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      泡沫的制備方法

      2018-07-20 15:52:30

      發泡方法

      無論采用什么方法發泡,其基本過程都是:

      ①在液態或熔態塑料中引入氣體,產生微孔;

      ②使微孔增長到一定體積;

      ③通過物理或化學方法固定微孔結構。

      按照引入氣體的方式,發泡方法有機械法、物理法和化學法。

      機械法:借助強烈攪拌,把大量空氣或其他氣體引入液態塑料中。工業上主要用此法生產脲醛泡沫塑料,可用作隔熱保溫材料或影劇中布景材料(如人造雪花)。

      物理法:常將低沸點烴類或鹵代烴類溶入塑料中,受熱時塑料軟化,同時溶入的液體揮發膨脹發泡。如聚苯乙烯泡沫塑料,可在苯乙烯懸浮聚合時,先把戊烷溶入單體中,或在加熱加壓下把已聚合成珠狀的聚苯乙烯樹脂用戊烷處理,制得所謂可發泡性聚苯乙烯珠粒。將此珠粒在熱水或蒸汽中預發泡,再置于模具中通入蒸汽,使預發泡顆粒二次膨脹并互相熔結,冷卻后即得到與模具型腔形狀相同的制品(見圖)。它們廣泛用作保溫和包裝中防震材料。也可采用擠出成型法,此時,既可使用可發泡珠粒,將其一次發泡擠出成片材;也可使用普通聚苯乙烯粒料,在擠出機適當部位加入鹵代烴,使之與塑料熔體混合均勻,當物料離開機頭時即膨脹發泡。擠出法常用于制片材或板材,片材經真空吸塑成型可制成食品包裝盒和托盤等。聚乙烯也可用類似方法制得擠出發泡制品。引入氣體的物理方法還有溶出法、中空微球法等。溶出法是將可溶性物質如食鹽、淀粉等和樹脂混合,成型為制品后,再將制品放在水中反復處理,把可溶性物質溶出,即得到開孔型泡沫制品,多用作過濾材料。中空微球法是將熔化溫度很高的空心玻璃微珠與塑料熔體相混,在玻璃微珠不致破碎的成型條件下,可制得特殊的閉孔型泡沫塑料。

      化學法:可分為兩類:① 采用化學發泡劑,它們在受熱時分解放出氣體。常用的化學發泡劑,如偶氮二甲酰胺、偶氮二異丁腈、N,N′-二亞硝基五亞甲基四胺、碳酸氫鈉等。許多熱塑性塑料均可用此法作成泡沫塑料。例如聚氯乙烯泡沫鞋,就是把樹脂、增塑劑、發泡劑和其他添加劑制成的配合料,放入注射成型機中,發泡劑在機筒中分解,物料在模具中發泡而成。泡沫人造革則是將發泡劑混入聚氯乙烯糊中,涂刮或壓延在織物上,連續通過隧道式加熱爐,物料塑化熔融、發泡劑分解發泡、經冷卻和表面整飾,即得泡沫人造革。硬質聚氯乙烯低發泡板材、管材或異型材則用擠出法成型,發泡劑在機筒中分解,物料離開機頭時,壓力降到常壓,溶入氣體即膨脹發泡,如果發泡過程與冷卻定型過程配合得當,就可得到結構泡沫制品。② 利用聚合過程中的副產氣體,典型例子是聚氨酯泡沫塑料,當異氰酸酯和聚酯或聚醚進行縮聚反應時,部分異氰酸酯會與水、羥基或羧基反應生成二氧化碳。只要氣體放出速度和縮聚反應速度調節得當,即可制是泡孔十分均勻的高發泡制品。聚氨酯泡沫塑料有兩種類型,軟質開孔型形似海綿,廣泛用作各種座椅、沙發的座墊以及吸音、過濾材料等;硬質閉孔型則是理想的保溫、絕緣、減震和漂浮材料。


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