泡沫塑料成型

泡沫塑料成型泡沫塑料是整體內(nèi)含有無數(shù)微孔的塑料，它是以塑料構(gòu)成連續(xù)相并以氣體作為分散相的兩相體系。采用不同的樹脂和發(fā)泡方法，可制得性能各異的泡沫塑料。泡沫塑料由于氣相的存在，因而具有密度低、隔熱保溫、吸音、防震等優(yōu)點(diǎn)。大部分熱塑性和熱固性塑料都能制成泡沫塑料。目前工業(yè)廣泛應(yīng)用的是聚乙烯、聚苯乙烯、聚氨酯等做基材的熱塑性樹脂泡沫塑料，熱固性樹脂泡沫塑料亦有一定產(chǎn)量，但柔軟性差，主要用作要求強(qiáng)度較高和阻燃性好的泡沫塑料制品。泡沫塑料有多種分類方法。泡沫塑料按其密度可分為：低發(fā)泡、中發(fā)泡和高發(fā)泡的泡沫塑料。密度小于0.1g／cm3的稱為高發(fā)泡泡沫塑料，密度在0.l～0.4g/cm3之間稱為中發(fā)泡泡沫塑料，密度大于g/cm3的稱為低發(fā)泡泡沫塑料。泡沫塑料按其結(jié)構(gòu)不同又可分為開孔型泡沫塑料和閉孔型泡沫塑料。泡沫塑料內(nèi)各個氣孔是相互連通的稱為開孔型泡沫塑料同，如果泡沫是互相分隔的，則稱為閉孔型泡沫塑料，。沫塑料按其硬度不同又可分為軟質(zhì)泡沫塑料、半硬質(zhì)泡沫塑料和硬質(zhì)泡沫塑料。如按彈性模量為標(biāo)準(zhǔn)，在23℃和5％相對濕度時，彈性模量高于686MPa稱為硬質(zhì)泡沫塑料，彈性模量在68.6～686MPa之間稱為半硬質(zhì)泡沫塑料。彈性模量小于68.6MPa的稱為軟質(zhì)泡沫塑料。此外，還有結(jié)構(gòu)泡沫塑料和組合性泡沫塑料之稱，前者具有不發(fā)泡或少發(fā)泡的皮層和發(fā)泡的芯層，后者則是把微小的中空玻璃、陶瓷微球加入已含固化劑的樹脂中，然后固化成型制得。發(fā)泡方法和發(fā)泡原理(一)物理發(fā)泡法

是指利用物理原理發(fā)泡的方法，包括以下三種：

①在加壓下把惰性氣體壓入熔融聚合物或糊狀復(fù)合物中，然后降低壓力，升高溫度，使溶解的氣體釋放膨脹而發(fā)泡。目前聚氯乙烤和聚乙烯泡沫塑科等有用這種方法生產(chǎn)的。優(yōu)點(diǎn)是氣體在發(fā)泡后不會留下殘渣，不影響泡沫塑料的性能和使用。缺點(diǎn)是需要高的壓力和比較復(fù)雜的高壓設(shè)備。

②利用低沸點(diǎn)液體蒸發(fā)氣化而發(fā)泡。把低沸點(diǎn)液體壓入聚合物中或在一定的壓力、溫度下，使液體溶入聚合物顆粒中，然后將聚合物加熱軟化，液體也隨之蒸發(fā)氣化而發(fā)泡，此法又稱為可發(fā)性珠粒法。目前采用該法生產(chǎn)的有聚苯乙烯泡沫塑料和交聯(lián)聚乙烯泡沫塑料。作發(fā)泡劑用的低沸點(diǎn)液體有：脂肪族烴類(丁烷、戊烷等)。含氯脂肪族烴類(如二氯甲烷)和含氟脂肪族烴類(如F—11，F(xiàn)—12，F(xiàn)—114等)。此外，脂環(huán)烴類、芳香烴類、醇類、醚類、酮類和醛類等也可使用。常用低沸點(diǎn)液體發(fā)泡劑的。

③在塑料中加入中空微球后經(jīng)固化而制成泡沫塑料。此種泡沫塑料稱為組合泡沫塑料。

發(fā)泡方法和發(fā)泡原理

（二）化學(xué)發(fā)泡法

發(fā)泡氣體是由混合原料中的某些組分在成型過程中發(fā)生的化學(xué)作用而產(chǎn)生的。包括以下兩種。

（１)發(fā)泡氣體是由加入的熱分解型發(fā)泡劑受熱分解而產(chǎn)生的，這種發(fā)泡劑稱為化學(xué)發(fā)泡劑。常見的有碳酸氯鈉、碳酸銨、偶氮二甲酰胺(俗稱AＣ發(fā)泡刑)、偶組二異丁臘和N，N—二甲基N，N－二亞硝基對苯二甲酰胺等?；瘜W(xué)發(fā)泡劑的分解溫度和發(fā)氣量，決定其在某一塑料中的應(yīng)用。理想的分解型發(fā)泡劑應(yīng)具有以下性能：

①發(fā)泡劑分解溫度范圍應(yīng)比較狹窄穩(wěn)定；

②釋放氣體的速率必須能控制并且應(yīng)合理地快速

③放出的氣體應(yīng)無毒、無腐蝕性和具有難燃性

④發(fā)泡劑分解時不應(yīng)大量放熱

⑤發(fā)泡劑在樹脂中具有良好的分散性

⑥價廉，在運(yùn)輸和貯藏中穩(wěn)定

⑦發(fā)泡劑及其分解殘余物應(yīng)無色、對發(fā)泡聚合物的物理和化學(xué)性能無影響

⑧發(fā)泡劑分解時的發(fā)氣量應(yīng)較大。

（２）發(fā)泡組分間相互作用產(chǎn)生氣體的化學(xué)發(fā)泡法。此法是利用發(fā)泡體系中的兩個或多個組分之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成惰性氣體(如二氧化碳或氮?dú)?而使聚合物膨脹發(fā)泡。發(fā)泡過程中為控制聚合反應(yīng)和發(fā)泡反應(yīng)平衡進(jìn)行，保證制品有較好的質(zhì)量，尚需加入少量催化劑和泡沫穩(wěn)定列(或稱表面活性劑)。聚氨酯泡沫塑料常用此法生產(chǎn)。

發(fā)泡方法和發(fā)泡原理

(三)機(jī)械發(fā)泡法

此法是采用強(qiáng)烈地機(jī)械攪拌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)變化使之膠凝，固化成為泡沫塑科。為縮短時間可通入空氣和加入乳化劑或表面活性劑。常用該法生產(chǎn)的有聚甲醒、聚乙烯醇縮甲醛、聚醋酸乙烯、聚氯乙烯溶膠等泡沫塑料。聚苯乙烯泡沫塑料聚苯乙烯泡沫塑料的成型方法很多，主要有模壓法、可發(fā)性珠粒法和擠出發(fā)泡法。模壓法是采用乳液法聚苯乙烯和熱分解型發(fā)泡刑制得，是早期使用的方法，現(xiàn)在用的很少。目前大且使用的是可發(fā)性珠粒法和擠出發(fā)泡法。PVC泡沫塑料聚氯乙烯泡沫塑料按其配方和成型方法不同可制成為軟質(zhì)和硬質(zhì)兩種。軟質(zhì)泡沫塑料在配制時加入較多的增塑劑，成型后具有一定的柔軟性。而硬質(zhì)聚氯乙烯泡沫塑料在配制時加入溶劑將樹脂溶解，成型過程中溶劑受熱揮發(fā)而成為質(zhì)地堅硬的泡沫制品。PE泡沫塑料聚乙烯泡沫塑料具有密度低、耐低溫及抗化學(xué)性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，并具有一定的力學(xué)強(qiáng)度，可用作日用品、精密儀器的包裝材料，保溫材料和水上漂浮材料等。高發(fā)泡聚乙烯鈣塑材料廣泛用于建筑裝飾，近年來聚乙烯泡沫塑料的用途日漸擴(kuò)大，發(fā)展速度較快。

一、交聯(lián)聚乙烯泡沫塑料成型原理

聚乙烯是結(jié)晶聚合物，在結(jié)晶熔融溫度以下幾乎不流動，而在熔融溫度以上其熔融粘度急劇下降，發(fā)泡過程中產(chǎn)生的氣體很難包住。此外，聚乙烯從熔融態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶態(tài)耍放出大量的結(jié)晶熱，而熔融聚乙烯的比熱較大，因此從熔融狀態(tài)轉(zhuǎn)變到固體狀態(tài)的時間比較長，加上聚乙烯的透氣率較高，這樣既使得發(fā)泡氣體易于逃逸，適于發(fā)泡的溫度范圍較窄，因此聚乙烯泡沫塑料的研制工作較晚．除擠出發(fā)泡制得無交聯(lián)的高倍率發(fā)泡材料外，欲制得更高發(fā)泡倍效的泡沫塑料，必須在聚乙烯分子間進(jìn)行交聯(lián)，將熔融物料的粘性和彈性調(diào)節(jié)在一定范圍內(nèi)，使的物理力學(xué)性能顯著提高。

通常采用的交聯(lián)方法有化學(xué)交聯(lián)和輻射交聯(lián)。聚氨氨酯酯泡泡沫沫塑塑料料聚氨氨酯酯泡泡沫沫塑塑料料是是以以多多元元異異氰氰酸酸酯酯和和多多元元醇醇為為主主要要原原料料，，加加入入催催化化劑劑、、發(fā)發(fā)泡泡劑劑和和表表面面活活性性劑劑等等，，在在充充分分混混合合下下反反應(yīng)應(yīng)形形成成的的輕輕質(zhì)質(zhì)發(fā)發(fā)泡泡材材料料。。發(fā)發(fā)泡泡氣氣體體有有時時也也可可以以是是由由異異氰氰酸酸酯酯和和水水反反應(yīng)應(yīng)生生成成的的二二氧氧化化碳碳。。聚聚氨氨酯酯泡泡沫沫塑塑料料具具有有整整體體密密度度小小，，比比強(qiáng)強(qiáng)度度高高，，導(dǎo)導(dǎo)熱熱系系數(shù)數(shù)低低以以及及耐耐油油、、耐耐寒寒、、防防震震和和隔隔音音性性能能好好等等優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，，并并且且加加工工簡簡單單，，容容易易制制得得。。在在日日常常生生活活和和國國民民經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)各各部部門門中中得得到到廣廣泛泛應(yīng)應(yīng)用用，，其其產(chǎn)產(chǎn)量量在在各各種種泡泡沫沫期期料料中中名名列列前前茅茅。。聚氫氫酯酯泡泡沫沫照照料料按按其其生生產(chǎn)產(chǎn)原原料料不不同同可可分分為為聚聚醚醚型型和和聚聚酯酯型型；；按按制制品品的的性性能能不不同同又又可可分分為為軟軟質(zhì)質(zhì)、、半半硬硬質(zhì)質(zhì)和和硬硬質(zhì)質(zhì)泡泡沫沫塑塑料料；；按按生生產(chǎn)產(chǎn)方方法法還還可可分分為為一一步步法法和和兩兩步步法法(包包括括預(yù)預(yù)聚聚法法和和半半預(yù)預(yù)聚聚法法)。。兩兩步步法法是是早早期期使使用用的的生生產(chǎn)產(chǎn)方方法法，，其其中中預(yù)預(yù)聚聚法法目目前前使使用用較較少少，，廣廣泛泛使使用用的的是是——步步法法和和半半預(yù)預(yù)聚聚法法。。１、泡泡沫塑塑料有有哪幾幾種發(fā)發(fā)泡方方法、、簡單單敘述述這些些發(fā)泡泡方法法。２、簡簡述可可發(fā)性性聚苯苯乙烯烯珠粒粒泡沫沫塑料料的生生產(chǎn)工工藝。。３、為為什么么聚乙乙烯泡泡沫塑塑料中中不易易生產(chǎn)產(chǎn)高發(fā)發(fā)泡倍倍率的的制品品、一一般通通過什什么方方法來來生產(chǎn)產(chǎn)高發(fā)發(fā)泡倍倍率制制品？？４、簡簡述模模壓法法聚氯氯乙烯烯泡沫