435Psig（3.0MPa）为佳。尽管如此，无疑也不排除用更高的压力，只要所要求的材料和发泡剂的混合物可能要求这么大的压力，同样，低达0Psig（0.1MPa）的压力可能会适用于别的混合物。

将液体材料由罐261底部的管道183抽出，经过阀184和泵185以调节温度，加入发泡剂，并与第二组份相反应，或用来测定体积膨胀潜力。为了反应的目的，可在约150Psig（1.1MPa）至600Psig（4.2MPa）间的压力下（以400Psig即2.9MPa的压力为佳），把材料经管道186，入口阀188，喂入与图2的计量圆筒116基本相同的计量圆筒189。该圆筒189装有一个由带水压控制阀192，193的水压力缸191驱动的活塞190。材料M被抽入圆筒189，然后关闭阀188，使材料经阀194，通过混合头196上的会聚喷嘴195，并最终通过出口室198。送料的压力范围约为1100Psig（7.7MPa）至3000Psig（20.8MPa）之间，以2800Psig（19.4MPa）为佳。第二种反应材料，诸如多异氰酸酯，将同时通过阀199，管道200，混合头196上的会聚喷嘴201，并经出口室198，同材料M（Polyahl）充分混合。在混合头关闭的时候，两种物料液流便经过管道202和203，返回它们各自的储罐。

装置的供应罐262用来经出口阀263，压力调节器264，将发泡剂输送入管道265。该管道265装有压力表215，阀216，质量流量计217，阀218，以及单向阀219，由此将发泡剂喂入并通过一组位在罐261底部的鼓泡器220。这种鼓泡器呈多孔状，可形成平均直径最高达大约100微米的微泡或液滴，以约10微米为佳，以大约1微米为更佳，最好为大约0.2微米。鼓泡器220的方向呈水平状而不是垂直状，从而可盖住罐261的很大面积。

装置260还用来使液体沿管道183，经管道229和热交换器231形成再循环。一当离开热交换器231，液体便喂入另一个鼓泡器单元232，发泡剂则由管道233喂入该单元，液体出了该单元，由管道265分流并返回罐261。添加的或新鲜液体材料经管道182，也同时通过热交换器231和鼓泡器单元232喂入罐261，从而使新鲜材料对罐261内操作条件的影响减少到最小。罐内的物料由一个马达238驱动并带有叶片239的搅拌器237按常规方式加以混合。

当要求或需要测定混合物的体积膨胀潜力时，该装置备有常以数字240表示的测量装置，这种装置是上述第一和第二室的另一个实施方案。测量装置240由一个带活塞242的膨胀圆筒241组成，活塞靠装有阀244和245的圆筒243推动。一部分液体从管道183分流入平行的支流管道246。实际上，第一室250的体积为活塞242充分伸展时阀248和249同活塞242顶层之间的体积。第二室251的体积为第一室250的固定体积加上膨胀圆筒241中由推出的活塞242形成的体积。

传感器252记录下混合物的压力，接着活塞242被推出，直到室内的压力已降低到所要求的减压为止。此时，由传感器253记录下活塞242走过的长度，并测定混合物的膨胀潜力。完成测样后，将活塞242推进以再次压缩样品;打开阀249和248，把样品室冲净。

图5说明了往液体材料里加入发泡剂的另一个实施方案和方法，它具体体现了本发明的若干主要特点。常以数字270表示的这种装置还采用了一种连同上面图1和2加以说明的合适的数字控制系统。不过，由于控制系统是众所周知的，在这里并未构成新型性，对此不需要作进一步的说明。装置270图示了一种用来制造聚氨酯的双组份液体材料系统，如Polyahl和异氰酸酯。为讨论起见，装置270将结合发泡剂加入Polyahl液体材料组份M加以说明，不言而喻，可以要求将发泡剂加入异氰酸酯组份或加入上述两种组份。

配备一台液体材料存储和混合罐271，以接受Polyahl材料M的供应，同时配备一台类似的罐272，以接受异氰酸酯材料N的供应。罐271和272被设计成可经受最高达约1000Psig（7.0MPa）的压力，并通过各自的储源（图上未表示出来）喂入液体材料。罐内的压力以大约600Psig（4.1MPa）为宜，又以约435Psig（3.0MPa）为佳。无疑也不排除用更高的压力，只要所要求的材料和发泡剂混合物最终可能要求这么大的压力，同样，低达0.0Psig（0.1MPa）的压力可能会适用于别的混合物。

为简单起见，讨论的其余内容将限于将发泡剂加入Polyahl，不过这并不是为了要如此限制本发明。不言而喻，发泡剂同样可加入别的反应性液体组份里。

材料M经管道273和274以及热交换器275再循环，以保持温度恒定，同时，由马达278驱动，带叶片279的搅拌器276可在加入新的液体时保持混合物均匀。同样，材料N经管道280，281，以及热交换器282再循环，以保持温度恒定，虽然图上没有表示出搅拌器，不言而喻，当加入新的液体时，罐272中的物料也可以被混合。

材料M通过泵283，经物料或容积式流量计284，控制输往鼓泡器单元285，发泡剂则通过鼓泡器286加入该单元。发泡剂由合适的储源288，以液体或气体的形式提供。但本例用的发泡剂是储源288的一种液化的深冷气体。配置一个发泡剂或合适的压缩气体的供应源289，并将其经管道290，调节器291喂入液体源288，以迫使发泡剂从储源288中出来。这种液体发泡剂然后通过带夹套的冷凝管292以及合适的输送液体的泵293喂料。该液体接着通过一个蒸发器294，并最终经一个物料流量计295进入鼓泡器单元285。发泡剂的输送速度将受泵293控制。上述的其它合适的发泡剂物料输送控制系统可与这种深冷供料系统一起使用或代替它使用。

一旦出了鼓泡器单元285，液体/气体混合物通过一个接触器296，该接触器受适当的控制，从而可按照实验测定的液体组份里必需的发泡剂加料量来保持适宜的停留时间和剪切作用。发泡剂和液体材料的混合物接着经管道299通过混合头300，在那里与来自罐272的第二种液体组份相混合，该组份又是通过泵301经物料流量计302和管道303喂入混合头300。

以上说明，现在可明显看出，加入发泡剂的装置和方法提供了一个关闭系统，也就是说，预定量的发泡剂可直接从储源输送入液体混合物，接着加入反应混合物，而不致泄漏到大气中。可以理解，为了确保加入精确量的发泡剂，所有管道均应适当地装入物料，从而使所要求的发泡剂及其用量真实地被输送入液体材料。同样，用来测定体积膨胀的装置和方法也形成一个封闭体系，因为测试采得的样品不与周围大气直接接触或发生发泡剂泄漏。

由此，显而易见的是，本发明的装置和方法提供了一种十分有效和精确的系统，可用来在制造聚合物泡沫体的双组分反应体系的一种或两种组份里加入至少一种发泡剂的微泡或液滴，并可用来测定发泡剂/液体材料混合物的体积膨胀潜力。本发明特别适合于制造聚氨酯泡沫体和使用低沸点发泡剂，但不是对本发明必需加此限制。加料和测量装置可组合起来用于同一个总的系统，各装置也可各自与别的设备、方法等一起使用，以及用来制造别的聚合物泡沫体。

谈到后一方面，本发明的装置和方法也可各自或一起采用除用于制造聚氨酯以外的别的液体材料，将发泡剂加入这些液体材料便可形成聚合物泡沫体。因此，作为优选的实施方案，本发明虽然揭示的是形成聚氨酯的液体材料，但不是对本发明加以限制。

根据上述的发明内容，现在明显可见，采用本文所述的装置便能实现前面所述的目的。因此，显而易见，只要不偏离本发明这里揭示和说明的内容精神，可制定本发明权利要求范围以内的任何明显的变化，并由此制定具体组份单元的选择。此外，本发明的范围将包括有关权利要求范围之内的所有改进和变化。

Claims

1、发泡剂加入液体材料中的装置，该装置包括：

在压力下含一种液体材料的高压罐；

将预定量的至少一种发泡剂以微泡或液滴形式输送入所述液体材料中的装置，微泡或液滴的平均直径约低于0.2微米，最高达约100微米；以及

使所述发泡剂均匀加入整个所述液体材料的装置。

2、按照权利要求1所述的发泡剂加料装置，其中所述的输送装置包括：

备有一个移动式活塞的圆筒装置;

移动所述活塞的装置;以及

在开启和关闭位置间控制所述活塞位置的装置。

3、按照权利要求2所述的发泡剂加料装置，其中所述的输送装置还包括：

浸没在液体材料里以形成发泡剂的所述气泡或液滴的许多鼓泡器。

4、按照权利要求1所述的发泡剂加料装置，还包括计量喂入所述液体材料的发泡剂流量的第一装置，以及测定从所述液体材料中排出的发泡剂量的第二装置。

5、在封闭系统里测定至少一种发泡剂和一种液体材料组份混合物的体积膨胀潜力的装置，该装置包括：

在压力下装有液体材料和至少一种发泡剂的高压罐装置;

测定所述混合物体积膨胀潜力的装置，它备有彼此连通并与所述罐连通的第一和第二室;

传送所述混合物进出所述第一和第二室的装置，所述第二测量室的体积远大于所述第一室的体积，由此，至少有些所述发泡剂将脱离所述混合物;

测量所述第一室压力的装置;以及

测量所述第一和第二室里被所述混合物所排代的体积的装置。

6、按照权利要求5所述的测量发泡剂和液体材料混合物体积膨胀潜力的装置，其中所述的第一室备有一个与所述传送装置连通的活塞，该活塞可在开启和关闭位置间移动，所述的第二室备有一个与所述传送装置相连通的活塞，该活塞可在开启和关闭位置间移动。

7、一种往液体材料中加入发泡剂的方法，该方法包括以下步骤：

向供应罐中喂入预定量的液体材料;

通过浸没在所述液体材料里的装置往供应罐里加入预定量的至少一种发泡剂，以形成平均直径从约低于0.2微米到约100微米的气泡或液滴。

8、按照权利要求7所述的一种方法，它还包括另外一个步骤：

在所述的供料步骤之前，使所述供应罐中的压力从至少约50Psig（0.4MPa）升高到约1000Psig（7.0MPa）的范围。

9、按照权利要求8所述的一种方法，其中所述的发泡剂是从以下这类物质中选取，它们是含氯氟烃类，氢氯氟烃类，全氟代烷类，氟氢化烷类，直链和支化的烷类，酯类，醚类，稀有气体类，氨，戊烷及其异构体类，水，水蒸汽，二氧化碳，氦，氮气和空气及其混合物类，所述的液体材料是从Polyahls（多元醇）和多异氰酸酯这类化合物中选取。

10、在封闭系统里测定至少一种发泡剂和一种液体材料组份混合物体积膨胀潜力的方法，该方法包括以下步骤：

从供应罐抽出一定量所述的混合物;

在压力下往第一室喂入所述量的混合物;

在所述第一室内使所述量的混合物体积膨胀到充分大的体积，从而使至少有些所述发泡剂脱离所述混合物。

11、按照权利要求10所述的一种方法，其中所述发泡剂是从下面这类物质中选取，它们是含氯氟烃类，氢氯氟烃类，全氟代烷类，氟氢化烷类，直链和支化的烷类，酯类，醚类，稀有气体类，氨、戊烷及其异构体类，水，水蒸汽，二氧化碳，氦，氮气和空气及其混合物类，所述的液体材料是从Polyahls和多异氰酸酯这类化合物中选取。