南工大塑料成型加工2015窦第九章泡沫塑料的成型ppt课件.ppt

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1、第九章泡沫塑料的成型9-1概述9-2泡沫塑料的发泡方法及原理9-3泡沫塑料的成型工艺9-1概述泡沫塑料是以树脂为基础内部具有无数微孔性气体的塑料制品，又称为多孔性塑料。由于气孔的存在，它具有密度低（10～500Kg/m3）、隔音、隔热、防震等特点。广泛用于包装、防震、漂浮、运动、过滤材料。生产泡沫塑料的材料:所有热塑性塑料和热固性塑料常见的热固性塑料有：酚醛、脲甲醛UF、环氧树脂EP、有机硅等，所得泡沫硬度大，柔软性差，用于强度要求高的场合。工业上广泛应用的热塑性塑料泡沫塑料有：PE、PVC、PS、PU等。泡沫塑料

2、的成型方法：挤出、注射、模压、浇铸、压延。泡沫塑料的分类1、按软硬程度分（即机械强度分）软质泡沫塑料，在23℃和RH50%条件下，弹性模量小于70MPa,富有柔韧性、压缩硬度很小、应力解除后能恢复原状，残余变形较小；硬质泡沫塑料，弹性模量高于700MPa，无柔韧性，压缩硬度大，应力达到一定值方产生变形，解除应力后不能恢复原状；半硬质泡沫塑料，弹性模量在70～700MPa之间，性质介于两者之间。2、按密度分密度>0.4g/cm3，气体/固体<1.5的为低发泡；密度=0.1～0.4g/cm3,气体/固体=1.5～9为中

3、发泡；密度为0.1g/cm3以下，气体/固体>9为高发泡。有的将发泡倍率5以下的称为低发泡，发泡倍率5以上的为高发泡。3、按气孔结构不同分开孔泡沫塑料——孔与孔是相通的，具有良好的吸音性能和缓冲性能；闭孔泡沫塑料——每一孔是独立的，具有较低的导热性能和较小的吸水性。常见泡沫塑料分类9-2泡沫塑料的发泡方法及原理一、泡沫塑料的发泡方法（一）物理发泡法1、惰性气体发泡法利用氮气、二氧化碳等无色无臭、化学活性较弱，很难与其它元素化合的惰性气体，在较高压力下，使其溶于熔融状态聚合物或糊状复合物中，而后在减压下使溶解气体释放

4、出而发泡。2、低沸点的液体发泡法低沸点液体在高压下，压入熔态聚合物中，或掺入聚合物颗粒中，而后再减压或加热，使其在聚合物中汽化和发泡。目前作为发泡剂使用的低沸点液体有：脂肪族碳氢化合物如丙烷、丁烷等；含氯和含氟的脂肪族的碳氢化合物如一氯甲烷、二氯甲烷、三氯氟甲烷（氟里昂）等对大气臭氧层破坏，目前已限制使用。它们的沸点大都在100℃以下。常用作为发泡剂的低沸点液体3、溶出发泡法先将细小颗粒的物质（如食盐和淀粉等）混入聚合物中，而后用溶剂或伴以化学的方法使其溶出而成为泡沫物。（如混在PVC中的淀粉，可先用水浸泡使其溶胀

5、，而后再用热的稀硫酸处理，使其水解为糖，溶出成为PVC发泡物）。4、交联发泡法（组合泡沫塑料）：先将微型（直径20~250μm，壁厚2~3μm）的空心玻璃球、陶瓷球、空心塑料（如酚醛树脂）微球埋入熔融的聚合物或液态的热固性塑料中，而后通过冷却或交联作用固化成为泡沫体。5、烧结发泡法：将疏松的粉状热塑性塑料烧结在一起，使其分解放出气体成为泡状物。物理发泡法的优点：操作中毒性小；发泡剂的原料成本低；没有发泡剂留下的残渣，因而对泡沫塑料性能无严重影响。物理发泡法的缺点：某些过程所用设备投资较大。工业上常用的是惰性气体发泡

6、法和低沸点的液体发泡法。（二）化学发泡法用于发泡的气体是由混合原料中的某些组分在成型过程中通过化学作用产生的。1、化学发泡剂发泡法发泡气体是由特意加入的热分解物质(称为化学发泡剂)在受热时产生的。这种方法的特点是：所用设备通常都不很特殊和复杂，且适用于大部分热塑性塑料的发泡，因此应用广泛。发泡剂应具备要求a.逸出气体的温度范围应比较狭窄而固定；b.逸出气体的速率应能控制，而且不受压力的影响和相当快的速率；c.逸出的气体没有腐蚀性，最好是氮气，其次是二氧化碳；d.发泡剂应能均匀地分散在原料中；e.发泡剂和其分解后的残

7、余物不应有毒性，并且对塑料的熔融和硬化都无影响；f.发泡剂在分解时不应大量放热；g.价格便宜，运输和储藏中稳定；h.分解的残余物应无色、无味、无毒，应能与塑料混溶，并且对制品性能无影响。目前工业上常用的发泡剂:无机发泡剂常用的有碱金属的碳酸盐和碳酸氢盐，如：碳酸铵和碳酸氢钠等，它们的优点是价廉，不会降低塑料的耐热性，因为对聚合物无增塑作用。它们的缺点是不能与塑料混溶，很难在塑料中均匀分布，并且分解气体的速率严重受压力的影响。有机发泡剂常用的是一些加热后分解放出氮气一些物质,如:偶氮二甲酰胺（AC）、偶氮二异丁腈等，

8、氮气的化学行为比较迟钝，它对大多数聚合物的渗透性比氧气、二氧化碳、氨气都要小，在有机聚合物中有较大的分散性。但是，绝大多数发泡剂都是易燃和可能发生爆炸的物质，甚至还可能放出有毒气体，因此必须保存于阴冷、干燥、通风好的场所。2、发泡组分间相互作用析出气体发泡法发泡气体是形成聚合物的组分相互作用所产生的副产物，或者是形成聚合物的组分与其它物质作用的生成物。工业上