塑料发泡成型技术.

《塑料发泡成型技术.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《塑料发泡成型技术.（61页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、塑料其它成型技术 塑料工程教研室 单元二 塑料发泡成型 常见的树脂中泡哪些常用作泡沫塑料？ 泡沫塑料有何特点？ 泡沫塑料的成型方法有哪些？ 泡沫塑料的分类？ 常用的发泡方法？ 聚乙烯模压发泡 聚乙烯发泡的问题与优势 配方 工艺流程 工艺条件控制 影响发泡效果分析 实验分组 一、概述 PE、PVC、PS、PU。 热固性塑料有：酚醛、脲甲醛UF、环氧树脂EPO、有机硅等， 特点：密度低（10500Kg/m3）、隔音、隔热、防震等特点 。 生产泡沫塑料的材料:所有热塑性塑料和热固性塑 料 泡沫塑料的成型方法：挤出、注射、模压、浇铸、压延。 泡沫塑料的分类 1、按软硬程度分（即机械强度分） 软质泡沫塑

2、料，在23和RH50%条件下，弹性模量小于 70MPa,富有柔韧性、压缩硬度很小、应力解除后能恢 复原状，残余变形较小； 硬质泡沫塑料，弹性模量高于700MPa,无柔韧性，压缩硬 度大，应力达到一定值方产生变形，解除应力后不能 恢复原状； 半硬质泡沫塑料，弹性模量在70700MPa之间，性质介 于两者之间。 2、按密度分 密度0.4g/cm3， 低发泡； 密度=0.10.4g/cm, 中发泡； 密度为0.1g/cm以下， 高发泡。 3、按气孔结构不同分 开孔泡沫塑料孔与孔是相通的，具有良好的吸音性能和 缓冲性能； 闭孔泡沫塑料每一孔是独立的，具有较低的导热性能和 较小的吸水性。 常见泡沫塑料分

3、类 硬质软质 开孔闭孔开孔闭孔 酚醛塑料聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯 脲醛塑料聚苯乙烯聚氨酯有机硅塑料 聚氯乙烯薄片聚氨酯聚乙烯醇缩甲醛 乙酸纤维素 聚乙烯 脲醛塑料 环氧塑料 3-23-2泡沫塑料的发泡方法泡沫塑料的发泡方法 一、泡沫塑料的发泡方法 （一）物理发泡法 （二）化学发泡法 （三）机械发泡法 大家想想泡沫塑料中的泡孔的产生过程？ 聚苯乙烯泡沫塑料是如何制备的？ LDPE MFR=3g/10min 100 EVA 改性剂20可不加 DCP 交联剂1 AC 发泡剂5.5 zno0.5 HSt 润滑剂 1.5 三碱式硫酸铅 活化剂降低发泡剂的分解温度3 看视频说说PS发泡材料的制备过程 采用

4、悬浮聚合得到珠状PS制品，粒径大小均匀 浸渍发泡剂 水蒸气初步加热 可发性发泡珠粒模塑发泡制品 模塑发泡设备及制品 二、聚丙烯泡沫塑料 1、聚丙烯发泡的优点 2、结晶性发泡材料的难点 3、如何解决？ 4、发泡方法 5、研究现状 交联聚丙烯 无交联聚丙烯 总结 泡沫塑料的分类 PS发泡材料的工艺流程 聚丙烯发泡的现状 作业：考虑一下，如何提高聚丙烯的发泡性能 ，有哪些比较好的方法？ 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0.32-0.80 g/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

5、和1.8%的碳酸 氢钠。 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。 （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

6、难保持。 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。 （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

7、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。 交联时间 有机过氧化物的反应是从分解开始的，当交联剂分 解到其浓度一半时所需的时间，称为半衰期。而交联时 间取预定交联温度下半衰期的1012倍的时间。在发泡 成型过程中，要防止交联剂过早达到分解温度，选择过 氧化物的稳定性要适合交联起始要求和加工的要求。如 图(下页)。是三种过氧化物半衰期和分解温度的关系。 1过氧化二叔丁烷 22，5二甲基2，5双己烷 3过氧化二异丙苯 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、 高低密度聚乙烯等共

8、混；还可以在泡沫塑料中使用填料。 填料的作用: a、扩大泡沫塑料的物理性能范围,如碳黑、二氧化硅可作为增强 填料,提高泡沫的挠曲模量、拉伸强度、压缩载荷和刚度;碳酸 钙、亚硫酸钙、硅酸钙可以较低泡沫塑料的成本,改进其燃烧 性能等； b、可以使溶解的气体进一步成核，使气泡分散更广，泡孔尺寸更 加一致。填料一般不改变泡孔的结构，而对与泡壁有关的泡沫 塑料的性能（气体渗透性）有关。 c、含填料、发泡剂、交联剂的HDPE，可以制成泡孔细小的泡沫塑 料，密度最小达0.04g/cm3。加入填料会降低过氧化物的交联效 率，要相应增加用量来补偿。 （三）聚乙烯泡沫塑料的成型 挤出法 注射法 模压法 一步法和两

9、步法 可发性PE珠粒法 有交联和无交联法(低发泡制品) 化学发泡法 物理发泡法 直接挤出法 挤出后常压交联发泡法 高压法 低压法 PE发泡片材生产线 PE物理发泡法挤出 PE物理发泡挤出网及设备 2、模压法 （1）一步法 配方： 仅供参考 LDPE MFR=3g/10min 100 EVA 改性剂20可不加 DCP 交联剂1 AC 发泡剂5.5 zno0.5 HSt 润滑剂 1.5 三碱式硫酸铅 活化剂降低发泡剂的分解温度3 工艺流程 1.LDPE、EVA混合 2.两辊塑炼加AC、三碱式硫酸铅混合粗炼 3.再加入交联剂精炼 4.拉片 5.模压交联 6.开模发泡 工艺控制： 混合在室温下进行。混

10、炼温度在树脂的熔点以上，交联剂 和发泡剂的分解温度以下（110120）。 混炼好后，按模具大小出片，厚度1mm左右，按质量称量、 裁切后，放入模压模具，加热（160左右）、加压（7.12 10.78MPa）68min，交联剂交联，后发泡剂分解，待发泡剂完 全分解后，解除压机的压力开模，使热的物料膨胀弹出，在2 3秒内完成发泡。 在发泡过程中特别要注意物料的粘弹性，如果粘弹性太低 ，如遇微小的机械阻力，就会导致泡沫塑料的龟裂，在生产中 ，有用开模前适当降低物料的温度，使其粘弹性提高，再开模 的办法。 所以一步法所得泡沫塑料的发泡倍率不高，一般在315倍 。而两步法可得发泡倍率为30倍的PE泡沫塑

11、料。 （2）两步法 成型工艺：首先将塑炼好的片材在压机上模压,温度 150,时间根据片材的厚度,常为30min左右,去压,开模,完 成第一步发泡,密度0.098g/cm3,此时70%的发泡剂没有分解 ,然后趁热置于165的油浴中加热20min,这一步材料的密 度进一步降低,但是尚有7%发泡剂没有分解,从油浴中取出, 室温下冷却,余下的发泡剂继续分解10min后，发泡完毕。 所制得的制品泡孔细小均匀,密度0.027g/cm3。 3、注射法PE结构泡沫塑料 结构发泡材料是指密度在1060kg/cm之间的发泡材料，制品 表面呈封闭的致密层，芯部呈微孔泡沫结构。厚度在5mm以 上。 （1）低压结构发泡

12、注射（模腔压力27MPa）（普通注射模腔 压力3060MPa） （2）高压结构发泡注射 （模腔压力715MPa） 多工位结构发泡注射机 多组分结构发泡注射机 多组分结构发泡注射机局部 三、聚氨酯泡沫塑料 是以多元醇（聚醚或聚酯型）和二异氰酸酯为原料，加入催化 剂（交链催化剂和发泡催化剂）、发泡剂（化学发泡剂和外 发泡剂）、泡沫稳定剂（表面活性剂）经过混合搅拌后发泡 、熟化而成。主要发泡气体为异氰酸酯与水反应形成二氧化 碳。 聚酯型聚氨酯泡沫塑料性能优良，价格高。聚醚型价格低，普 遍应用。 聚氨酯泡沫塑料分类根据原料不同和配方不同分软质、半硬质和硬质泡沫塑料。 生产软质泡沫塑料聚醚或聚酯都是线型的或稍带支链的长链 分子，每个大分子带有23个羟基，相对分子质量为2000 4000。 生产硬质泡沫塑料的聚醚或聚酯相对分子质量较小，具有支 链结构，官能度38之间。 软质的主要用于家具衬垫、车用垫材、地毯低衬、建筑吸声 、体育垫、床垫和仪器包装等；硬质用于冰箱、冷库等隔 热保温，石油管道等的隔热。 按发泡方法分类有：块状、模塑和喷涂聚氨酯泡沫塑料。 聚氨酯发泡工艺 1、一步法：中密度聚酯型软质聚氨酯泡沫塑料配方 原料配比 聚酯多元醇100 三亚乙基二胺0.150.25 聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯510 二乙基乙醇胺0.30.5 蒸馏水2.83.2 甲苯二异氰酸酯异构比65/35