泡沫塑料加工工藝

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1、第八章泡沫塑料成型工藝發(fā)泡產(chǎn)品簡介發(fā)泡產(chǎn)品簡介發(fā)泡產(chǎn)品簡介發(fā)泡產(chǎn)品簡介第一節(jié)氣泡形成原理和發(fā)泡方法一、概述1.特點(diǎn)質(zhì)輕、比強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)低、吸濕性低（閉孔型）、回彈性好、絕熱、隔音等優(yōu)點(diǎn)2.用途消音、隔熱、防凍、保溫、緩沖、防震3.分類開孔與閉孔軟質(zhì)與硬質(zhì)低發(fā)泡、中發(fā)泡與高發(fā)泡第一節(jié)氣泡形成原理和發(fā)泡方法一、概述4.材料PU、PS、PE、PVCUF、PF、EP有機(jī)硅第一節(jié)氣泡形成原理和發(fā)泡方法二、泡沫塑料氣泡形成原理1.氣泡核的形成汽泡核溶液由飽和狀態(tài)進(jìn)入超飽和狀態(tài)時(shí)，氣體就從溶液中逸出形成小氣泡成為氣

2、泡核均相成核：氣泡核和泡體是同一種物質(zhì)異相成核：體系中有其它物質(zhì)起到氣泡核的作用，稱為異相成核。均相成核與異相成核的區(qū)別：異相成核：成核在低氣體濃度下發(fā)生，氣泡細(xì)小而均勻。均相成核：形成粗大而不均勻的泡孔。第一節(jié)氣泡形成原理和發(fā)泡方法二、泡沫塑料氣泡形成原理2.氣泡核的增長氣體的受熱膨脹以及氣泡的合并，促使氣泡不繼地增長；成核作用導(dǎo)致氣泡數(shù)量的增加；影響因素：表面張力和粘度第一節(jié)氣泡形成原理和發(fā)泡方法二、泡沫塑料氣泡形成原理3.氣泡核的穩(wěn)定其一，加入表面活性劑以利于形成微小的氣泡從而減少氣體的擴(kuò)散作用來促

3、使氣泡的穩(wěn)定；其二，提高聚合物的熔體黏度，防止氣泡壁進(jìn)一步減薄以穩(wěn)定氣泡。其三，通過對(duì)冷卻或交聯(lián)作用來提高聚合物的熔體黏度，以達(dá)到穩(wěn)定氣泡的目的。第一節(jié)氣泡形成原理和發(fā)泡方法三、泡沫塑料的發(fā)泡方法物理發(fā)泡法化學(xué)發(fā)泡法機(jī)械發(fā)泡法第一節(jié)氣泡形成原理和發(fā)泡方法三、泡沫塑料的發(fā)泡方法物理發(fā)泡法用低沸點(diǎn)液體蒸發(fā)汽化而形成氣泡在加壓條件下把惰性氣體壓入熔融塑料或糊塑料中，然后降低壓力，升高溫度，使溶解氣體釋放、膨脹而形成氣泡在塑料中加入中空微球后固化而制成泡沫塑料。第一節(jié)氣泡形成原理和發(fā)泡方法三、泡沫塑料的發(fā)泡方法物

4、理發(fā)泡法發(fā)泡氣體CO2N2發(fā)泡液體發(fā)泡劑名稱相對(duì)分子質(zhì)量密度/g/cm3（25℃）沸點(diǎn)/℃蒸發(fā)熱/J/g戊烷72.150.61630～38360異戊烷72.150.6139.5----已烷86.170.65865～70----異已烷86.170.65555～62----丙烷440.531-42.5----丁烷580.599-0.5----二氯甲烷84.941.32540----二氯四氟乙烷（F114）170.901.4403.6137三氯一氟甲烷（F11）137.381.47623.8182三氯三氟乙烷（

5、F112）187.391.56547.6147二氯二氟甲烷（F12）120.901.311-29.8167第一節(jié)氣泡形成原理和發(fā)泡方法三、泡沫塑料的發(fā)泡方法化學(xué)發(fā)泡法由混合原料中的某些組分的分解或兩組分相互之間的化學(xué)作用產(chǎn)生氣體而發(fā)泡發(fā)泡劑無機(jī)發(fā)泡劑：主要是堿金屬的碳酸鹽和碳酸氫鹽類。例如：碳酸銨和碳酸氫鈉等。有機(jī)發(fā)泡劑：主要是偶氮類、酰肼類或胺類的有機(jī)物。利用兩組分之間的相互作用產(chǎn)生的氣體進(jìn)行發(fā)泡，如PU泡沫塑料第一節(jié)氣泡形成原理和發(fā)泡方法三、泡沫塑料的發(fā)泡方法機(jī)械發(fā)泡法機(jī)械發(fā)泡法是采用強(qiáng)烈地機(jī)械攪拌，

6、使空氣卷入樹脂乳液、懸浮液或溶液中成為均勻的泡沫體，然后再經(jīng)過物理或化學(xué)變化，使之凝膠、固化而發(fā)泡。第一節(jié)氣泡形成原理和發(fā)泡方法四、發(fā)泡助劑1.成核劑加入成核劑以獲得均勻的泡孔尺寸。如：滑石粉及超細(xì)活性碳酸鈣等，它們可作為局部氣泡核的起點(diǎn)。溶解的發(fā)泡氣體可從溶液中逸出，并吸附在這種細(xì)微的顆粒上。氣泡核形成的機(jī)理與結(jié)晶時(shí)晶核形成的機(jī)理相似，成核劑的用量在1%左右。2.交聯(lián)劑用于某些塑料（如PE、PP）在發(fā)泡前能夠交聯(lián)的物質(zhì)。3.助交聯(lián)劑在PP的交聯(lián)過程中必須加入助交聯(lián)劑才能進(jìn)行。4.發(fā)泡劑的活化劑在PVC塑

7、料中各種穩(wěn)定劑大多數(shù)是AC發(fā)泡劑的活化劑。第二節(jié)物理發(fā)泡法一、EPS泡沫塑料的物理發(fā)泡1.EPS珠粒的制備方法①一步法：苯乙烯、引發(fā)劑和發(fā)泡劑一起加入反應(yīng)釜中聚合而成。特點(diǎn)：泡孔均勻細(xì)小、制品彈性好、操作工序少、相對(duì)分子質(zhì)量較低②一步半法：聚合一半加入發(fā)泡劑再繼續(xù)聚合。特點(diǎn)：相對(duì)分子質(zhì)量稍高③二步法：懸浮聚合制得PS珠粒，加溫加壓將低沸點(diǎn)液體物理發(fā)泡劑溶脹到PS珠粒中特點(diǎn)：相對(duì)分子質(zhì)量高，顆粒度均勻第二節(jié)物理發(fā)泡法一、EPS泡沫塑料的物理發(fā)泡2.預(yù)發(fā)泡定義：加熱使EPS珠粒膨脹到一定程度方法：水蒸氣、熱水

8、、熱空氣和紅外線原理：PS軟化進(jìn)入高彈態(tài)；發(fā)泡劑汽化理論發(fā)泡倍數(shù)與實(shí)際發(fā)泡倍數(shù)由于加熱蒸汽的滲入，理論發(fā)泡倍數(shù)約比實(shí)際發(fā)泡倍數(shù)小一倍左右第二節(jié)物理發(fā)泡法一、EPS泡沫塑料的物理發(fā)泡3.熟化定義：將預(yù)發(fā)泡的膨脹體在空氣中放置一段時(shí)間，讓空氣滲入，以利于進(jìn)一步加工原理：利用空氣的滲入填補(bǔ)水蒸汽及發(fā)泡劑冷凝后形成的空缺（讓內(nèi)外壓平衡）控制原則：讓汽體冷凝，PS不脆化，滲入汽體量適當(dāng)?shù)诙?jié)物理發(fā)泡法一、EPS泡沫塑料的物理發(fā)泡4.模壓