材料成型泡沫塑料的成型.ppt

模塑发泡设备及制品第31页，共80页，星期日，2025年，2月5日第32页，共80页，星期日，2025年，2月5日5、挤出成型可发性聚苯乙烯珠粒可直接用于挤出成型片材和薄膜，制品的密度偏高为0.32～0.80g/cm3。因为在挤出过程中很容易造成在机筒内塑化压实情况，所以制品密度偏高，为降低制品密度可加入1.6%的硼酸和1.8%的碳酸氢钠。第33页，共80页，星期日，2025年，2月5日（1）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孔核内，使泡孔连续膨胀，生成密度降低的泡沫制品。第34页，共80页，星期日，2025年，2月5日（2）发泡方法和设备挤出时易用吹塑法制成筒状发泡膜，再在生成线上用刀剖开成片状，因为直接挤出成泡沫片材会在制品的宽向上出现膨胀而形成波纹。对螺杆的要求：长径比=20：1，压缩比2～4。机头口模内应有一定的压力差，以阻止物料在模内发泡，如果在模内发泡，物料流动会使泡壁破裂并孔，而呈粗孔，发泡不均匀。第35页，共80页，星期日，2025年，2月5日（3）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120℃。吹胀比约为6，并配合较快的牵引速度，以便挤出物在张力下大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。因为发泡剂气化吸热，使树脂冷却并使泡壁有一定的张力，有助于防止气泡并孔。因此，温度、牵引速度和冷却速度应严格控制。加有固体发泡剂(成核剂)的挤出发泡制品，其最小密度可达0.012～0.016g/cm3。注意：挤出发泡聚苯乙烯时，有液体发泡剂的挥发和扩散，必须严格注意防火和防爆。第36页，共80页，星期日，2025年，2月5日（二）PS一步法挤出发泡板材将PS和泡孔成核剂(滑石粉)、稳定剂等，在长径比较大的(L/D=26～32:1,也有高达50：1)，压缩比较小(1.1～3:1)的挤出机内塑化，在熔融段末端压入发泡剂（常用发泡剂有脂肪烃类、二氯甲烷等），在均化段熔体和发泡剂混合（或在另一挤出机内均化混合），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皮发泡制品。制品密度可达0.03～0.08g/cm3。也可以采用两台挤出机联合挤出。第37页，共80页，星期日，2025年，2月5日第38页，共80页，星期日，2025年，2月5日生产注意的工艺问题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。挤出的泡沫塑料板材必须慢慢冷却，以免造成内应力，导致泡沫崩塌。第39页，共80页，星期日，2025年，2月5日二、聚乙烯泡沫塑料聚乙烯泡沫塑料密度小，低温性能和抗化学腐蚀性能良好，并且具有一定的物理力学强度，因此可用于日用制品、精密仪器包装材料、保暖材料、水上漂浮材料以及代替天然木材等方面，应用面很广，发展也很迅速。第40页，共80页，星期日，2025年，2月5日（一）聚乙烯发泡的特点1、聚烯烃结晶度高，在未达到结晶熔融温度以前，树脂几乎不能流动，而达到熔融温度，整个聚合物的熔融黏度急剧下降，使发泡过程中产生的气泡很难保持2、PE结晶度高结晶快；从熔融态到晶态时放出大量的结晶热；熔融聚烯烃的比热容较大；从熔融态冷却到固态需时间较长；使发泡的气体逃逸的机会增多；3、聚烯烃塑料的透气性大，使发泡的气体难保持。第41页，共80页，星期日，2025年，2月5日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粘弹性，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。第42页，共80页，星期日，2025年，2月5日（二）聚烯烃的交联交联方法有物理交联和化学交联，而物理交联常用的是辐射交联，由于辐射交联需要很昂贵的设备，特殊产品如薄的发泡制品、细径电缆生产时有应用，一般的采用化学交联。交联剂都含有氧-氧键，如：过氧化二异丙苯(DCP）等，它的键能小，不稳定，在热和光作用下容易分解生成游离基，从而引发聚乙烯主链上某些碳原子产生活性，而后两个大分子游离基相互结合产生c-c交联键。加入助交联剂，如：马来酰亚胺、顺丁烯二酸酐、1，2－聚丁二烯等含有双键和过氧键的化合物。可以提高过氧化物的交联效率，可以提高交联度，使泡沫均匀、坚固。第43页，共80页，星期日，2025年，2月5日为了制得不同性能的PE泡沫塑料制品,可以对PE本身进行改性,如接枝；同EVA、聚异丁烯、天然橡胶或合成橡胶、聚苯乙烯、高低密