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几种塑料发泡成型方法,你了解多少?

发泡成型,首先应在橡胶熔体或固体中形成大量均匀细密的气泡核,然后再膨胀成为所要求之泡体结构的泡体。


要控制气泡的膨胀过程,必须了解气泡膨胀的动力和阻力,各影响因素和相互之间的关系。


影响气泡成长的因素很多,归纳走来可分为两大类。


1、原材料的规格、品种、性能以及用量的影响。


(例如:发泡剂的浓度、溶解度、扩散系数、橡胶的粘弹性能等。)



2、加工参数的影响。


(例如:压力、温度、速度等)


气泡的稳定和固化过程


发泡剂在发泡过程中,多数是不稳定的。


(形成的气泡可以继续膨胀、合并、塌陷或破裂)


固化过程一在加热的条件下产生硫化,分子的结构逐步网状化,泡体逐渐失去流动性,而固化成型。(琦鸿新材料gi-hug)


固化速度对泡体的品质影响很大。


气泡塌陷和破裂的原因


1、气泡在橡胶中所受力平衡关系就不能维持,气泡中的气体就会向橡胶中扩散,并导致气泡塌陷。


2、气泡不稳定的情况,发生在两个大小不等的相邻气泡间。


(小泡中的气体压力比大泡中的气体压力大,因此小泡易向大气泡扩散。)


低粘度橡胶中的泡体,常常造成气泡的破裂和塌陷


气泡在橡胶中所受力平衡关系如下式:


Pg:橡胶中气的内压


P(R):橡胶中溶解气体的分压力


Trr(R):橡胶作用在气泡壁上的法向应力



Q:橡胶的表面张力


R:气泡半径


如果P(R)值过低,以上平衡关系就不能维持。


发泡成型原理


发泡方法根据所用发泡剂的不同可以分为物理发泡法和化学发泡法两大类。在这里首先简单介绍一下发泡剂。


发泡剂


发泡剂可简单粗分为物理发泡剂与化学发泡剂两类。对物理发泡剂的要求是 :无毒、无臭、无腐蚀作用、不燃烧、热稳定性好、气态下不发生化学反应、气态时在塑料熔体中的扩散速度低于在空气中的扩散速度。常用的物理发泡剂有空气、氮气、二氧化碳、碳氢化合物、氟利昂等 ;化学发泡剂是一种受热能释放出气体诸如氮气、二氧化碳等的物质,对化学发泡剂的要求是 :其分解释放出的气体应为无毒、无腐蚀性、不燃烧、对制品的成型及物理、化学性能无影响,释放气体的速度应能控制,发泡剂在塑料中应具有良好的分散性。应用比较广泛的有无机发泡剂如碳酸氢钠和碳酸铵,有机发泡剂如偶氮甲酰胺和偶氮二异丁腈。


1、物理发泡法


简单地讲,就是利用物理的方法来使塑料发泡,一般有三种方法:


(1)先将惰性气体在压力下溶于塑料熔体或糊状物中,再经过减压释放出气体,从而在塑料中形成气孔而发泡;


(2)通过对溶入聚合物熔体中的低沸点液体进行蒸发使之汽化而发泡;


(3)在塑料中添加空心球而形成发泡体而发泡等。


物理发泡法所用的物理发泡剂成本相对较低,尤其是二氧化碳和氮气的成本低,又能阻燃、无污染,因此应用价值较高;而且物理发泡剂发泡后无残余物,对发泡塑料性能的影响不大。但是它需要专用的注塑机以及辅助设备,技术难度很大。