泡沫塑料的成型

泡沫塑料的成型第1頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一泡沫塑料泡沫塑料是以樹脂為基礎(chǔ)，內(nèi)部含有無數(shù)微小氣孔的塑料，又稱多孔性塑料或氣體填充塑料。采用不同樹脂與發(fā)泡法，可制成性能各異的泡沫塑料。由于氣相的存在，泡沫塑料具有密度低、緩沖、隔熱與吸音等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛．在塑料制品中占居重要地位。泡沫塑料內(nèi)部泡孔互相連通者，稱為開孔型泡沫塑料，內(nèi)部泡孔彼此分隔者，稱為閉孔型泡沫塑料。開孔與閉孔結(jié)構(gòu)系取決于制法。已形成的閉孔泡沫結(jié)構(gòu)，還可經(jīng)機(jī)械壓實(shí)或化學(xué)方法變?yōu)殚_孔結(jié)構(gòu)。在某些泡沫塑料內(nèi)，開孔與閉孔結(jié)構(gòu)并存，此時(shí)可用開孔率或閉孔率表征泡沫塑料的結(jié)構(gòu)第2頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一發(fā)泡法泡沫塑料的發(fā)泡方法大致分為三種1物理法

2化學(xué)法

3機(jī)械法第3頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一物理法1．物理法系指應(yīng)用物理原理實(shí)旋發(fā)泡，包括有(1)使惰性氣體在加壓下溶于熔融聚合物或糊狀復(fù)合物中，然后減壓放出溶解氣體而發(fā)泡；(2)低沸．液體氣化使聚合物發(fā)泡；(3)溶解掉聚合物中可溶組分而成微孔塑料(通稱溶解泡沫塑料)；(4)在熔融聚合物中加入中空微球，再經(jīng)固化而成泡沫塑料(通稱組合泡沫塑料）等第4頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一化學(xué)法2．化學(xué)法系指應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)實(shí)施發(fā)泡，包括有：(1)使化學(xué)發(fā)泡劑在加熱時(shí)分解并釋放氣體而發(fā)泡(2)在原料組分的聚合反應(yīng)中，釋放氣體而發(fā)泡。

機(jī)械法3．機(jī)械法借助機(jī)械攪拌作用，往液態(tài)聚合物或復(fù)合物中混入空氣而發(fā)泡這類泡沫塑料性脆，強(qiáng)度低，但價(jià)廉第5頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一上述發(fā)泡法的共同點(diǎn)是，待發(fā)泡聚合物或復(fù)合物必須處于液態(tài)或一定粘度的塑性狀態(tài)；泡沫的形成是依靠能產(chǎn)生泡孔結(jié)構(gòu)的固體、液體或氣體發(fā)泡劑，或者幾種物質(zhì)混合的發(fā)泡劑。針對某種聚合物，應(yīng)根據(jù)其性質(zhì)，選擇適宜的發(fā)泡法與發(fā)泡劑，才會制成合格的泡沫塑料。第6頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一泡沫塑料的分類1．按樹脂品種的分類至今幾乎所有熱塑性與熱固性聚合物皆能制成泡沫塑料，工業(yè)生產(chǎn)泡沫塑料所用的樹脂有：聚苯乙烯、聚氨基甲酸酯(簡稱聚氨酯)、聚氯乙烯、聚乙烯、脲醛、酚醛、環(huán)氧、有機(jī)硅、聚乙烯醇縮甲醛、醋酸纖維素、聚甲基丙烯酸甲酯等第7頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一2．按硬度的分類

泡沫塑料可分為軟質(zhì)、半硬質(zhì)與硬質(zhì)三種類型。軟硬程度是以在23C與50相對濕度時(shí)塑料的彈性模量范圍來劃分的，如表l所示。第8頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一3．按密度或發(fā)泡倍率的分類：泡沫塑料可分為低發(fā)泡、中發(fā)泡與高發(fā)泡三種類型。所謂發(fā)泡倍率，就是泡沫塑料中的氣相與固相體積比三種塑料的密度與發(fā)泡倍率如表2所示4．按制品形狀的分類：泡沫塑料可分為塊狀、板狀、膜狀與模塑制品最近又出現(xiàn)粒狀產(chǎn)品。第9頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一成泡原理

除溶解與組合兩種產(chǎn)量極小的泡沫塑料外各種泡沫塑料的制備皆遵從統(tǒng)一成泡原理。該原理包括

泡沫形成

泡沫增長

泡沫穩(wěn)定三階段。第10頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一1．泡沫形成：發(fā)泡劑在強(qiáng)烈攪拌下，均勻分散于液態(tài)聚合物或其復(fù)合物中；當(dāng)化學(xué)發(fā)泡劑受熱分解并釋放氣體或物理發(fā)泡劑受熱汽化時(shí)，反應(yīng)物料中氣體濃度迅速增大，很快達(dá)到過飽和狀態(tài)，氣體便由液相逸出并形成氣泡。這些氣泡仍分布在聚合物溶液中，井為濃稠液所包圍，即形成泡沫第11頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一2．泡沫增長：在泡沫形成后，物料中仍有新氣體不斷產(chǎn)生，它由液相滲透到已形成的氣泡中，使氣泡膨大。某些氣泡合并導(dǎo)致氣泡擴(kuò)大。此時(shí)氣泡內(nèi)壓增高，包圍氣泡的粘稠液層變薄，整個(gè)泡沫系統(tǒng)體積不斷增大，這便是泡沫增長階段。第12頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一3.泡沫穩(wěn)定:在制備泡沫塑料時(shí)，一個(gè)關(guān)鍵問題是調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度或催化劑、交聯(lián)劑等助劑用量，嚴(yán)格控制泡沫增長與聚合物凝膠化兩反應(yīng)速度的動態(tài)平衡，以保證泡沫穩(wěn)定增長。聚合物凝膠化過快或過慢，都可能導(dǎo)致泡沫制品質(zhì)量下降或使其變?yōu)閺U品第13頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一脲甲醛泡沫塑料的澆注成型脲甲醛泡沫塑料屬熱固性的塑料。脲甲醛泡沫塑料澆注成型的工藝流程如下：第14頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一1制備脲甲醛低分子樹脂溶液。原材料尿素和甲醛在微酸性介質(zhì)中縮聚成親水性很強(qiáng)的低分子樹脂?？s聚反應(yīng)在帶攪拌器的反應(yīng)釜中進(jìn)行出來后加水稀釋成29～3O的樹脂溶液，送入貯料罐備用。2制備起泡劑起泡劑按配方和順序投入帶有蒸氣夾套，內(nèi)設(shè)攪拌器的配音鍋進(jìn)行混合，全部溶化后，送入貯料罐備用第15頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一3打泡和澆注

打泡過程在打泡機(jī)內(nèi)進(jìn)行，先使起泡劑通過強(qiáng)烈攪拌和分流，與通入的空氣混合形成泡體，然后加入樹脂溶液與巳形成的泡沫充分混合，得到泡體，泡體在成型過程中逐步固化定型。圖所示為上部加料下部出料的立式連續(xù)打泡機(jī)結(jié)構(gòu)示意圈第16頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一4固化定型澆注入木模的泡體在室溫(18～22℃)下，成型定型2～4小時(shí)后脫摸，靜置24小時(shí)，瀝去酸液，再放人用蒸氣加熱的烘道進(jìn)行干燥，達(dá)到要求的容重，在烘干過程中，水分遺失不宜過快，以免泡體破壞，收縮過大，因此烘干的條件為溫度<56℃，濕度不小于85。固化的脲甲醛泡沫塑料用細(xì)齒鋸或銳利刀具切割第17頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一泡沫塑料的用途泡沫塑料具有許多優(yōu)良物理性能，所以其應(yīng)用領(lǐng)域頗為寬闊?，F(xiàn)按軟質(zhì)與硬質(zhì)以及開孔與閉孔不同，介紹它們主要用途如