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    發泡塑料和發泡工藝原理

    消息來源: 發布時間:2019年07月25日 點擊率:1865

    1.什么是發泡塑料?
    發泡塑料是以熱塑性或熱固性樹脂為基體,其內部具有無數微小氣孔的塑料。發泡是塑料加工的重要方法之一,塑料發泡得到的泡沫塑料含有氣固兩項——氣體和固體。氣體以泡孔的形式存在于泡沫體中,泡孔與泡孔互相隔絕的稱為閉孔,連通的稱為開孔,從而有閉孔泡沫塑料和開孔泡沫塑料之分。泡沫結構的開孔或閉孔是由原材料性能及其加工工藝所決定的。


    2.塑料發泡的歷史

    塑料發泡的技術淵源久遠:最早是20世紀20年代初期的泡沫膠木,用類似制造泡沫橡膠的方法制取;30年代出現硬質聚氨酯泡沫和聚苯乙烯泡沫;40年代有聚乙烯、聚氯乙烯、環氧樹脂、酚醛泡沫;50年代則有可發性聚苯乙烯泡沫和軟質聚氨酯泡沫。現在,基本上所有的塑料,包括熱塑性和熱固性的都可以發泡為泡沫塑料。


    工業上的制備方法有:擠出發泡、注塑發泡、模塑發泡、壓延發泡、粉末發泡和噴涂發泡等。


    3.發泡劑

    發泡劑可簡單粗分為物理發泡劑與化學發泡劑兩類。


    (1)物理發泡劑
    對物理發泡劑的要求是 :無毒、無臭、無腐蝕作用、不燃燒、熱穩定性好、氣態下不發生化學反應、氣態時在塑料熔體中的擴散速度低于在空氣中的擴散速度。


    常用的物理發泡劑有氮氣、二氧化碳、碳氫化合物、氟利昂等 。


    (2)化學發泡劑
    化學發泡劑是一種受熱能釋放出氣體諸如氮氣、二氧化碳等的物質,對化學發泡劑的要求是 :其分解釋放出的氣體應為無毒、無腐蝕性、不燃燒、對制品的成型及物理、化學性能無影響,釋放氣體的速度應能控制,發泡劑在塑料中應具有良好的分散性。


    化學發泡劑分為無機發泡劑和有機發泡劑,應用比較廣泛的有無機發泡劑如碳酸氫鈉和碳酸銨,有機發泡劑如偶氮甲酰胺和偶氮二異丁腈。


    4.發泡工藝原理

    (1)物理發泡法
    簡單地講,就是利用物理的方法來使塑料發泡,一般有三種方法:


    a.先將惰性氣體在壓力下溶于塑料熔體或糊狀物中,再經過減壓釋放出氣體,從而在塑料中形成氣孔而發泡;


    b.通過對溶入聚合物熔體中的低沸點液體進行蒸發使之汽化而發泡;


    c.在塑料中添加空心微球而形成發泡體等。


    物理發泡法所用的物理發泡劑成本相對較低,尤其是二氧化碳和氮氣的成本低,又能阻燃、無污染,因此應用價值較高;而且物理發泡劑發泡后無殘余物,對發泡塑料性能的影響不大。但是它需要專用的注塑機以及輔助設備,技術難度很大。


    (2)化學發泡法
    化學發泡法是利用化學方法產生氣體來使塑料發泡:對加入塑料中的化學發泡劑進行加熱使之分解釋放出氣體而發泡;另外也可以利用各塑料組分之間相互發生化學反應釋放出的氣體而發泡。


    采用化學發泡劑進行發泡塑料注塑的工藝基本上與一般的注塑工藝相同。塑料的加熱升溫、混合、塑化及大部分的發泡膨脹都是在注塑機中完成的。


    總之,不論選取哪一種塑料原料,也不論采用哪一種發泡方法,其發泡過程一般都要經過形成氣泡核,氣泡核膨脹,泡體固化定型等階段。


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