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泡沫塑料的生產原理

時間:2019-11-25 03:40 閱讀:1459 來源:互聯網

化學發(fā)泡劑是一種能夠產生氣體的化學品,產生的氣體通常為氮氣,二氧化碳,水分及其它少量的其它氣體。產生的氣體以氮氣為佳,滲透性低,無味無毒,可以產生性能良好,泡孔均勻的泡沫。   在加工過程的適當時間,它即會放出氣體,使塑料中形成泡孔。泡沫的形成一般可分為四個階段。第一階段,發(fā)泡劑必須完全均勻地分散在聚合物內,聚合物通常呈液體或熔融態(tài)。發(fā)泡劑此時在聚合物中可以形成真正的溶液,或者是均勻地分散在聚合物中,形成二相系統(tǒng)。發(fā)泡劑和高分子材料的混合通常是采用密煉或開煉形式加入,選擇發(fā)泡劑時,必須考慮煉膠溫度低于發(fā)泡劑的分解溫度。   第二階段,大量單個的氣泡形成后,該系統(tǒng)即轉變成一個氣體分散在液體中的系統(tǒng)了。系統(tǒng)中往往需要添加成核劑,以促進大量小氣泡形成。否則,將產生極為不均勻的泡孔。成核劑一般是極細的惰性顆粒,碳酸鈣、高嶺土碳黑等添加劑均可以作為成核劑。   第三階段,最初形成的泡孔在不斷漲大,這是因為有更多的氣體擴散并透過聚合物進入了泡孔。如果這段時間夠長,則單個的泡孔就將互相接觸并融合。如果主要是通過泡孔互連而形成的泡沫,則稱之為開孔式泡沫。如果是由互不相連的泡孔形成的泡沫,就叫閉孔式泡沫。如果允許泡孔融合無限制地進行下去,那么泡沫就會塌陷。 第四階段,當聚合物粘度增加,發(fā)泡劑分解基本完全,泡孔不能再增長時,泡沫就會穩(wěn)定住,成為定型產品。采用冷卻、交聯或其它方法都可以增加聚合物粘度。發(fā)泡過程的后三個階段,從時間來看,則可短至幾分之一秒,最長也不會超過幾秒鐘。   泡沫塑料質量的好壞,與生產過程中發(fā)泡劑的分解和高分子材料的凝膠(高分子材料的粘度)是息息相關的。通常要求發(fā)泡劑的分解過程和高分子材料的凝膠過程一致,或凝膠稍早于發(fā)泡劑的分解。如果上述兩個過程不匹配,將不能獲得性能良好的泡沫。凝膠過程如果滯后于發(fā)泡過程,形成的泡孔壁粘度太低,將會導致泡沫偏軟,嚴重時不能支持泡沫材料而出現塌陷;相反,泡孔壁強度太高,使泡孔內部壓力太高,使孔壁撕裂,將會在泡沫中心出現大面積開裂。

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