徐州工业职业技术学院塑料教研室发泡方法及原理及应用

徐州职业技术学院塑料教研室发泡塑料的配方及制备 工学鞋用聚氯乙烯泡沫 徐州职业技术学院塑料教研室复习题：火焰配方问题阻燃电缆料： • 阻燃性能指标有哪些？• 常用的阻燃剂有哪些？• 介绍（彩钢板事件？）徐州工业职业技术学院塑料教研室任务书 徐州工业职业技术学院塑料教研室泡沫塑料基金会 • 泡沫塑料：塑料制品的性气，特性：so it密度低，防止空气对流，并且不易传播热量和吸音。开孔泡沫结构：泡沫中的每个孔都基于相互连接的树脂，内部有许多微孔 • • • 闭孔泡沫结构：孔相互分离。徐州工业职业技术学院塑料教研室 • 发泡方法： 1.物理发泡 2. 化学发泡释放的气体并使气体发泡。3.机械发泡入空气和发泡等 •技术特性： 被发泡的化合物必须是液态或塑性状态，粘度在一定范围内。指利用物理原理来发泡。利用化学发泡剂加热后分解或利用原料相互反应是利用机械搅拌，与徐州工业职业技术学院塑料教研室混合 • 软质泡沫，弹性模量小于70 kg/cm2 半硬质泡沫，模量等于70～700kg/cm2 硬质泡沫，大于700kg/cm2 •高、中、低发泡：小于0.1；0. 1~0. 4;• 原材料：聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、酚醛树脂、环氧树脂、硅胶、聚乙烯醇缩甲醛、醋酸纤维素和聚甲基丙烯酸甲酯等。

然后将溶解的气体在减压下释放并发泡。2、 低沸点液体发泡法 低沸点液体在高压下压入熔融聚合物中，或掺入聚合物颗粒中，然后减压或加热汽化发泡。目前用作发泡剂的低沸点液体有：丙烷、丁烷等脂肪烃；一氯甲烷、二氯甲烷、三氯氟甲烷甲烷（氟利昂）等含氯和氟的脂肪烃会破坏大气臭氧层，其使用受到限制。它们的沸点大多在100℃以下。徐州职业技术学院塑料教研室3、

（如PVC中掺入的淀粉可先用水浸泡溶胀，再用热稀硫酸处理水解成糖溶解成PVC泡沫）。4、交联发泡法（复合发泡）：先微球（直径20-250μm，壁厚2-3μm）中空玻璃微球、陶瓷微球、中空塑料（如酚醛树脂）微球。嵌入熔融聚合物或液体热固性材料中，然后通过冷却或交联固化成泡沫。5、 烧结发泡法：将松散的粉末热塑性塑料烧结在一起，分解释放气体成泡沫。徐州工业职业技术学院塑料教研室物理发泡法的优点：操作毒性低；发泡剂原料成本低；无发泡剂残留，对发泡塑料性能无严重影响。物理发泡法的缺点：有些工艺使用的设备投资比较大。工业上常用的有惰性气体发泡法和低沸点液体发泡法。徐州工业职业技术学院塑料教研室二、 泡沫的发泡原理 气发泡泡沫的形成：是将气体溶解在液态聚合物中形成饱和溶液，然后通过成核作用产生泡沫。发泡剂可以预先溶解在液态聚合物中，当温度升高、压力降低时，会释放气体并形成泡沫。其泡沫的形成大致分为三个阶段：泡沫形成、泡沫生长、和泡沫稳定性。当溶液饱和时，气体从溶液中逸出形成气泡，形成气泡的过程就是形核。

此时，除了聚合物液相外，还产生了新的相-气相，分散在聚合物中，成为泡沫。如果还有非常小的固体颗粒或非常小的气泡，即所谓的第二分散相，则有助于该过程的形成。添加到第二相中的这种物质称为“成核剂”。徐州工业职业技术学院塑料教研室(二） 泡沫的生长 气泡形成后，由于气泡内的气压与半径成反比，所以气泡越小，气泡越大。内部压力。当两个大小不同的气泡靠近时，随着气体从小气泡扩散到大气泡，气泡合并，在成核剂的作用下，气泡的数量增加，气泡的膨胀使泡孔的直径扩大，从而使泡沫长大。促进气泡生长的因素： 溶解气体 温度升高；气体膨胀；泡沫的合并。阻碍气泡生长的因素：塑料的表面张力和粘度。降低塑料熔体的表面张力和粘度有利于泡沫的生长。但是如果熔体的粘度太低，会使细胞壁膜变薄，使细胞容易破裂。徐州职业技术学院塑料教研室（三）泡沫的稳定泡沫是一种热力学不稳定的物体，不会持续很长时间，所以要保证泡沫的稳定性. 稳定泡沫的方法：一是使用表面活性剂降低其表面张力，有利于细小气泡的形成，减少气体的扩散，稳定泡孔；泡孔壁进一步变薄以稳定泡沫。

在发泡过程中，塑料的熔体粘度可以通过冷却材料或通过交联塑料来增加。徐州工业职业技术学院塑料教研室常用作发泡剂的低沸点液体发泡剂名称(J/g) 360 戊烷0.61 6 异戊烷72.@ >1 50.61 39.5---己烷86. 1 70.65865~70---异己烷86.1 70.65555~62---丙烷 440.531-42.@>5 ---丁烷 580.599-0.5---二氯甲烷二氯四氟乙烷（F1 1 4）84.941 .32540--1 70.901 .4403.61 37 三氯氟甲烷 (F1 1 ) 1 37.381 .4762< @3.81 82 三氯三氟乙烷 (F1 1 2）1 8<

按其作用不同，可分为发泡促进剂、抑泡剂、稳泡剂和催化剂。• 发泡促进剂是指能降低发泡剂分解温度的一类物质。具体品种包括：锌化合物、铅化合物、镉化合物、有机酸、尿素及其衍生物、氨基化合物。• 抑泡剂使发泡剂失活，延长发泡的发生时间。常用的有有机酸、酰卤、酸酐、多酚、多元醇、含氮化合物、含硫化合物、磷酸盐、亚磷酸盐等。 徐州工业职业技术学院塑料教研室发泡配方成分•泡沫稳定剂是一种表面活性剂，可以稳定泡沫结构，提高发泡质量。其作用机理是减少起泡液的表面。张力，使其产生大量小气泡并控制小气泡均匀分布，自动修复细胞壁薄弱点，使其不破泡。泡沫稳定剂用于液态树脂，如PU、PF等发泡配方中，是液态树脂发泡配方中必不可少的成分之一。稳泡剂的主要品种有有机硅、多元醇、有机硅、磺化脂肪醇、磺化脂肪酸等非离子表面活性剂等，添加量一般为0.5%~2.@>5%。徐州工业职业技术学院塑料教研室发泡配方组分 • 催化剂主要用于PU泡沫，其作用是：加快反应速度，有效控制发泡过程，建立链增长反应与发泡的关系。取得良好的平衡。

• 常用的催化剂是胺和锡。• 成核剂是为获得具有均匀致密泡孔的泡沫而添加的一类物质。按其作用方式可分为在发泡剂分解前能诱发泡沫并能形成气体的过饱和状态；可形成气相成核中心化合物。• 交联剂主要用于聚烯烃树脂的发泡。它的作用是增加熔体粘度发泡料配比，从而增加细胞壁的强度，防止细胞破裂。徐州工业职业技术学院塑料教研室聚氯乙烯泡沫 • 因为聚氯乙烯本身不能溶解惰性气体。唯一能溶解这种气体的是它的增塑剂或溶剂，所以当使用溶解的惰性气体作为发泡剂生产聚氯乙烯泡沫塑料时，需要选用含量约为聚氯乙烯糊剂或溶液的增塑剂作为原料。该方法仅使用少量溶剂即可生产硬质泡沫，并且需要非常高的压力（300-400 个大气压）。徐州工业职业技术学院塑料教研室 • 发泡工艺：化学发泡剂 徐州工业职业技术学院塑料教研室发泡方法 • 化学发泡剂：化学发泡剂是一种加热释放气体（如二氧化碳等） 物质：理想的化学发泡剂应具有表9-4所列各项性能。徐州工业职业技术学院塑料教研室 徐州工业职业技术学院塑料教研室 • 现在徐州工业职业技术学院9-5塑料教研室列出了几种常用的优良发泡剂学院 • 未发现化学发泡剂的特性和选择。发泡剂适用于各种泡沫塑料的制造，因为各种树脂的固有性能不能互换，加工条件不同。此外，为了获得相同的具有不同性能的泡沫塑料，所添加的添加剂也往往不同。

发泡效率有机发泡剂分解的氮气比无机发泡剂分解的二氧化碳气体高。发泡效率高，因为二氧化碳向塑料泡孔壁的扩散速度比氮气高，所以二氧化碳气体的发泡效率低，更难制造比重低的发泡塑料. (6)发泡剂组合使用有机和无机发泡剂并用时，比单独使用有机或无机发泡剂的效果更好。发泡剂的分解速度随温度而变化。当有机发泡剂分解时，是一种放热反应。发泡剂聚氯乙烯泡沫塑料的生产，塑料教研室发泡料配比，徐州工业职业技术学院 • 原料 ① 树脂树脂，由于其粒径细，易成糊状，配合表面活性剂，有利于发泡。②增塑剂用于制备柔韧、可拉伸的软质聚氯乙烯泡沫塑料需要添加大量的增塑剂。泡沫塑料的制备应为糊状乳液温度，否则不能产生密度较小的泡沫。

④ 稳定剂 这是为防止聚氯乙烯热分解而添加的助剂。发泡剂的分解温度一般不高。徐州工业职业技术学院塑料教研室 •生产方法 硬质PVC发泡，以压制为主。软质PVC泡沫可通过压制、挤出、注射和压延成型。①压制法压制法包括配料制成膏体、装入模具和对模内的膏体加压加热、工厂发泡塑化、冷却、脱泡、在适当温度下制泡。进一步扩展成为产品等工艺。徐州工业职业技术学院塑料教研室 ②挤出法是将料桶内的原料在发泡剂分解温度以下进行塑化，挤出成具有一定形状的中间产品，然后在外加热发泡。挤出机。它变成了一种产品。所得产品多为低密度泡沫塑料制品。另一种工艺是使用含有低温发泡剂的原料，在机筒内进行发泡，从模头挤出的挤出物冷却后立即成为产品。该产品的密度通常高于前一种方法。变高。有两种常见的挤压工艺。1. 徐州工业职业技术学院塑料教研室③注射密度（俗称低泡制品）。注塑设备通常以移动螺杆式为主。注射过程与一般注射基本相同。塑料的加热、混合、塑化和发泡（50%以上）均在注塑机中进行。④压延法 压延制品以人造革为主。

塑料成分 • 泡沫塑料配方优化布局：举例说明塑料泡沫配方的成分和功能。徐州工业职业技术学院塑料教研室复习题1、什么是发泡倍率？2、 泡沫的主要作用是什么？3、 编写您自己的泡沫配方并进行分析。徐州工业职业技术学院塑料教研室能力目标①将分析PVC、PE、PP、PS、PU等泡沫配方。②可合理选择发泡剂、发泡助剂、成核剂。③能自行设计常用泡沫塑料的配方。④ 初步学会根据协调与绩效的关系评价公式。徐州工业职业技术学院塑料教研室知识目标①了解配方优化方法。②了解发泡配方设计的基础。③掌握常用的发泡剂及其特性。④掌握常用塑料发泡配方设计的要点和方法。徐州工业职业技术学院塑料...