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聚苯乙烯泡沫制品制作过程一:气发泡沫塑料的成型原理

泡沫塑料的成型分为气发泡沫塑料和组合泡沫塑料两种。本章主要介绍气发泡沫塑料的成型。

气发泡沫塑料的形成是将气体溶解在液态聚合物中,或将聚合物加热到熔融状态并同时产生气体形成饱和溶液,然后通过成核作用形成无数微小气泡核,泡核增长而制得泡沫塑料。发泡用的发泡剂可预先溶解于聚合物中或与固态聚合物混匀,当温度升高或压力降低时,就会发出气体而形成泡沫塑料。

气发泡沫的形成大体分为气泡的形成、气泡的增长和泡沫稳定三个阶段。

把化学发泡剂加入熔融的聚合物,或在混有发泡剂的固态聚合物中通人蒸汽,就会因化学反应或加入的气体形成气一液溶液,当达到饱和状态时,就会形成气泡核,此过程称为成核过程。为了在气体浓度较低情况下成核,往往在配方中加入成核剂(又称形核剂),加快泡沫塑料的形成速度和提高泡孔的细度。

气泡形成后,随着溶解气体的增加,温度的升高,气体的受热膨胀和气泡之间的合并,将促使气泡不断地增长。同时,通过成核剂的作用大大增加了气泡的数量,再加上气泡膨胀使孔直径扩大,因此泡沫塑料将不断胀大。

由于气泡的不断生成和增长,使得泡沫体系的体积和表面积增大,因此气壁的厚度会不断减薄,使泡沫体系不稳定。通常采用加入表面活性剂以减少气体扩散的作用来促使泡沫的稳定,也可通过提高聚合物熔体、对物料冷却或增加聚合物交联作用来达到稳定的目的。

聚苯乙烯泡沫塑料成型方法主要有模压法、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的方法制得泡沫塑料,是早期使用的方法,现在很少使用。目前大量使用的方法是可发性珠粒法和挤出发泡法,我国主要使用可发性珠粒法。

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