塑料成型工艺学第八章 发泡成型.ppt

第八章泡沫塑料成型◆泡沫塑料是以树脂为基体，内部有无数泡孔的塑料。不同的树脂发泡工艺可以形成泡孔形态各异、性能各异的发泡材料；
◆具有密度低、对流小、绝热、耐冲击和降噪等有点；
◆如果泡孔是相互隔绝的，则称为闭孔泡沫，否则称为开孔泡沫，但是闭孔泡沫可以通过机械或化学的方法使其成为开孔结构。◆泡沫塑料有三种发泡方式：
—物理发泡
●将惰性气体在加压下使其溶于聚合物熔体或糊状复合物中，经减压释放高压气体而发泡；
●利用低沸点液体蒸发而发泡；
●利用液体介质吸附溶解塑料中事先添加的固体物质而发泡；
●在塑料中加入中空微球后经固化而形成泡沫材料；
—机械发泡
●利用机械的搅拌作用，混入空气而发泡；
—化学发泡
●利用化学发泡剂加热后分解放出的气体而发泡
●利用原料组份间的化学反应所放出的气体而发泡◆泡沫材料的分类：
—按照软硬程度
软质、半硬质和硬质泡沫塑料。在相对湿度为23％和50％时，弹性模量大于700MPa的为硬质泡沫，介于70－700MPa的为半硬质泡沫，低于70MPa的软质泡沫；
—按照密度大小
低发泡、中发泡和高发泡塑料。低发泡是指密度为0.4g/cm3,气体/固体<1.5的泡沫；中发泡是指密度为0.1-0.4g/cm3,气体/固体=1.5-9的泡沫；中发泡是指密度为0.1g/cm3,气体/固体>9的泡沫；

◆特点
—优点是毒性小、发泡原料成本低、发泡剂无残留；
—缺点是设备投资较大
◆实例（聚苯乙烯泡沫塑料）
—方法1.将高相对分子量的聚苯乙烯在挤出机内熔融塑化，在高压下把发泡剂（二氯甲烷和氯甲烷）注入塑化段，从口模中把混合物挤出，经过气体膨胀、缓冷和切割等处理聚苯乙烯片材；其缺点是泡孔尺寸不容易控制。
—方法2.将高相对分子量的聚苯乙烯与发泡液体预制成易于流动的球状半透明可发性的聚苯乙烯球粒，然后通过蒸汽箱模塑法、挤出法或注射法来生产泡沫制品；
◆成型特点和材料
—强烈的机械力使气体卷入树脂乳液、悬浮液并成为均匀的泡沫物，随后经过物理或化学的变化使之稳定而成为泡沫材料；
—脲甲醛、聚乙烯缩甲醛、聚醋酸乙烯、聚氯乙稀等。
◆发泡的工艺过程
—脲/甲醛水液(30%)/甘油＝100/300/20，以配制脲甲醛溶液
—二丁基奈磺酸钠/磷酸/间苯二酚/水＝100/300/20，以配制发泡液
—在鼓泡设备中，发泡液和树脂经过适当的搅拌混合后，倾倒至木制或金属敞口模具中
—倾倒至木制或金属敞口模具中的物料要经过在室温下沥去水份、不同的热处理下经过泡沫的化学反应（交联）及其物理作用（水份的干燥）过程来实现泡沫的硬化。◆化学发泡剂的要求和特点
—理想的发泡剂分解稳定、速率更容易控制、气体无毒性、无腐蚀性、在树脂中良好的分散性等（见表9－4）；
—发泡剂主要有有机发泡剂和无机发泡剂。有机发泡剂包括含有偶氮基、亚硝基、叠氮基等官能团的偶氮甲酰胺、偶氮二异丁氰等；无机发泡剂主要是碱金属的碳酸盐和碳酸氢盐，如碳酸氢钠和碳酸氨等（见表9－6）。
◆化学发泡剂的选择
—选择发泡剂要考虑的几个因素有分解温度、分解速率、反应热量、发泡剂的分解抑制和促进、发泡效率、发泡剂的并用聚苯乙烯泡沫塑料PVC泡沫塑料PE泡沫塑料聚氨酯泡沫塑料