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1、聚乙烯泡沫塑料的发泡原理及性能贾国兴(兰和塑料化工有限公司)FoamimgPrinciPleandPropertiesofPEFoamPlastiesJiaGuoxinganeasteca..(LhPls件ChmilEngineeringLtdeorp&,,,。我厂的聚乙烯高发泡生产线是1983年陷使发泡过程中气体逃逸泡沫不能稳定。,我国首家从日本三和化工公司引进的通过为了改善这些缺陷应提高PE熔融物,产品性,,,几年的生产实践和改进能优越应用的粘弹性达到适宜的发泡要求必须对其进,。,,面越来越广泛产品供不应求本文就聚乙烯行交联使之成为网状结构以利发泡(见附
2、的发泡技术和主要性能作简单介绍。图)。聚乙烯泡沫塑料采用高压聚乙烯作主要,、,⋯原料加入发泡剂交联剂及其它助剂在高,。温高压条件下经交联发泡而成制品的主要尸,月彩今夕侧挂,,侧牌要东丫漏少今心1堆特点是具有独立的气泡结构密度小柔性益佳粘度少户父刁丫,,,,公耳万夕义刁写好富有弹性有优良的耐油性隔热性耐水名十送例州l书。,}交联的性和耐老化性经交联后的PE高发泡制品欢乙姆I{,,,{}其机械强度抗蠕变性耐应力开裂耐热和}}取乙稀{了___。耐低温性能更为优越T.Tl模压法交联聚乙烯发泡通常有一步法和,二步法产品我厂利用二步法高发泡生产技附图交联与发泡的关系,
3、、、术其产品目前在全国铁路运输建筑航海1.聚乙烯的交联等领域作为隔热保温、缓冲、浮力材料等方面聚乙烯的交联通常有化学交联和辐射交,。已得到广泛应用深受用户欢迎联两种。、:一PE高发泡生产中的关键交联和发泡(l)化学交联法(一)交联,PE树脂交联剂,,,计量捏和混炼~聚乙烯树脂系结晶型高聚物呈线型结,发泡剂发泡助剂,,:(I)一构发泡较困难原因是在其未达到熔。~一次发泡~二次发泡,,点前PE树脂几乎不流动而熔融后粘度直(2)辐射交联法,;线下降这种状况很难保住发泡气体(l)pE树,,脂···和混·-PE泡沫体从熔融态到结晶态要放出大量的发泡剂,,因此从熔融态到
4、定热再加上熔融体比热大发泡助剂{型固化时间长,~辐照~发泡。一不利于气体在发泡过程中保;,,持(l)PE气体透过率较高易造成泡孔塌鉴于辐射交联必须配备电子加速器设朔料22(1993)!一45一,备投资较大因此在工业大生产中多数采用或多个大分子链上活性游离基相互结合而生化学交联的办法。成c一c化学链,构成网状结构。.2交联剂的选择原则和交联机理(l)P,Dc分解产生两个氧异丙苯游离PE:交联剂的分解温度应高于熔融温度基而低于发泡剂的分解温度。同时还要考虑到CH,CH::亡衬,,不。价廉使用方便易和其他物质反应为此C~一竺些开丝始竺仁刁。趁)我们采用过氧化二异丙
5、苯(DCP)作交联剂科,叶洲1亡HCH口衬,在一定温度下DcP分解成化学活性较高的,,游离基并能夺取PE直链分子中的氢原子(2)进一步在C原子上夺取氢然后分。而使大分子的碳原子变为活性游离基两个:解为苯乙酮和甲基游离基C万,.H一曰仁科司C万一CH:+一CH:心衬:衬:“’’—-一+“。翁(3)从反应方程式中可以看出反应物由三部:分组成ZCH:zCH,,:十2~CH一一CH一CH~a::、:;)气体Neo和NH.ZCH4:CHZC:+2~CH一CH一一H~:、b)升华物三聚氰酸三聚异氰酸与尿;(一4)交联成网状结构素c)残留物:、尿哇。脉,:一一es一::A
6、CPE2~{HCH仁H-{H发气量大分解气体在中透过率一一,,几乎和空气相同只要粒度分布相对均匀它,。(二)发泡可以使泡孔均匀获得较好的尺寸稳定性发泡剂的选择原则和热分解反应式(三)交联和发泡的关系,发泡剂的分解温度应高于交联剂的分解(l)树脂的塑化和交联是相伴而行交联,,,温度要求发气量要大发气要稳定贮存运和发泡对于高发泡PE而言原则上是先交联,,,,输安全放出的气体无毒残渣对制品无影后发泡但要控制在捏和混炼过程中避免局。,口(响我们选用偶氮二甲酞胺AC)作为发泡部交联在一次发泡模具中依靠外界热量慢剂。慢交联,达到一定粘弹性后,发泡剂逐步分:,。其热分解反
7、应式为解达到适宜的交联度交联度通常用凝胶率。,OO来表示凝胶率在30%以下泡孔不可能均l!,Z:ZNH一{一N一N一{一NH匀泡沫塑料成型稳定区一般控制凝胶率在50%80。,一一%之间在该条件下产生的气体能,,ZN:+2C0个+ZH:NCONH,保持在物料中等到二次发泡中Ac进一步个1卜,,、、ZHNCO+ZNH:分解然后高压气体膨胀形成闭孔微孔稳个:::。一巨HNCONHNHCONH+ZHNCO+N牛定的泡沫体一46一塑料22(1993)-,。,(2)一定原料配方及工艺条件下由于受易得且柔软熔体指数值越高说明其分子量设备、模具、辅料等影响,泡孔结构变化较大
8、,越低。粘度较小,就越需提高交联度,使泡沫,。而一次
