新闻动态

泡沫塑料成型原理

发布时间:2022/3/14
  发泡塑料是以热塑性或固性树脂为基体,其内部具有无数微小气孔的塑料。发泡是塑料加工的重要方法之一,塑料发泡得到的泡沫塑料含有气、固两相(即气体和固体)。气体以泡孔的形式存在于泡沫中,泡孔与泡孔互相隔绝的称为闭孔,连通的称为开孔,从而有闭孔泡沫塑料和开孔泡沫塑料之分。泡沫包装材料结构的开孔或闭孔是由原材料的性质及其加工工艺所决定的,现在基本上所有的塑料,包括热塑性和热固性的都可以发泡为泡沫塑料。
  工业上的制备方法有挤出发泡、注射发泡、模塑发泡、压延发泡、粉末发泡和喷涂发泡等。其中,挤出发泡是最重要的成型方法之一。挤出吹塑发泡应用较少,但是在某些制品的加工上有其特点。在这里重点讲述注塑成型发泡。
  泡沫塑料挤出成型工艺中的成核方法基本上可归纳为气体混合物、填充物、部分不相容的添加剂三类。
  (1)气体混合物在聚合物熔体中具有不同溶解度的气体混合物可以用来控制气泡的增长。理论上,当熔体压力降低时,相对于独立的气体熔解压力来说,这种气体的释放是连续的。这种连续的释放将减少熔体延伸率和气泡壁的塌陷。
  (2)填充物 细小的晶体填充物常用作成核剂使聚合物熔体的泡沫形成得以控制。在机头出口处,由于体积一下子增加很多,从而使熔体温度下降。可是,晶体细粒的体积保持不变(没有热损失),因此产生“局部热点”。这种流动性相对较好的局部区域很容易形成泡沫体。
  (3)部分不相窖添加剂 部分不相容添加剂(如增塑剂、蜡)在聚合物熔体中也能起到成核剂的作用。在发泡过程中,当气体从聚合物熔体中释放出来时,每个泡沫都被不相容的液相密封起来,从而使气体凝聚得很小,避免了气泡相通形成大孔。
  泡沫塑料的生产是在塑料中加入物理或化学发泡剂,在生产工艺条件下,使发泡剂分解产生气体并在塑料中形成气孔。泡沫塑料的成型过程可分为以下三个阶段。
  1.气泡核的形成
  化学发泡剂分解产生的气体或低沸点液体蒸发产生的气体,先是以溶解状态分散在塑料中。当气体的量越来越多,超过其溶解度而达到过饱和状态后,气体就要溢出,析出的气体聚集起来,占有一定的空间而产生气泡。气孔的形成要靠成核作用,一般被析出的气体容易在下列地方聚集起来。
  (1)分散在液态物料中的固体小颗粒(填充剂、着色剂和其他低溶解度配合剂、杂质)的周围。
  (2)物料中比周围温度高的热点,这些地方溶解度低、气体过饱和程度高,容易析出。析出后压力较高,容易占领空间。这些地方物料的黏度和表面张力都比较低,容易变形。这都有利于产生气孔。
  (3)结晶聚合物中,微晶不均匀的晶核中心。
  (4)聚合物交联密度较高的地方。这时,体系中除了液相的聚合物外,还存在气相,气相分散在聚合物液体中便成为泡沫。如果体系中同时还存在较小的固体粒子——成核剂,使泡沫易于聚集,可提高泡沫塑料的形成速度和泡沫的细度,否则泡沫易出现大孔。
  2、气泡的增长
  由于气孔内气体的压力与其半径成反比,气孔越小,内部压力就越高,这样就会促使溶解在物料中的气体迁移到气孔中去,直到物料中的气体量减少到饱和状态以下。如果发泡剂还在继续产生气体,。物料中的气体仍处于过饱和状态,就会不断有气体向气孔输送,气孔内气体压力增高就要向外膨胀,使孔壁变形。物料的变形能力与物料的表面张力、黏度有关,取决于聚合物、配方、温度和压力等。一般聚合物的相对分子质量较低,配方中填充剂较少,增塑(软化、润滑)剂较多,温度较高,压力较低,物料就较易变形。在这些情况下,气孔容易增大。气孔碰撞而合并也会使气孔增大,即小气孔内压力大,大气孔内压力月K一所似当两个气孔合并时,总是小气孔内的气体合并到大气孔中去而使大气孔进一步增大。
  3、气洽的稳定
  “合理的泡沫包装盒结构要求气孔增大到一定程度后稳定,但在塑料中产生的气扎并不稳定,在重力作用下气孔壁的物料会向下流动,使气孔壁变得薄弱,气孔容易合并增大。气体密度小要向上运动,如果不能有效地稳定气孔,气孔体积会增大,数量减少,进而集中在上层,甚至从顶部逸出而破坏泡沫结构。
  稳定气孔的方法有三种。
  (1)对于有些热塑性塑料,适当选用表面活性剂(如硅油),降低表面张力,有利于形成细泡,减少气体扩散作用,使气孔稳定。
  (2)遗过控制工艺过程的温度和各温度范围的时间来控制物料的表面张方、黏度,当气孔增大到一定程度,及时冷却使发泡物料的黏度提高,流动性变差一些,气孔就难以运动,难以合并而被稳定下来。
  (3)对于热固性塑料可以通过控制交联速度来控制黏度,降低流动性,使气孔稳定下来。
产品展示
联系我们
公司地址:启东市永和镇
联系电话:0513-83629000
联系人:张林
手机:13862980001
邮箱:13862980001@163.com
泡沫包装  白炭黑  活性炭纤维  防爆正压柜  氨气空气混合器  卷板机  喷射器  液压机  sf6气体回收装置  漂白粉  静态混合器
2020 - 2021 启东宏联泡塑有限公司  商道企业网站营销自助管理系统  网站管理