芯层微孔发泡管材的制备

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1、368相关专业城市道桥与防洪2013年8月第8期芯层微孔发泡管材的制备黄书琴(福建和盛塑业有限公司，福建福州350003)摘要：芯层微孔发泡管材是一种新型的管材，内外壁为实壁层，芯层为微孔发泡层。该文综述了芯层微孔发泡管材的生产设备、微孔发泡芯层的制备方法，以及芯层微孔发泡管材的应用前景。重点介绍了两种挤出设备的区别，以超临界CO：为物理发泡剂制备微孔发泡握料的超饱和气体法，以及对芯层微孔发泡管材的进一步发展进行了展望。关键词：芯层；微孔发泡；超临界CO中图分类号：TU532~．61文献标识码：B文章编号：1009—7716(2013)08—

2、0368—03表1双挤出机与三挤出机的比较表0前言上世纪80年代微孔发泡塑料由美国麻省理工学院Martini课题组首先提出来，与未发泡的塑料相比，密度可降低5％～95％，冲击强度可提高5倍，刚度增加3—5倍，疲劳寿命延长5倍，介电常数和热导率大幅度下降。随后，法国、美国等国家研制开发芯层微孔发泡ABS管材。9O年代开始，法国、美国等国家研制生产出了硬质聚氯乙烯由于三挤出机设备系统采用50mm直径的挤(UPVC)芯层发泡管材，我国也引进生产线十多条出机和紧密装配的模头，所以占地面积较双挤出用于生产芯层微孔发泡管材，随后，我国山东、江机设备系统小

3、；双挤出机在配料头中进行物料分苏、浙江等地也拥有了自主研发的生产线2O多配时，难以控制壁厚，为了补救，不得不使用更多条，从而促进了我国芯层发泡管材的生产和应用。的物料。由于能独立控制各层挤出，所以比双挤芯层微孔发泡管材由于芯层为蜂窝状、微发泡、封出机具有更高的产量。双挤出机系统，内外两层熔闭孑L结构的发泡芯层，因而具有质量轻、成本低、体物料流具有相似的温度和流动速度，而三挤出抗冲击性能好、隔音、隔热性能好等优点，正逐步机系统内外两层熔体物料流的温度不同，因此皮取代实壁管，成为管材发展的方向。层有龟裂的危险【”。1芯层微孔发泡管材的生产设备2芯

4、层微孔发泡的制备方法目前，芯层微孔发泡管材的生产设备分为两芯层微孔发泡的制备方法分为化学发泡法和类，一类为双挤出机，另一类为三挤出机。双挤出物理发泡法。化学发泡法是利用化学发泡剂经加机采用两台挤出机同时向一个配料头挤出，两台热分解后能释放出气体，并在物料组成中形成分挤出机呈90。排布，其中一条挤出机的熔融物料散而较均匀微孔的方法。物理发泡是通过压缩气在配料头中分成两股，这两股物料流最终形成管体的膨胀、液体的挥发或固体的溶解而在物料组材的内、外皮层，第二台挤出机负责将发泡的物料分中形成分散而较均匀微孔的方法。挤到同一个配料头，形成中间层。三挤出

5、机采用三2．1化学发泡法台挤出机，各挤出机独立挤出各自的管层，在模头在化学发泡法中，芯层发泡体系是由树脂、稳设置三个螺旋圈，互相层叠，以便隔开熔融的物料定剂、改性剂、发泡剂等组成，混合均匀后由螺杆流，不再使用配料头来分配流体；一个螺旋圈对应动力向前输送，发泡剂在外筒加热下开始分解，产于一层物料流，物料流在离开模头衬套后汇合在生的气体溶于熔体中。熔体在螺杆动力作用下形一起，不再需要汇合三层的模芯支架。双挤出机和成一定的背压，使发泡剂分解产生的气体能够存留三挤出机的性能比较如表1所列。在熔体中，形成密布的发泡中心即细密的微气孔。收稿日期：2013

6、—04—10在复合共挤模具中，发泡的芯层与内外皮层复合作者简介：黄书琴(1983一)，女，福建建瓯人，硕士，助理工程后，芯层夹在内外皮层中间，由于管模型腔逐渐缩师，从事电力电缆管道研发工作。2013年8月第8期城市道桥与防洪相关专业369小，气体仍无法膨胀，当复合熔体离开口模时，外界由于间歇成型法生产周期长，生产效率低，不压力突然降低，溶解的气体突然膨胀形成气泡，适适合工业化生产彳艮多学者因此转而研究微孔塑料当厚度的内外皮层的熔体强度足以抑制芯层气泡的连续挤出成型。90年代初，Park【】等人成功开发的张力。在气泡没有破裂之前，及时冷却定型，

7、从而了用挤出机制备微孔发泡塑料的方法，从而大大提得到内外壁光滑、芯层微发泡的合格产品。高了生产效率，为微孔塑料的工业化生产提供了可化学发泡剂的作用为在达到分解温度时，分能，其装置图如图1所示。具体方法是：首先使聚合解，释放出气体，溶于熔体中，形成气孔。热稳定剂物在挤出机中熔融，再用高压泵向螺筒内注射适量的作用降低发泡剂的分解温度。加工改性剂的作的惰性气体(或超临界CO)，利用挤出机良好的混用是改善熔体的强度，使泡孔壁承受壁内气体压合作用(可串联静态混合器增强混合效果)和超临力的能力增强，使泡孔结构均匀，密度降低。填充界CO：极好的扩散性，可以

8、快速地实现聚合物／气剂也可以作为成核剂，对增强发泡效果、改善泡孔体均相体系。然后使熔体经过特殊的成核口模(毛质量、提高发泡制品的强度有益。如在UPVC芯层细管口模)