《高分子材料成型加工基础》课件——项目六-泡沫塑料成型.pptxVIP

;项目五泡沫塑料成型;;泡沫用原料：几乎所有热固性、热塑性塑料；

常用PS、PU、PVC、PE、UF、PF、EP、有机硅、PVF(聚乙烯缩甲醛)和PMMA

共同特性：质轻；保温、隔热性能好；吸音、减震性能好;2.按密度大小

低发泡塑料：ρ=0.4g/cm3以上，气体/固体＜1.5

中发泡塑料：ρ=0.1～0.4g/cm3，气体/固体＜1.5～9

高发泡塑料：ρ=0.1g/cm3以下，气体/固体＞9

3.按结构区分

开孔泡沫塑料：绝大多数泡孔互相连通的泡沫塑料；

闭孔泡沫塑料：绝大多数泡孔不相连通的泡沫塑料；

任何泡沫塑料都不是完全开孔或完全闭孔的。闭孔可借机械施压或化学方法使其成为开孔的泡沫塑料。;三、泡沫塑料的应用

;单元二泡沫塑料的发泡方法及原理;(3)可溶性固体溶出法

先将颗粒细小的固体物质(如NaCl、淀粉等)混入聚合物中，后用溶剂或伴以化学方法，使其溶出而留下孔洞成为泡沫塑料。

(4)空心填料埋入法

将微型(直径20μm～250μm、壁厚2～3μm)的空心玻璃球、空心陶瓷球、空心塑料微球，埋入熔融聚合物或液态的热固性树脂中，而后使其冷却或交联而成为泡沫体。

(5)烧结法

将疏松的、粉状热塑性塑料烧结在一起而成为多孔的固体物

物理发泡法优点：毒性低，操作时毒性较小；成本低，发泡剂价格便宜；发泡剂对物料性能影响不大，发泡无残留物。

缺点：设备投资较大

;2.化学发泡法

制造泡沫塑料时，发泡的气体由混合原料的某些组分，在过程中通过化学作用产生。

(1)化学发泡剂发泡法

化学发泡剂：受热后发生分解反应放出气体，使塑料产生气泡结构的添加剂；

化学发泡剂发泡法：制造泡沫塑料时，若发泡的气体是由特意加入的热分解物质(即化学发泡剂)在受热时产生的。

化学发泡剂释放出气体：CO2、N2、NH3

;①对发泡剂的要求:

分解温度较狭窄而固定

分解速度能控制；

分解时不应大量放热；

气体没有腐蚀性，发泡剂均匀分布在原料中；

分解残余物无毒，对熔融、硬化无影响；

残余物不应有不愉快气味和颜色等，价格便宜。;②发泡剂种类

无机发泡剂

主要：碱金属的碳酸盐和碳酸氢盐，如(NH4)2CO3、NaHCO3等

价廉、不影响塑料的耐热性

分解气体速度受压力限制

发泡剂与塑料不混溶；难于均匀分布在物料中

有机发泡剂

主要：加热后放出N2的一些物质，品种多

气体无毒、无臭、分散性好，对大多数聚合物的渗透性比O2、CO2和NH3都小

大多数有机发泡剂为易燃、易爆的物质;(2)发泡组分间相互作用析出气体发泡法

制造泡沫塑料时，发泡气体是由形成聚合物的组分相互作用所产生的副产品，或是这类组分与其它物质作用的生成物

主要用于聚氨酯泡沫塑料

(3)机械发泡法

借助机械搅拌方法使气体混入混合料形成泡孔的泡沫塑料称机械发泡法。(经物理或化学变化使泡沫稳定)

主要用于：SPVC、UF等;

气发泡沫塑料：使气体溶解在液态聚合物中，形成饱和溶液，当温度升高或压力降低时就会放出气体而形成泡沫。

气发泡沫塑料的形成：

把气体溶解在液态聚合物中形成饱和溶液，然后通过成核作用产生泡沫；

或发泡剂预先溶解在液态聚合物中，当温度升高或压力降低时就会放出气体而形成泡沫。;1.泡沫的形成

气体在熔体中形成气—液混合体系(溶液)；

当气体在溶液中达到饱和限度(甚至大于饱和)后，气体则从溶液中逸出而形成气泡；

这种微细气泡的生成过程(正像结晶过程中产生晶核一样)称为成核作用。;3.泡沫的稳定

当泡沫增加至一定程度后，应使液相聚合物固化，才能得到多孔的泡沫塑料。

稳定泡沫的方法：

(1)加入表面活性剂

(2)提高体系中液相的黏度，增加泡壁强度、防止泡壁进一步减薄。;单元三泡沫塑料成型工艺;;(2)配方

PSMFR2.6～2.8

辅助材料：滑石粉(成核剂)600～1000目

CaCO3、MgSt、石蜡油

(3)工艺条件

温度：

φ90挤出机：230℃245℃235℃230℃220℃(过滤网)

φ120挤出机：200℃170℃140℃

模头：135℃130℃125℃;;;2.可发性PS泡沫塑料的成型:

可发性PS珠粒（EPS）

在悬浮聚合的PS颗粒中渗入低沸点液体而形成

采用的低沸点液体有：丁烷、正戊烷、异戊烷、季戊烷和石油醚(是低分子量烃类，主要是戊烷和已烷的混合物)

按液体发泡剂的加入方式可分为一步法、一步半法和二步法

可发性PS珠粒含6%发泡剂，表观密度0.68g/cm3，珠粒直径0.25～2mm;;;②熟化

可发性珠粒经预发泡后，必须在空气中暴露一段时间，这种暴露即称熟化

目的：使预发泡颗粒得到稳定，在模塑时能得到进一步膨胀和熔接