1、模块八模块八 泡沫塑料成型泡沫塑料成型123 3项目一项目一 概述概述项目二项目二 泡沫塑料的发泡方法及原理泡沫塑料的发泡方法及原理项目三项目三 泡沫塑料的成型工艺泡沫塑料的成型工艺返回项目一项目一 概述概述泡沫塑料是整体内含有无数微孔的塑料，它是以塑料泡沫塑料是整体内含有无数微孔的塑料，它是以塑料(树脂树脂)构成连续相构成连续相并以气体作为分散相的两相体系。采用不同的树脂和发泡方法，可制得并以气体作为分散相的两相体系。采用不同的树脂和发泡方法，可制得性能各异的泡沫塑料。性能各异的泡沫塑料。泡沫塑料有多种分类方法。泡沫塑料按其密度可分为泡沫塑料有多种分类方法。泡沫塑料按其密度可分为:低发泡、中
2、发泡和低发泡、中发泡和高发泡的泡沫塑料。泡沫塑料按其结构不同又可分为开孔型泡沫塑料和高发泡的泡沫塑料。泡沫塑料按其结构不同又可分为开孔型泡沫塑料和闭孔型泡沫塑料。泡沫塑料内各个气孔是相互连通的称为开孔型泡沫塑闭孔型泡沫塑料。泡沫塑料内各个气孔是相互连通的称为开孔型泡沫塑料，如果泡沫是互相分隔的，则称为闭孔型泡沫塑料。泡沫塑料按其硬料，如果泡沫是互相分隔的，则称为闭孔型泡沫塑料。泡沫塑料按其硬度不同又可分为软质泡沫塑料、半硬质泡沫塑料和硬质泡沫塑料。此外，度不同又可分为软质泡沫塑料、半硬质泡沫塑料和硬质泡沫塑料。此外，还有结构泡沫塑料和组合性泡沫塑料之称，前者具有不发泡或少发泡的还有结构泡沫塑料
3、和组合性泡沫塑料之称，前者具有不发泡或少发泡的皮层和发泡的芯层，后者则是把微小的中空玻璃、陶瓷微球加入已含固皮层和发泡的芯层，后者则是把微小的中空玻璃、陶瓷微球加入已含固化剂的树脂中，然后固化成型制得。化剂的树脂中，然后固化成型制得。返回项目二项目二 泡沫塑料的发泡方法及原理泡沫塑料的发泡方法及原理泡沫塑料的品种很多，常用的发泡方法有物理发泡法、化学发泡法和机泡沫塑料的品种很多，常用的发泡方法有物理发泡法、化学发泡法和机械发泡法等。械发泡法等。单元一物理发泡法单元一物理发泡法物理发泡法是指利用物理原理发泡的方法。其包括以下三种。物理发泡法是指利用物理原理发泡的方法。其包括以下三种。(1)惰性气
4、体发泡法。利用氮气、二氧化碳等无色、无臭、化学活性较弱，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，很难与其他元素化合的惰性气体，在较高压力下，使其溶于熔融状态聚很难与其他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出而发泡。目前聚合物或糊状复合物中，而后在减压下使溶解气体释放出而发泡。目前聚氯乙烯和聚乙烯泡沫塑料等有用这种方法生产的。优点是气体在发泡后氯乙烯和聚乙烯泡沫塑料等有用这种方法生产的。优点是气体在发泡后不会留下残渣，不影响泡沫塑料的性能和使用。缺点是需要高的压力和不会留下残渣，不影响泡沫塑料的性能和使用。缺点是
5、需要高的压力和比较复杂的高压设备。比较复杂的高压设备。下一页返回项目二项目二 泡沫塑料的发泡方法及原理泡沫塑料的发泡方法及原理(2)低沸点的液体发泡法。利用低沸点液体蒸发汽化而发泡。把低沸点液低沸点的液体发泡法。利用低沸点液体蒸发汽化而发泡。把低沸点液体压入聚合物中或在一定的压力、温度下，使液体溶入聚合物颗粒中，体压入聚合物中或在一定的压力、温度下，使液体溶入聚合物颗粒中，然后将聚合物加热软化，液体也随之蒸发汽化而发泡，此法又称为可发然后将聚合物加热软化，液体也随之蒸发汽化而发泡，此法又称为可发性珠粒法。低沸点液体在高压下，压入熔态聚合物中，或掺入聚合物颗性珠粒法。低沸点液体在高压下，压入熔态
6、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。粒中，而后再减压或加热，使其在聚合物中汽化和发泡。(3)溶出发泡法。先将细小颗粒的物质溶出发泡法。先将细小颗粒的物质(如食盐和淀粉等如食盐和淀粉等)混入聚合物中，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。而后用溶剂或伴以化学的方法使其溶出而成为泡沫物。(如混在如混在PVC中的中的淀粉，可先用水浸泡使其溶胀，而后再用热的稀硫酸处理，使其水解为淀粉，可先用水浸泡使其溶胀，而后再用热的稀硫酸处理，使其水解为糖，溶出成为糖，溶出成为PV C发泡物发泡物)。上一页 下一页返回项目二项目二 泡沫塑料的发泡方法及原
7、理泡沫塑料的发泡方法及原理(4)交联发泡法交联发泡法(组合泡沫塑料组合泡沫塑料)。先将微型。先将微型(直径为直径为20250m，壁厚，壁厚为为23 m)的空心玻璃球、陶瓷球、空心塑料的空心玻璃球、陶瓷球、空心塑料(如酚醛树脂如酚醛树脂)微球埋入熔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。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，使其分解放出气气体成为泡状物。体成为泡状物。物理发泡法的优点是操作中毒性小物理发泡法的优点是操
8、作中毒性小;发泡剂的原料成本低发泡剂的原料成本低;没有发泡剂留没有发泡剂留下的残渣，因而对泡沫塑料性能无严重影响。缺点是某些过程所用设备下的残渣，因而对泡沫塑料性能无严重影响。缺点是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法和低沸点的液体发泡法。投资较大。工业上常用的是惰性气体发泡法和低沸点的液体发泡法。上一页 下一页返回项目二项目二 泡沫塑料的发泡方法及原理泡沫塑料的发泡方法及原理单元二化学发泡法单元二化学发泡法发泡气体是由混合原料中的某些组分在成型过程中发生的化学作用而产发泡气体是由混合原料中的某些组分在成型过程中发生的化学作用而产生的。包括以下两种。生的。包括以下两种。(1)
9、发泡气体是由加入的热分解型发泡剂受热分解而产生的，这种发泡剂发泡气体是由加入的热分解型发泡剂受热分解而产生的，这种发泡剂称为化学发泡剂。常见的有碳酸氢钠、碳酸铰、偶氮二甲酞胺称为化学发泡剂。常见的有碳酸氢钠、碳酸铰、偶氮二甲酞胺(俗称俗称AC发泡剂发泡剂)、偶氮二异丁腈和、偶氮二异丁腈和N,N一二甲基一二甲基N,N一二亚硝基对苯二甲酞胺等。一二亚硝基对苯二甲酞胺等。这种方法的特点是这种方法的特点是: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。塑性塑料的发泡，因此应用广泛。理想的分解型发泡剂应具有以下性能理想的分解型发
10、泡剂应具有以下性能:发泡剂分解温度范围应比较狭窄、稳定发泡剂分解温度范围应比较狭窄、稳定;上一页 下一页返回项目二项目二 泡沫塑料的发泡方法及原理泡沫塑料的发泡方法及原理释放气体的速率必须能控制并且应合理地快速释放气体的速率必须能控制并且应合理地快速;放出的气体应无毒、无腐蚀性和具有难燃性放出的气体应无毒、无腐蚀性和具有难燃性;发泡剂分解时不应大量放热发泡剂分解时不应大量放热;发泡剂在树脂中具有良好的分散性发泡剂在树脂中具有良好的分散性;价廉，在运输和储藏中稳定价廉，在运输和储藏中稳定;发泡剂及其分解残余物应无色、对发泡聚合物的物理和化学性能无影发泡剂及其分解残余物应无色、对发泡聚合物的物理和
11、化学性能无影响响;发泡剂分解时的发气量应较大。发泡剂分解时的发气量应较大。目前工业上常用的发泡剂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无机发泡剂常用的有碱金属的碳酸盐和碳酸氢盐，如碳酸铰和碳酸氢钠等。盐，如碳酸铰和碳酸氢钠等。上一页 下一页返回项目二项目二 泡沫塑料的发泡方法及原理泡沫塑料的发泡方法及原理(2)发泡组分间相互作用产生气体的化学发泡法。此法是利用发泡体系中发泡组分间相互作用产生气体的化学发泡法。此法是利用发泡体系中的两个或多个组分之间发生化学反应，生成惰性气体的两个或多个组分之间发生化学反应，生成惰性气体(如二氧化碳或氮气如二氧化碳或氮气)而使聚合物膨胀
12、发泡。发泡过程中为控制聚合反应和发泡反应平衡进行，而使聚合物膨胀发泡。发泡过程中为控制聚合反应和发泡反应平衡进行，保证制品有较好的质量，尚需加入少量催化剂和泡沫稳定剂保证制品有较好的质量，尚需加入少量催化剂和泡沫稳定剂(或称表面活或称表面活性剂性剂)。工业上用这种方法生产的主要有聚氨基甲酸酯泡沫塑料，它是由。工业上用这种方法生产的主要有聚氨基甲酸酯泡沫塑料，它是由异氰酸酯与聚酯或聚醚反应所析出的二氧化碳，还有用苯酚与甲醛缩聚异氰酸酯与聚酯或聚醚反应所析出的二氧化碳，还有用苯酚与甲醛缩聚反应所生成的水泡来制造酚醛泡沫塑料的。反应所生成的水泡来制造酚醛泡沫塑料的。单元三机械发泡法单元三机械发泡法此
13、法是采用强烈地机械搅拌使空气卷入树脂乳液、悬浮液或溶液中成为此法是采用强烈地机械搅拌使空气卷入树脂乳液、悬浮液或溶液中成为均匀的泡沫体，然后再经过物理或化学变化使之胶凝，固化成为泡沫塑均匀的泡沫体，然后再经过物理或化学变化使之胶凝，固化成为泡沫塑料。料。上一页 下一页返回项目二项目二 泡沫塑料的发泡方法及原理泡沫塑料的发泡方法及原理为缩短时间可通入空气和加入乳化剂或表面活性剂。常用该法生产的有为缩短时间可通入空气和加入乳化剂或表面活性剂。常用该法生产的有聚甲醛、聚乙烯醇缩甲醛、聚酯酸乙烯、聚氯乙烯溶胶等泡沫塑料。聚甲醛、聚乙烯醇缩甲醛、聚酯酸乙烯、聚氯乙烯溶胶等泡沫塑料。单元四泡沫塑料的发泡原
14、理单元四泡沫塑料的发泡原理泡沫塑料的形成是把气体溶解在液态聚合物中形成饱和溶液，然后通过泡沫塑料的形成是把气体溶解在液态聚合物中形成饱和溶液，然后通过成核作用生成泡沫。发泡剂可预先溶解在液态聚合物中，当温度升高、成核作用生成泡沫。发泡剂可预先溶解在液态聚合物中，当温度升高、压力降低时，就会放出气体，形成泡沫。其泡沫的形成大体上分三个阶压力降低时，就会放出气体，形成泡沫。其泡沫的形成大体上分三个阶段段:泡沫的形成、泡沫的增长、泡沫的稳定。泡沫的形成、泡沫的增长、泡沫的稳定。1.泡沫的形成泡沫的形成上一页 下一页返回项目二项目二 泡沫塑料的发泡方法及原理泡沫塑料的发泡方法及原理当气体在溶液中达饱和
15、限度而形成过饱和溶液时，气体又从溶液中逸出当气体在溶液中达饱和限度而形成过饱和溶液时，气体又从溶液中逸出形成气泡，形成气泡的过程就是成核作用的过程。这时，除聚合物液相形成气泡，形成气泡的过程就是成核作用的过程。这时，除聚合物液相外，产生了新相外，产生了新相气相，分散在聚合物中，成为泡沫。气相，分散在聚合物中，成为泡沫。2.泡沫的增长泡沫的增长气泡形成之后，由于气泡内气体压力与半径成反比，气泡越小，内部的气泡形成之后，由于气泡内气体压力与半径成反比，气泡越小，内部的压力越大。当两个大小不同的气泡接近时，由于气体从小气泡扩散到大压力越大。当两个大小不同的气泡接近时，由于气体从小气泡扩散到大气泡，造
16、成气泡合并，通过成核剂的作用增加了气泡的数量，加上气泡气泡，造成气泡合并，通过成核剂的作用增加了气泡的数量，加上气泡的膨胀扩大了泡孔的直径，从而泡沫得到增长。的膨胀扩大了泡孔的直径，从而泡沫得到增长。促使气泡增长的因素促使气泡增长的因素:溶解气体的增加溶解气体的增加;温度的升高温度的升高;气体的膨胀气体的膨胀;气泡的气泡的合并。合并。上一页 下一页返回项目二项目二 泡沫塑料的发泡方法及原理泡沫塑料的发泡方法及原理阻碍气泡增长的因素阻碍气泡增长的因素:表面张力和塑料的黏度。表面张力和塑料的黏度。3.泡沫的稳定泡沫的稳定泡沫物是热力学不稳定体，它不会持续很长时间，所以必须保证泡沫稳泡沫物是热力学不
17、稳定体，它不会持续很长时间，所以必须保证泡沫稳定。定。稳定泡沫的方法稳定泡沫的方法:利用表面活性剂，以降低其表面张力，有利于形成细利用表面活性剂，以降低其表面张力，有利于形成细泡，减少气体的扩散作用，使泡孔稳定泡，减少气体的扩散作用，使泡孔稳定;提高塑料熔体的黏度，防止泡提高塑料熔体的黏度，防止泡壁进一步变薄来稳定泡沫。在发泡过程中，通过对物料的冷却或塑料的壁进一步变薄来稳定泡沫。在发泡过程中，通过对物料的冷却或塑料的交联作用，都能提高塑料的熔体黏度。交联作用，都能提高塑料的熔体黏度。上一页返回项目三项目三 泡沫塑料的成型工艺泡沫塑料的成型工艺单元一聚苯乙烯泡沫塑料单元一聚苯乙烯泡沫塑料聚苯乙
18、烯泡沫塑料具有吸水性小，隔声、保湿、介电性优良等特点。聚苯乙烯泡沫塑料具有吸水性小，隔声、保湿、介电性优良等特点。聚苯乙烯泡沫塑料的成型方法很多，主要有模压法、可发性珠粒法和挤聚苯乙烯泡沫塑料的成型方法很多，主要有模压法、可发性珠粒法和挤出发泡法。模压法是采用乳液法聚苯乙烯和热分解型发泡剂制得，是早出发泡法。模压法是采用乳液法聚苯乙烯和热分解型发泡剂制得，是早期使用的方法，现在用得很少。目前大多使用的是可发性珠粒法和挤出期使用的方法，现在用得很少。目前大多使用的是可发性珠粒法和挤出发泡法。发泡法。聚苯乙烯泡沫塑料常用物理发泡法进行发泡。有两种生产方法聚苯乙烯泡沫塑料常用物理发泡法进行发泡。有两
19、种生产方法:一是悬浮一是悬浮聚合的聚苯乙烯颗粒中渗入低沸点的液体，使其成为可发性珠粒，然后聚合的聚苯乙烯颗粒中渗入低沸点的液体，使其成为可发性珠粒，然后经过预发泡、熟化和发泡成型而制成制品经过预发泡、熟化和发泡成型而制成制品;下一页返回项目三项目三 泡沫塑料的成型工艺泡沫塑料的成型工艺二是将高分子量的乳液法聚合的粉状聚苯乙烯树脂、发泡剂及其他添加二是将高分子量的乳液法聚合的粉状聚苯乙烯树脂、发泡剂及其他添加剂的混合物，通过挤出机挤出发泡，再经冷却定型而成泡沫制品。剂的混合物，通过挤出机挤出发泡，再经冷却定型而成泡沫制品。(一一)可发性珠粒法可发性珠粒法1.可发性聚苯乙烯珠粒的制造可发性聚苯乙烯
20、珠粒的制造采用的液体发泡剂大多是脂肪烃类化合物，如丁烷、正戊烷、异丁烷、采用的液体发泡剂大多是脂肪烃类化合物，如丁烷、正戊烷、异丁烷、石油醚等。其珠粒的制造方法有一步法、一步半法和两步法。石油醚等。其珠粒的制造方法有一步法、一步半法和两步法。(1)一步法一步法:其是指发泡剂在聚合时加入的方法。其是指发泡剂在聚合时加入的方法。(2)一步半法一步半法:其是指发泡剂在反应中期加入的方法。这种方法减少了发其是指发泡剂在反应中期加入的方法。这种方法减少了发泡剂的阻聚作用，分子量有所提高。泡剂的阻聚作用，分子量有所提高。上一页 下一页返回项目三项目三 泡沫塑料的成型工艺泡沫塑料的成型工艺(3)两步法两步法
21、:其是指聚合反应形成其是指聚合反应形成PS珠粒后，在加温加压下，将低沸点的珠粒后，在加温加压下，将低沸点的液体渗入到液体渗入到PS中，使其溶胀，经冷却后留在珠粒中的方法。操作工序较中，使其溶胀，经冷却后留在珠粒中的方法。操作工序较多，发泡剂渗透时间较长，颗粒度已经过筛选，不合格的已事先剔除，多，发泡剂渗透时间较长，颗粒度已经过筛选，不合格的已事先剔除，有助于提高泡沫制品的质量，塑料加工厂常用。有助于提高泡沫制品的质量，塑料加工厂常用。2.预发泡预发泡(1)预发泡的作用预发泡的作用:凭加热使可发性珠粒膨胀到一定程度，这样可以使模凭加热使可发性珠粒膨胀到一定程度，这样可以使模塑制品密度更低，并且减
22、小密度梯度，使发泡制品均匀。塑制品密度更低，并且减小密度梯度，使发泡制品均匀。(2)预发泡方法预发泡方法:水蒸气、热水、热空气和红外线。其中以水蒸气常用。水蒸气、热水、热空气和红外线。其中以水蒸气常用。预发泡过程中严格控制加热温度和时间，使可发性珠粒软化呈高弹态，预发泡过程中严格控制加热温度和时间，使可发性珠粒软化呈高弹态，但不要熔化，使珠粒有足够的强度以与内部总压力平衡，避免预发泡粒但不要熔化，使珠粒有足够的强度以与内部总压力平衡，避免预发泡粒子破裂。子破裂。上一页 下一页返回项目三项目三 泡沫塑料的成型工艺泡沫塑料的成型工艺3.熟化熟化(1)熟化的目的熟化的目的:预发泡后在空气中暴露一段时
23、间使空气逐步渗入泡孔，预发泡后在空气中暴露一段时间使空气逐步渗入泡孔，令泡孔内外压力达到平衡，使冷凝的发泡剂再渗透到粒子中去。令泡孔内外压力达到平衡，使冷凝的发泡剂再渗透到粒子中去。(2)熟化原理熟化原理:因为预发泡后，气泡中的气体因冷却而凝结，此时凝结成因为预发泡后，气泡中的气体因冷却而凝结，此时凝结成液体的发泡剂又重新溶入聚苯乙烯中，一部分还会向外渗出，当气体初液体的发泡剂又重新溶入聚苯乙烯中，一部分还会向外渗出，当气体初凝结的一段时间内，气泡的压力会有较大的下降，以致出现真空，因此凝结的一段时间内，气泡的压力会有较大的下降，以致出现真空，因此预发泡颗粒很脆弱。随着成熟时间的递延，外界空气
24、逐渐渗入气泡，预预发泡颗粒很脆弱。随着成熟时间的递延，外界空气逐渐渗入气泡，预发泡颗粒就变成具有弹性而又不能用手轻易捏碎的物体。发泡颗粒就变成具有弹性而又不能用手轻易捏碎的物体。(3)熟化方法熟化方法:将预发泡颗粒放入大型料斗中进行。空气从料斗底部缓缓将预发泡颗粒放入大型料斗中进行。空气从料斗底部缓缓送进，由顶部排出。送进，由顶部排出。上一页 下一页返回项目三项目三 泡沫塑料的成型工艺泡沫塑料的成型工艺熟化时最好使空气很快地渗入预发泡珠粒中，而不使发泡剂太多渗出，熟化时最好使空气很快地渗入预发泡珠粒中，而不使发泡剂太多渗出，否则预发物在模塑时的膨胀就差。否则预发物在模塑时的膨胀就差。4.模塑成
25、型模塑成型(1)过程过程:常用的模塑方法是蒸汽箱模塑法。熟化珠粒入模，送入液压机常用的模塑方法是蒸汽箱模塑法。熟化珠粒入模，送入液压机蒸气室，加热发泡剂气化膨胀、塑料软化、进一步膨胀。蒸气室，加热发泡剂气化膨胀、塑料软化、进一步膨胀。(2)工艺控制。工艺控制。温度温度:温度尽快达到温度尽快达到110135，蒸汽压偏高达，蒸汽压偏高达0.2940.329 MPa。时间时间:蒸汽的加热时间依制品的厚度而定，一般蒸汽的加热时间依制品的厚度而定，一般5 60S。冷却冷却:若制品密度大于若制品密度大于0.025 g/cm3，可用洗淋的方法，可用洗淋的方法;若制品密度小于若制品密度小于0.025到到cm，
26、因为容易碎裂和收缩，最好用空气冷却。，因为容易碎裂和收缩，最好用空气冷却。上一页 下一页返回项目三项目三 泡沫塑料的成型工艺泡沫塑料的成型工艺5.挤出成型挤出成型(1)发泡过程发泡过程:硼酸和碳酸氢钠起成核剂的作用，它们在挤出机料筒中受硼酸和碳酸氢钠起成核剂的作用，它们在挤出机料筒中受热分解出不溶于聚苯乙烯的气体，均匀地混合在熔融的树脂中，混合物热分解出不溶于聚苯乙烯的气体，均匀地混合在熔融的树脂中，混合物一出口模，就处于常压下，由成核剂形成的气体由于解除了压力，而立一出口模，就处于常压下，由成核剂形成的气体由于解除了压力，而立即气化膨胀，形成互不连通的泡孔核，熔融在树脂中的发泡剂就进入泡即气
27、化膨胀，形成互不连通的泡孔核，熔融在树脂中的发泡剂就进入泡孔核内，使泡孔连续膨胀，生成密度降低的泡沫制品。孔核内，使泡孔连续膨胀，生成密度降低的泡沫制品。(2)发泡方法和设备发泡方法和设备:挤出时易用吹塑法制成筒状发泡膜，再在生成线上挤出时易用吹塑法制成筒状发泡膜，再在生成线上用刀剖开成片状，因为直接挤出成泡沫片材会在制品上出现膨胀而形成用刀剖开成片状，因为直接挤出成泡沫片材会在制品上出现膨胀而形成波纹。波纹。上一页 下一页返回项目三项目三 泡沫塑料的成型工艺泡沫塑料的成型工艺有机过氧化物的反应是从分解开始的，当交联剂分解到其浓度一半时所有机过氧化物的反应是从分解开始的，当交联剂分解到其浓度一
28、半时所需的时间，称为半衰期。而交联时间取预定交联温度下半衰期的需的时间，称为半衰期。而交联时间取预定交联温度下半衰期的1012倍的时间。在发泡成型过程中，要防止交联剂过早达到分解温度，选择倍的时间。在发泡成型过程中，要防止交联剂过早达到分解温度，选择过氧化物的稳定性要适合交联起始要求和加工的要求。过氧化物的稳定性要适合交联起始要求和加工的要求。2.聚乙烯泡沫塑料的成型聚乙烯泡沫塑料的成型聚乙烯泡沫塑料的成型一般用模压法，模压法可分为一步法和二步法。聚乙烯泡沫塑料的成型一般用模压法，模压法可分为一步法和二步法。1)一步法一步法混合在室温下进行。混炼温度在树脂的熔点以上，交联剂和发泡剂的分混合在室
29、温下进行。混炼温度在树脂的熔点以上，交联剂和发泡剂的分解温度以下解温度以下(110120)。上一页 下一页返回项目三项目三 泡沫塑料的成型工艺泡沫塑料的成型工艺(3)工艺控制工艺控制:挤出温度应比挤出聚苯乙烯一般制品时低，不超过挤出温度应比挤出聚苯乙烯一般制品时低，不超过120。吹胀比约为吹胀比约为6，并配合较快的牵引速度，以便挤出物在张力作用下，大，并配合较快的牵引速度，以便挤出物在张力作用下，大分子沿牵伸方向定向，物料机械性能提高。分子沿牵伸方向定向，物料机械性能提高。挤出物应在离开口模时立即发泡，并使泡孔能均匀地双向膨胀。挤出物应在离开口模时立即发泡，并使泡孔能均匀地双向膨胀。(二二)P
30、S一步法挤出发泡板材一步法挤出发泡板材将将PS树脂和泡孔成核剂树脂和泡孔成核剂(滑石粉滑石粉)、稳定剂等，在长径比较大的、稳定剂等，在长径比较大的(L/D=(26 32):1，也有高达，也有高达50:1)，压缩比较小，压缩比较小(L/D=(1.13):1)的挤出机的挤出机内塑化，在熔融段末端压入发泡剂内塑化，在熔融段末端压入发泡剂(常用发泡剂有脂肪烃类、二氯甲烷常用发泡剂有脂肪烃类、二氯甲烷等等)，在均化段熔体和发泡剂混合，在均化段熔体和发泡剂混合(或在另一挤出机内均化混合或在另一挤出机内均化混合)，再一起，再一起通过机头口模挤出，出模后减压发泡，再冷却，得到具有一定厚度的结通过机头口模挤出，
31、出模后减压发泡，再冷却，得到具有一定厚度的结皮发泡制品。皮发泡制品。上一页 下一页返回项目三项目三 泡沫塑料的成型工艺泡沫塑料的成型工艺制品密度可达制品密度可达0.03 0.08 g/cm3，也可以采用两台挤出机联合挤出。，也可以采用两台挤出机联合挤出。生产时挤出温度应严格控制，出模前保证熔体的黏度，使泡沫均匀。所生产时挤出温度应严格控制，出模前保证熔体的黏度，使泡沫均匀。所以均化段的温度要低于熔融段。以均化段的温度要低于熔融段。单元二聚乙烯泡沫塑料单元二聚乙烯泡沫塑料聚乙烯泡沫塑料具有密度低、耐低温及抗化学性能优良等优点，并具有聚乙烯泡沫塑料具有密度低、耐低温及抗化学性能优良等优点，并具有一
32、定的力学强度，可用作日用品、精密仪器的包装材料，保温材料和水一定的力学强度，可用作日用品、精密仪器的包装材料，保温材料和水上漂浮材料等。上漂浮材料等。1.交联聚乙烯泡沫塑料成型原理交联聚乙烯泡沫塑料成型原理聚乙烯是结晶聚合物，在结晶熔融温度以下几乎不流动，而在熔融温度聚乙烯是结晶聚合物，在结晶熔融温度以下几乎不流动，而在熔融温度以上其熔融黏度急剧下降，发泡过程中产生的气体很难包住。以上其熔融黏度急剧下降，发泡过程中产生的气体很难包住。上一页 下一页返回项目三项目三 泡沫塑料的成型工艺泡沫塑料的成型工艺此外，聚乙烯从熔融态转变为结晶态要放出大量的结晶热，而熔融聚乙此外，聚乙烯从熔融态转变为结晶态
33、要放出大量的结晶热，而熔融聚乙烯的比热较大，因此从熔融状态转变到固体状态的时间比较长，加上聚烯的比热较大，因此从熔融状态转变到固体状态的时间比较长，加上聚乙烯的透气率较高，这样既使得发泡气体易于逃逸，又适宜发泡的温度乙烯的透气率较高，这样既使得发泡气体易于逃逸，又适宜发泡的温度范围较窄，因此聚乙烯泡沫塑料的研制工作较晚。除挤出发泡制得无交范围较窄，因此聚乙烯泡沫塑料的研制工作较晚。除挤出发泡制得无交联的高倍率发泡材料外，欲制得更高发泡倍率的泡沫塑料，必须在聚乙联的高倍率发泡材料外，欲制得更高发泡倍率的泡沫塑料，必须在聚乙烯分子间进行交联，将熔融物料的黏性和弹性调节在一定范围内，使得烯分子间进行
34、交联，将熔融物料的黏性和弹性调节在一定范围内，使得物理力学性能显著提高。物理力学性能显著提高。为了改善聚烯烃类塑料的发泡缺陷，常采用树脂分子间交联的方法调节为了改善聚烯烃类塑料的发泡缺陷，常采用树脂分子间交联的方法调节熔融物的黏弹性，使之达到发泡所需的条件，并提高泡沫塑料的物理机熔融物的黏弹性，使之达到发泡所需的条件，并提高泡沫塑料的物理机械性能。械性能。上一页 下一页返回项目三项目三 泡沫塑料的成型工艺泡沫塑料的成型工艺混炼好后，按模具大小出片，厚度混炼好后，按模具大小出片，厚度1 mm左右，按质量称量、裁切后，左右，按质量称量、裁切后，放入模压模具，加热放入模压模具，加热(160左右左右)
35、、加压、加压(7.1210.78 MPa)68 min，交联剂交联，后发泡剂分解，待发泡剂完全分解后，解除压机的压力开交联剂交联，后发泡剂分解，待发泡剂完全分解后，解除压机的压力开模，使热的物料膨胀弹出，在模，使热的物料膨胀弹出，在23s内完成发泡。在发泡过程中特别要注内完成发泡。在发泡过程中特别要注意物料的黏弹性，如果黏弹性太低，如遇微小的机械阻力，就会导致泡意物料的黏弹性，如果黏弹性太低，如遇微小的机械阻力，就会导致泡沫塑料的龟裂，在生产中，有用开模前适当降低物料的温度，使其黏弹沫塑料的龟裂，在生产中，有用开模前适当降低物料的温度，使其黏弹性提高，再开模的办法。所以一步法所得泡沫塑料的发泡
36、倍率不高，一性提高，再开模的办法。所以一步法所得泡沫塑料的发泡倍率不高，一般在般在315倍倍;而两步法可得发泡倍率为而两步法可得发泡倍率为30倍的倍的PE泡沫塑料。泡沫塑料。2)两步法两步法上一页 下一页返回项目三项目三 泡沫塑料的成型工艺泡沫塑料的成型工艺两步法的成型工艺两步法的成型工艺:首先将塑炼好的片材在压机上模压，温度为首先将塑炼好的片材在压机上模压，温度为150，时间根据片材的厚度常为时间根据片材的厚度常为30 min左右，去压，开模，完成第一步发泡，左右，去压，开模，完成第一步发泡，密度为密度为0.098 g/cm3，此时，此时70%的发泡剂没有分解，然后趁热置于的发泡剂没有分解，
37、然后趁热置于165的油浴中加热的油浴中加热20 min，这一步材料的密度进一步降低，但是尚有，这一步材料的密度进一步降低，但是尚有7%发发泡剂没有分解，从油浴中取出，室温下冷却，余下的发泡剂继续分解泡剂没有分解，从油浴中取出，室温下冷却，余下的发泡剂继续分解10 min后，发泡完毕。所制得的制品泡孔细小、均匀，密度为后，发泡完毕。所制得的制品泡孔细小、均匀，密度为0.027 g/cm3。单元三聚氨酯泡沫塑料单元三聚氨酯泡沫塑料聚氨酯泡沫塑料是以多元异氰酸酯和多元醇为主要原料，加入催化剂、聚氨酯泡沫塑料是以多元异氰酸酯和多元醇为主要原料，加入催化剂、发泡剂和表面活性剂等，在充分混合下反应形成的轻
38、质发泡材料。发泡剂和表面活性剂等，在充分混合下反应形成的轻质发泡材料。上一页 下一页返回项目三项目三 泡沫塑料的成型工艺泡沫塑料的成型工艺聚氨酯泡沫塑料按其生产原料不同可分为聚醚型和聚酯型聚氨酯泡沫塑料按其生产原料不同可分为聚醚型和聚酯型;按制品的性能按制品的性能不同又可分为软质、半硬质和硬质泡沫塑料不同又可分为软质、半硬质和硬质泡沫塑料;生产软质泡沫塑料聚醚或聚生产软质泡沫塑料聚醚或聚酯都是线型的或稍带支链的长链分子，每个大分子带有酯都是线型的或稍带支链的长链分子，每个大分子带有2一一3个轻基，相个轻基，相对分子质量为对分子质量为2 000 4 000。生产硬质泡沫塑料的聚醚或聚酯相对分子。
39、生产硬质泡沫塑料的聚醚或聚酯相对分子质量较小，具有支链结构，官能度为质量较小，具有支链结构，官能度为38。软质的泡沫塑料主要用于家。软质的泡沫塑料主要用于家具衬垫、车用垫材、地毯底衬、建筑吸声、体育垫、床垫和仪器包装等具衬垫、车用垫材、地毯底衬、建筑吸声、体育垫、床垫和仪器包装等;硬质泡沫塑料用于冰箱、冷库等隔热保温，石油管道等的隔热。按生产硬质泡沫塑料用于冰箱、冷库等隔热保温，石油管道等的隔热。按生产方法还可分为一步法和两步法方法还可分为一步法和两步法(包括预聚法和半预聚法包括预聚法和半预聚法)。两步法是早期。两步法是早期使用的生产方法，其中预聚法目前使用较少，广泛使用的是一步法和半使用的生
40、产方法，其中预聚法目前使用较少，广泛使用的是一步法和半预聚法。按发泡方法分类有块状、模塑和喷涂聚氨酯泡沫塑料。预聚法。按发泡方法分类有块状、模塑和喷涂聚氨酯泡沫塑料。上一页 下一页返回项目三项目三 泡沫塑料的成型工艺泡沫塑料的成型工艺聚氨酯发泡工艺如下所述。聚氨酯发泡工艺如下所述。(1)一步法一步法:中密度聚酯型软质聚氨酯泡沫塑料配方。中密度聚酯型软质聚氨酯泡沫塑料配方。工艺工艺:按配方用量比把各种原料用计量泵送到带有高速搅拌器的发泡机混按配方用量比把各种原料用计量泵送到带有高速搅拌器的发泡机混合器内，混合器能移动合器内，混合器能移动(14 18次次/分钟分钟)，以加强搅拌作用。然后从器底，以加强搅拌作用。然后从器底部不断排出混合物，流到连续运转的传送带上，传送带上衬有纸张，部不断排出混合物，流到连续运转的传送带上，传送带上衬有纸张，100下熟化。下熟化。(2)两步法两步法:首先将聚醚树脂和适量的异氰酸酯生成预聚体，再与其他组首先将聚醚树脂和适量的异氰酸酯生成预聚体，再与其他组分高速混合，发泡。分高速混合，发泡。上一页返回谢谢观赏谢谢观赏
