海綿就是泡沫密度低于18 kg/m3以下的低密度PU，方法通常是水用量超過4.5份（每100份多元醇），TDI用量超過55份，泡沫的散熱問題就非常突出，由于泡沫內(nèi)部的熱量不易散發(fā)，在發(fā)泡過程中溫度自動升溫超過180℃，會引起泡沫自燃，導致火災危險。國內(nèi)外解決辦法有三個，即負壓發(fā)泡技術、強制冷卻技術和液態(tài)CO2發(fā)泡技術。
1、負壓發(fā)泡技術
通常，泡沫發(fā)泡過程中，泡孔要承受大氣壓、泡沫自身重量和發(fā)泡時的氣體膨脹力這三種壓力。
P1為大氣壓力，P2為泡孔內(nèi)部氣體膨脹而使泡孔受到的向外膨脹壓力，G為此泡孔上方的泡沫體重量。
在P≥P1＋G＋P2下，泡沫才能上升。
在負壓下，P1是一個變量，P2是受P1影響的變量。
根據(jù)我們實驗：一旦在發(fā)泡時泡沫料所受的外部壓力減少30%（即低于大氣壓力30%），泡沫塑料的密度可以降低15％～20％；當泡沫外界壓力減少50%時，泡沫密度能降低25％～30％。一般，在0.1 MPa（1 atm）下，用水量在4.3份（每100份聚醚多元醇）情況下，可制得密度為24 kg/m3左右的塊泡；當外界壓力降為0.05 MPa時，同樣4.3份水可制得密度為16 kg/m3的塊泡。值得注意的是，必須適當調(diào)整泡沫的上升及凝固時間，即延長上升時間、緩遲凝固時間，以保證泡沫在負壓下有充分的發(fā)泡機會。
對于連續(xù)平頂塊狀海綿，“負壓發(fā)泡”的設備投資大，中小企業(yè)難以承受，但對于“箱式發(fā)泡”，其投資成本不會太大。
建議：建一個圓筒型真空房，形似“真空干燥箱”，再添一臺抽氣量大的真空泵，以保證在30 s內(nèi)達到所需的真空度。
2、強制冷卻技術
本技術的特點是保證軟質(zhì)泡沫塑料體的中心溫度不超過170℃，避免自燃及火災的發(fā)生。
強制冷卻的目的是在采用高含水量條件下生產(chǎn)出低密度海綿時，保證泡沫體內(nèi)部溫度不超過臨界溫度170℃。在操作上，這種方法是可行的。只要控制好發(fā)泡時間不超過30 min，將大塊泡沫移入強制冷卻室，使泡沫繼續(xù)熟化，即可達到目的。
該技術很適合國內(nèi)大中小企業(yè)，投資改造費用少，上馬快，但聚醚生產(chǎn)廠家一定要配合工作，研制出符合高水量低密度PU軟泡品種。
意大利的Enichem研究中心開發(fā)出系列聚醚多元醇適用于高水量低密度PU柔軟級、超軟級、軟級泡沫品牌，其商品名為Tercaflex 9912及PU POL 9917。其柔軟級PU軟泡物性見表2。
表2  柔軟級聚醚型聚氨酯軟泡物性
泡沫編號 16S 18S 21S 25S 30S 40S
配方（質(zhì)量份）     
  PU POL 9917 13 13 13 13 13 13
  Gledion FG 3505 — — 87 87 87 87
  Tercaflex 9912 87 87 — — — —
  水 5.3 5.0 4.6 3.9 3.2 3.2
  TDI-80指數(shù) 98 98 100 100 103 103

續(xù)表2  柔軟級聚醚型聚氨酯軟泡物性
泡沫編號 16S 18S 21S 25S 30S 40S
泡沫密度/kg•m－3 16.5 17.3 20.3 24.8 30.3 40.1
拉伸強度/kPa 88 94 103 123 108 98
斷裂伸長率/% 271 288 316 320 303 280
75%壓縮*變形/% 6.1 5.5 4.6 3.1 2.0 1.9
40%壓痕硬度/N 65 81 82 85 95 99
40%壓縮應力/kPa 1.55 1.75 1.83 1.95 2.05 2.25
落球回彈率/% 36 39 40 41 45 50
空氣滲透率/nL•min－1 200 145 138 125 115 99
為了適用于強制冷卻技術的高水量PU軟泡體系，聚醚多元醇的相對分子質(zhì)量必須超過3000，以消除因高水量所引起脲鍵增加而導致的泡沫回彈變差、伸長率降低、手感惡化的缺陷。同時在聚醚結(jié)構(gòu)中引入氧化乙烯鏈節(jié)（EO）的含量要高，以保證聚醚與大量水的互溶。
3、液態(tài)CO2發(fā)泡技術
液態(tài)二氧化碳（LCD）發(fā)泡技術，早期由意大利康隆集團公司開發(fā)，稱之為“CarDio”技術，一年之后，德國拜耳集團公司的亨內(nèi)基機械公司也相繼開發(fā)成功，稱之為“NovaFlex”技術，該技術之所以引起業(yè)界興趣，是因為CO2不僅有可替代軟泡中的二氯甲烷（MC）及CFC-11等輔助發(fā)泡劑的功能，而且液態(tài)CO2的成本只有MC的四分之一，發(fā)泡效率卻高3倍多。國外，康隆公司和亨內(nèi)基公司都已在“Maxfoam”發(fā)泡機組上進行適當?shù)恼{(diào)整改造，生產(chǎn)出泡沫密度約為14 kg/m3的平頂連續(xù)泡沫（泡沫寬2.2m、高1.2m）和模塑泡沫等。CarDio法泡沫比以往的Maxfoam泡沫有較柔軟的手感、高度的開孔結(jié)構(gòu)及良好的回彈性。
在軟泡配方方面，率表面活性劑的選用，胺類催化劑與錫催化劑的優(yōu)化組合，是生產(chǎn)商品級CO2發(fā)泡PU泡沫的保證。通常，在液態(tài)CO2發(fā)泡技術中，錫催化劑的用量比MC發(fā)泡技術的少。4份液態(tài)CO2相當于13份MC所起到的作用，而水量要適當增加一些，以保證泡沫的硬度。