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1、一步法生产?发泡片材的工艺探讨程 悦强 深圳市泡沫塑料厂!日日日匕司 肠曰口艺日司曰日 口艺日曰日司 已曰口曰曰筑芜】日日口己日日曰日日日口内容提要#本文概要介绍?泡沫塑料的制造方法,对一步法?发泡片材的 生产工艺,包括原材料,温度、压力,模头 间隙和废料回收等进行了论 述。一、概述自从 %& 年西德发明 了用 可发泡珠粒发泡成型的方法之后,?泡 沫 塑料的生产在世界范围内得到了迅速发展,我国也于%年进行工 业生产。到八十年代初,欧美一些国家已采用一步法进行生产,又把?泡 沫塑料的生产推向了一个更高的阶段。目前,它的各个品种已进入 人们日常生活的各个方面。例如 结构饱 沫塑料用来制作隔热材料、
2、隔 音材料、包装材料、建筑装饰材料、高级家具等,?低发泡材料还可作天然材料 如木材等!的代用品。目前我 国?泡沫塑料的生产主要有以下三种方法#(可发性?泡 沫 塑料的生产。这种方法是在悬浮聚合聚苯乙烯珠粒中加入低沸点液体,在加温加压条件下,使其渗透到聚苯乙烯珠粒中,使珠粒溶胀,制成了可发性聚苯乙烯塑料,然后 经过预发泡,熟化和发泡成型制成制品。)(乳液法聚合聚苯乙烯泡沫塑料的生产。这种方法是以乳液聚合的粉状 聚苯乙烯为原料,与发泡剂混合,经加热加压使混合物熔结成毛坯,然后加热发泡成型制成泡沫塑料。(一步挤出成型法。这种方法是把聚苯乙烯树脂、发泡剂、成核剂或颜料等都加进第一级挤 出机中,再从第二
3、级挤出机的机头缝隙中挤出,经 冷却定型后成为产品。主要产品有片材,板材,发泡网、膜等。近 几年我 国从日本、美国及西欧国家引进一步法生产?发泡片材的厂家相继投产,从 %+ 年的两家发展 到 目前的二十多 家。实践证 明,一步法较之其它方法无论在产量上还是在质量上都有着无 可比拟 的优越性,因此 这种方法愈来愈受到人们 的重视。本文着重从工艺方面对其进行探讨。二、工艺流程及设备简介(工艺流程剂泡番发原料杏第一级挤出机杏卷取,牵引令定型装置,第二级挤出机)(设备简介一步法生产?发泡片材采用两台挤出机串联,这是由其工艺要求决定的。第一级挤出机起到对物料塑化混合的作用,第二级挤出机完成对物料发泡的任务
4、。发泡一,?一剂 这里采用氟利 昂一) !通 过注射泵在第一 级挤出机 的均 化段 靠近压缩段处!注入。三、对原材料的要求及预处理(对?的要求一步法生产?发泡片材,要求?的.值范围最好为(&一)(&,这是因为一方面挤出本身就要求 .值不能太高/另 一方面,.值如低于(&在相 同的加工工艺条件下,由于粘度较大的缘故,会妨碍泡孔的增长速度,而 且对整个加工过程温度的控制不 利。)(对发泡剂氟利 昂一 )的要求一步法 生产?发 泡片材所采用的发泡剂为氟利昂一 ) 即二氟二氯甲烷,国外也有人称它为阿克通) 012345)!,其沸点为一。%+,分子结构为6一7一6,含8.水量必须小于9:;。采用氟利 昂
5、一 )作发 泡剂属物理发饱法。(对成核剂的要求及预处理成核剂在发泡过程中的作用是 形成热点,促进气泡的形 成。由于成 核剂效率 与成核剂的颗粒大小和分布情况密切相 关,因此对成核剂有一定要求。如果不符 合要求就应进行预 处理。对于?与氟利 昂一 )这组合而 言,可采用 滑石粉作成核剂。对滑石粉的要求是# !颗 粒小,应大于& 9目。颗粒太大,会影 响它 与?混合的均 匀性。 )!干燥,滑石粉易受潮,是由于运输包装及存放不当而产生的,这会影响它在机筒中与?混合的均匀性,使成核剂分布不均等,导 至泡孔大小不匀,影响片材的质量。另外,由于滑石粉呈粉状,而?树脂为粒状,加料时也很难混匀。如果使用大料升
6、,有可能出现 分层现象,影响片材质量。为了解决上述 问题,需要对 滑石粉进行预处理。预 处理 的方法很多,国外 采用预造粒的方法,即把滑石粉与?树脂相混合,再加上某些助剂,通过挤出机 造粒、成为颗粒状,这一做法成本较高。也可采用3 ,否则成型 温度,压力不 易控制,同时也会 影响板材质量,这是由于部分物料再 次降解、聚合物分子量发生 变化的缘故。另外,采用排气式挤出机可将料中气体 包 括发泡片材内含气体!全部排除。在使用回收粒料时要 烘干除掉水分。四、工艺控制(氟利 昂一)的注入量及速度对于某一挤 出量来说,氟利昂一 )的注入量有一 个 限度。一般地说,氟利 昂一 )的 注入量 应由产品的密度
7、所决 定,注入量大,密度小/注入量小,密度大。但是,当氟利 昂一 )的注入量大于某一 数值时,便无法制成产品,这是 因为?对氟利 昂一)有一定的溶解度,处于过饱和 状态 的氟利昂一 )经过第二 级挤出机降压后便从熔体中逸出,在热点处形成泡孔,并使泡孔不断胀大、合并、最 后崩塌。甚至有一些氟利 昂一 )气体会游离于熔 体之外,直 接从机 头间隙处喷出,这是危险的。这就说明,利用这种方法、这种设备是无法生产发泡倍数很高的产品的。氟利昂一”一孟一的注入 速度与机筒压力有关,注入速 度应随机筒压力的增大而增大。机筒压力 的波动也会使注入速度发生波动。)(氟利昂一 )对物料粘度的影 响 来制定工艺条件当
8、氟利 昂一 ) 进入机筒的均化段与物料混合时,由于本身温度低,会从物料 中吸取一定的热量,使物料温度下降,从而引起熔体粘度上升,当氟利 昂一 )随着物料进入第二级挤出机时,由于机筒压力 下降,有一部分氟利昂一 )从熔体中逸出并在热点处产生气泡。这些气泡加大了聚合物分子之 间的空隙,起到润滑的作用,从而使物料粘度降低。可见,氟利昂一 )的注入会使聚合物的 流变性能发生很大变化。为 了使物料保持适宜的粘度,可提高第一级挤出机均化段 的温度和 适当降低第二 级挤出机的温度。(挤出机温度的控制由于两级挤出机的作用 不 同,对它们的温度控制也要有区别,第一级挤出机从加料段 到均化段 可逐渐提高温度,第二
9、级挤出机各段温 度趋于一致并保持稳定,采用高压循环水加热 和保温。才(机筒压 力控制及模头间除第一 级挤出机 的机筒压力较高,且保持稳定,这对?料的塑化及?与氟利昂一 )的充分混合较为有利。第二级挤出机也应保持一定的压力,以使物料在刚出机头时“一次性发泡”,避免物料过早地在机筒内发泡,造成泡孔不 均。为了确保制品质量,模头间隙应 足够小。&(定型装置的温度控制冷却定型装置的温度对产品外观质量及制品强度有较大的影响。一般应小于& 9,这样可使制品表面光亮平滑。通过不同的定型温度来控制皮层的厚度,可制得 具有一定强度的制品。参考文 献 略! 本文 经编者侧 改!用超声波法测量片材密度目前,对?片材密度的快速而准确的测量己成为可能。丹麦新近研制出一种新型超声波装置,可以快速 测量片材的密度,而且其准确性也不亚于普通的梯度柱密度测量方 法。所谓超声波方法,是将一块直角片材的试样放入超声波传感器和 反射板之间的水槽中。超声波的脉冲穿过试样后,又反射到测试装置上。通过对反射脉冲的分析,就会得出?片材的音速,进而计算出其密度。,这一 方法 的数字显示只需几秒钟。全部测试 过程不到分钟,而精确率却达士 9(99亡&克立方厘米 指密度为9(% )一9 ( % 克立方厘米的?片材!。葛洒摘译自42 1 5:. 32532 14345.,4,%&一 一
