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泡沫塑料的生產(chǎn)原理

時(shí)間:2019-11-25 03:40 閱讀:1227 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

化學(xué)發(fā)泡劑是一種能夠產(chǎn)生氣體的化學(xué)品,產(chǎn)生的氣體通常為氮?dú)?,二氧化碳,水分及其它少量的其它氣體。產(chǎn)生的氣體以氮?dú)鉃榧?,滲透性低,無(wú)味無(wú)毒,可以產(chǎn)生性能良好,泡孔均勻的泡沫。   在加工過(guò)程的適當(dāng)時(shí)間,它即會(huì)放出氣體,使塑料中形成泡孔。泡沫的形成一般可分為四個(gè)階段。第一階段,發(fā)泡劑必須完全均勻地分散在聚合物內(nèi),聚合物通常呈液體或熔融態(tài)。發(fā)泡劑此時(shí)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(shí),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(gè)的氣泡形成后,該系統(tǒng)即轉(zhuǎn)變成一個(gè)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(jìn)大量小氣泡形成。否則,將產(chǎn)生極為不均勻的泡孔。成核劑一般是極細(xì)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?yàn)橛懈嗟臍怏w擴(kuò)散并透過(guò)聚合物進(jìn)入了泡孔。如果這段時(shí)間夠長(zhǎng),則單個(gè)的泡孔就將互相接觸并融合。如果主要是通過(guò)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(wú)限制地進(jìn)行下去,那么泡沫就會(huì)塌陷。 第四階段,當(dāng)聚合物粘度增加,發(fā)泡劑分解基本完全,泡孔不能再增長(zhǎng)時(shí),泡沫就會(huì)穩(wěn)定住,成為定型產(chǎn)品。采用冷卻、交聯(lián)或其它方法都可以增加聚合物粘度。發(fā)泡過(guò)程的后三個(gè)階段,從時(shí)間來(lái)看,則可短至幾分之一秒,最長(zhǎng)也不會(huì)超過(guò)幾秒鐘。   泡沫塑料質(zhì)量的好壞,與生產(chǎn)過(guò)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(guān)的。通常要求發(fā)泡劑的分解過(guò)程和高分子材料的凝膠過(guò)程一致,或凝膠稍早于發(fā)泡劑的分解。如果上述兩個(gè)過(guò)程不匹配,將不能獲得性能良好的泡沫。凝膠過(guò)程如果滯后于發(fā)泡過(guò)程,形成的泡孔壁粘度太低,將會(huì)導(dǎo)致泡沫偏軟,嚴(yán)重時(shí)不能支持泡沫材料而出現(xiàn)塌陷;相反,泡孔壁強(qiáng)度太高,使泡孔內(nèi)部壓力太高,使孔壁撕裂,將會(huì)在泡沫中心出現(xiàn)大面積開裂。

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