微孔发泡成型研究进展.doc

常州轻工职业技术学院

毕业论文

课题名称：微孔发泡成型研究进展
系别：轻化工工程系
专业：__高分子材料应用技术___
班级：10工艺试点
学生姓名：王强
指导教师：董奇伟

摘要
微孔发泡注射成型技术是由美国麻省理工学院(MIT)1979年首次研制成功的微孔泡沫塑料(Microcellularplastics)l’,21的概念和制备方法发展而来。同时制备微孔发泡塑料可采用相分离法、单体聚合法、超临界流体沉淀法、超饱和气体法和模压法等多种方法。并且微孔发泡成型技术具有传统工艺不具备的优点，能够大幅提高尺寸精度，减少产品应力等等，从而能够节约原材料，提高生产效率。
关键词：微孔发泡塑料，制备方法，发展历程
目录

1引言12.微孔发泡塑料的制备方法22.1相分离法22.2单体聚合法22.3超临界流体沉淀法2.4超饱和气体法2.5模压法2.6其他制备方法3.微孔发泡注塑制品的性能及应用4.结论致谢……………………………………………………………………………..20参考文献………………………………………………………………………...21附录……………………………………………………………………………...22

引言
这篇文章针对一种全新的聚合物注射成型工艺一微孔发泡注射成型技术进行了研究，微孔发泡技术拥有传统工艺不具备的优点，能够大幅度减少制品重量、提高尺寸稳定性、减小产品变形等，此外它对注塑机所需的注射压力和锁模力吨位的要求也更小，甚至不需要保压阶段。目前国内外对微孔发泡注射成型机理研究的可见报道还极为少见，因而对该技术的成型机理进行研究显得很有必要。微孔发泡注射成型技术是由美国麻省理工学院(MIT)1979年首次研制成功的微孔泡沫塑料(Microcellularplastics)l’,21的概念和制备方法发展而来。微孔泡沫塑料是指泡孔直径为0.1一10pm，密度在1护~101，个/cm甲之间的一种新型泡沫塑料.成型微孔塑料的一般要求包括：形成聚合物材料和物理发泡剂的单相溶液，并使溶液经历一个热力学不稳定状态以产生大量的成核点。微孔泡沫塑料具有优越于一般泡沫塑料的力学性能，由于微孔的尺寸比塑料中原有的缺陷或微细裂缝小，因此微孔的存在不会降低塑料的强度，相反它能使原来存在的裂缝尖端钝化，从而改善塑料泡体的力学性能。微孔泡沫塑料其泡孔尺寸极小，可以制成薄壁制品，其重量大大减轻。对于超微孔塑料，由于其泡孔直径(o．1～1肛m)小于可见光的波长，可以制成透明泡沫塑料，加之微孔发泡塑料具有独特的微孔形态和优良的力学性能，因此一问世便受到人们的普遍关注，研究开发微孔发泡塑料成了热门的课题。制备微孔发泡塑料的方法有很多，其中注射成型技术是一种非常重要的方法，目前该技术的研究已经取得了很大进展.
2.微孔发泡塑料的制备方法
自从发明微孔发泡塑料以来，制备微孔发泡塑料可采用相分离法、单体聚合法、超临界流体沉淀法、超饱和气体法和模压法等多种方法制备，其中相分离法污染大；单体聚合法和压缩流体反溶剂沉淀法效率低；超饱和气体法中的釜压法生产周期长；挤出法和注射法生产成本高；模压法等方法应用范围有限。随着技术的发展和社会的进步，对微孔发泡塑料的成型技术提出了更高的要求，如环境友好性，不使用有可能对塑料基体造成污染的添加剂；微观结构的可控性及能够实现连续生产等。要满足这些要求，必须开发新的微孔发泡塑料制备技术。
2.1相分离法这是较早出现的一种制备开孔结构微孔发泡塑料的方法。首先将聚合物溶于一定溶剂中，使两相、三相或多相混合物体系在温度或溶剂等作用下产生分相，从而得到带有微孔结构的聚合物，最后通过升华干燥或超临界萃取的方法将溶剂与聚合物分开，即得到微孔发泡塑料。Aubert和Clough提出了一种相分离法生产低密度PS微孔发泡塑料。其成型过程如下：首先将聚合物PS溶解到发泡塑料。其成型过程如下：首先将聚合物PS溶解到适当的溶剂中，并将溶液置于模具中快速冷却使溶液冷冻；然后通过升华干燥将溶剂挥发掉，留下的聚合物就成为了微孔泡沫塑料。微孔泡沫塑料的密度取决于聚合物在溶剂中的原始浓度。泡孔结构既取决于液-液相分离也取决于液-固相分离，其中，液-液相分离在升华干燥之前发生，而液-固相分离在升华干燥过程中发生。如果发生液-液相分离，则泡孔是各向同性的，泡孔尺寸小；如果只发生液-固相分离，则泡孔是各向异性的，出现薄片样的结构，在薄片的皱折之间出现大的分隔。通常各向同性的结构是理想的，但在某些应用上，泡孔的定向也有其优点。相分离法存在一定的缺陷，即在温度骤降过程中存在的温度梯度以及溶剂分离时产生的表面张力都易引起泡孔塌陷而破坏微孔结构。而且这种制备方法需要使用大量昂贵的、有害的溶剂，而且出于环境和产品价格方面的考虑，这些溶剂必须回收再