塑料發(fā)泡成型技術課件

塑料其它成型技術塑料工程教研室塑料發(fā)泡成型技術塑料發(fā)泡成型技術單元二塑料發(fā)泡成型常見的樹脂中泡哪些常用作泡沫塑料？泡沫塑料有何特點？泡沫塑料的成型方法有哪些？泡沫塑料的分類？常用的發(fā)泡方法？塑料發(fā)泡成型技術聚乙烯模壓發(fā)泡聚乙烯發(fā)泡的問題與優(yōu)勢配方工藝流程工藝條件控制影響發(fā)泡效果分析實驗分組塑料發(fā)泡成型技術一、概述

PE、PVC、PS、PU。熱固性塑料有：酚醛、脲甲醛UF、環(huán)氧樹脂EPO、有機硅等，特點：密度低（10～500Kg/m3）、隔音、隔熱、防震等特點。生產泡沫塑料的材料:所有熱塑性塑料和熱固性塑料

泡沫塑料的成型方法：擠出、注射、模壓、澆鑄、壓延。塑料發(fā)泡成型技術泡沫塑料的分類

1、按軟硬程度分（即機械強度分）軟質泡沫塑料，在23℃和RH50%條件下，彈性模量小于70MPa,富有柔韌性、壓縮硬度很小、應力解除后能恢復原狀，殘余變形較?。挥操|泡沫塑料，彈性模量高于700MPa,無柔韌性，壓縮硬度大，應力達到一定值方產生變形，解除應力后不能恢復原狀；半硬質泡沫塑料，彈性模量在70～700MPa之間，性質介于兩者之間。塑料發(fā)泡成型技術2、按密度分

密度>0.4g/cm3，低發(fā)泡；密度=0.1～0.4g/cm,中發(fā)泡；密度為0.1g/cm以下，高發(fā)泡。3、按氣孔結構不同分開孔泡沫塑料——孔與孔是相通的，具有良好的吸音性能和緩沖性能；閉孔泡沫塑料——每一孔是獨立的，具有較低的導熱性能和較小的吸水性。塑料發(fā)泡成型技術塑料發(fā)泡成型技術常見泡沫塑料分類硬質軟質開孔閉孔開孔閉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機硅塑料聚氯乙烯薄片聚氨酯聚乙烯醇縮甲醛乙酸纖維素聚乙烯脲醛塑料環(huán)氧塑料塑料發(fā)泡成型技術3-2泡沫塑料的發(fā)泡方法一、泡沫塑料的發(fā)泡方法（一）物理發(fā)泡法（二）化學發(fā)泡法（三）機械發(fā)泡法大家想想泡沫塑料中的泡孔的產生過程？

塑料發(fā)泡成型技術聚苯乙烯泡沫塑料是如何制備的？塑料發(fā)泡成型技術LDPEMFR=3g/10min

100EVA改性劑20可不加DCP交聯(lián)劑1AC發(fā)泡劑5.5zno0.5HSt潤滑劑

1.5三堿式硫酸鉛活化劑降低發(fā)泡劑的分解溫度3塑料發(fā)泡成型技術看視頻說說PS發(fā)泡材料的制備過程采用懸浮聚合得到珠狀PS制品，粒徑大小均勻浸漬發(fā)泡劑水蒸氣初步加熱可發(fā)性發(fā)泡珠粒模塑發(fā)泡制品塑料發(fā)泡成型技術模塑發(fā)泡設備及制品塑料發(fā)泡成型技術二、聚丙烯泡沫塑料1、聚丙烯發(fā)泡的優(yōu)點2、結晶性發(fā)泡材料的難點3、如何解決？4、發(fā)泡方法5、研究現(xiàn)狀交聯(lián)聚丙烯無交聯(lián)聚丙烯塑料發(fā)泡成型技術塑料發(fā)泡成型技術總結泡沫塑料的分類PS發(fā)泡材料的工藝流程聚丙烯發(fā)泡的現(xiàn)狀作業(yè)：考慮一下，如何提高聚丙烯的發(fā)泡性能，有哪些比較好的方法？塑料發(fā)泡成型技術5、擠出成型

可發(fā)性聚苯乙烯珠?？芍苯佑糜跀D出成型片材和薄膜，制品的密度偏高為0.32-0.80g/cm3。因為在擠出過程中很容易造成在機筒內塑化壓實情況，所以制品密度偏高，為降低制品密度可加入1.6%的硼酸和1.8%的碳酸氫鈉。塑料發(fā)泡成型技術二、聚乙烯泡沫塑料

聚乙烯泡沫塑料密度小，低溫性能和抗化學腐蝕性能良好，并且具有一定的物理力學強度，因此可用于日用制品、精密儀器包裝材料、保暖材料、水上漂浮材料以及代替天然木材等方面，應用面很廣，發(fā)展也很迅速。塑料發(fā)泡成型技術（一）聚乙烯發(fā)泡的特點1、聚烯烴結晶度高，在未達到結晶熔融溫度以前，樹脂幾乎不能流動，而達到熔融溫度，整個聚合物的熔融黏度急劇下降，使發(fā)泡過程中產生的氣泡很難保持2、PE結晶度高結晶快；從熔融態(tài)到晶態(tài)時放出大量的結晶熱；熔融聚烯烴的比熱容較大；從熔融態(tài)冷卻到固態(tài)需時間較長；使發(fā)泡的氣體逃逸的機會增多；3、聚烯烴塑料的透氣性大，使發(fā)泡的氣體難保持。塑料發(fā)泡成型技術

為了改善聚烯烴類塑料的發(fā)泡缺陷，常采用樹脂分子間交聯(lián)的方法調節(jié)熔融物的粘彈性，使之達到發(fā)泡所需的條件，并提高泡沫塑料的物理機械性能。塑料發(fā)泡成型技術（二）聚烯烴的交聯(lián)

交聯(lián)方法有物理交聯(lián)和化學交聯(lián)，而物理交聯(lián)常用的是輻射交聯(lián)，由于輻射交聯(lián)需要很昂貴的設備，特殊產品如薄的發(fā)泡制品、細徑電纜生產時有應用，一般的采用化學交聯(lián)。

交聯(lián)劑都含有氧-氧鍵，如：過氧化二異丙苯(DCP）等，它的鍵能小，不穩(wěn)定，在熱和光作用下容易分解生成游離基，從而引發(fā)聚乙烯主鏈上某些碳原子產生活性，而后兩個大分子游離基相互結合產生c-c交聯(lián)鍵。加入助交聯(lián)劑，如：馬來酰亞胺、順丁烯二酸酐、1，2－聚丁二烯等含有雙鍵和過氧鍵的化合物?？梢蕴岣哌^氧化物的交聯(lián)效率，可以提高交聯(lián)度，使泡沫均勻、堅固。塑料發(fā)泡成型技術

交聯(lián)時間

有機過氧化物的反應是從分解開始的，當交聯(lián)劑分解到其濃度一半時所需的時間，稱為半衰期。而交聯(lián)時間取預定交聯(lián)溫度下半衰期的10～12倍的時間。在發(fā)泡成型過程中，要防止交聯(lián)劑過早達到分解溫度，選擇過氧化物的穩(wěn)定性要適合交聯(lián)起始要求和加工的要求。如圖(下頁)。是三種過氧化物半衰期和分解溫度的關系。塑料發(fā)泡成型技術1－過氧化二叔丁烷2－2，5－二甲基2，5－雙己烷3－過氧化二異丙苯塑料發(fā)泡成型技術為了制得不同性能的PE泡沫塑料制品,可以對PE本身進行改性,如接枝；同EVA、聚異丁烯、天然橡膠或合成橡膠、聚苯乙烯、高低密度聚乙烯等共混；還可以在泡沫塑料中使用填料。

填料的作用:a、擴大泡沫塑料的物理性能范圍,如碳黑、二氧化硅可作為增強填料,提高泡沫的撓曲模量、拉伸強度、壓縮載荷和剛度;碳酸鈣、亞硫酸鈣、硅酸鈣可以較低泡沫塑料的成本,改進其燃燒性能等；b、可以使溶解的氣體進一步成核，使氣泡分散更廣，泡孔尺寸更加一致。填料一般不改變泡孔的結構，而對與泡壁有關的泡沫塑料的性能（氣體滲透性）有關。c、含填料、發(fā)泡劑、交聯(lián)劑的HDPE，可以制成泡孔細小的泡沫塑料，密度最小達0.04g/cm3。加入填料會降低過氧化物的交聯(lián)效率，要相應增加用量來補償。塑料發(fā)泡成型技術（三）聚乙烯泡沫塑料的成型

擠出法注射法

模壓法一步法和兩步法可發(fā)性PE珠粒法有交聯(lián)和無交聯(lián)法(低發(fā)泡制品)化學發(fā)泡法物理發(fā)泡法直接擠出法擠出后常壓交聯(lián)發(fā)泡法高壓法低壓法塑料發(fā)泡成型技術PE發(fā)泡片材生產線塑料發(fā)泡成型技術PE物理發(fā)泡法擠出塑料發(fā)泡成型技術PE物理發(fā)泡擠出網及設備塑料發(fā)泡成型技術2、模壓法

（1）一步法配方：

僅供參考LDPEMFR=3g/10min

100EVA改性劑20可不加DCP交聯(lián)劑1AC發(fā)泡劑5.5zno0.5HSt潤滑劑

1.5三堿式硫酸鉛活化劑降低發(fā)泡劑的分解溫度3塑料發(fā)泡成型技術工藝流程

1.LDPE、EVA混合2.兩輥塑煉加AC、三堿式硫酸鉛混合粗煉3.再加入交聯(lián)劑精煉4.拉片5.模壓交聯(lián)6.開模發(fā)泡塑料發(fā)泡成型技術工藝控制：

混合在室溫下進行?；鞜挏囟仍跇渲娜埸c以上，交聯(lián)劑和發(fā)泡劑的分解溫度以下（110～120℃）?；鞜捄煤螅茨＞叽笮〕銎?，厚度1mm左右，按質量稱量、裁切后，放入模壓模具，加熱（160℃左右）、加壓（7.12～10.78MPa）6～8min，交聯(lián)劑交聯(lián)，后發(fā)泡劑分解，待發(fā)泡劑完全分解后，解除壓機的壓力開模，使熱的物料膨脹彈出，在2～3秒內完成發(fā)泡。在發(fā)泡過程中特別要注意物料的粘彈性，如果粘彈性太低，如遇微小的機械阻力，就會導致泡沫塑料的龜裂，在生產中，有用開模前適當降低物料的溫度，使其粘彈性提高，再開模的辦法。所以一步法所得泡沫塑料的發(fā)泡倍率不高，一般在3～15倍。而兩步法可得發(fā)泡倍率為30倍的PE泡沫塑料。塑料發(fā)泡成型技術（2）兩步法

成型工藝：首先將塑煉好的片材在壓機上模壓,溫度150℃,時間根據片材的厚度,常為30min左右,去壓,開模,完成第一步發(fā)泡,密度0.098g/cm3,此時70%的發(fā)泡劑沒有分解,然后趁熱置于165℃的油浴中加熱20min,這一步材料的密度進一步降低,但是尚有7%發(fā)泡劑沒有分解,從油浴中取出,室溫下冷卻,余下的發(fā)泡劑繼續(xù)分解10min后，發(fā)泡完畢。所制得的制品泡孔細小均勻,密度0.027g/cm3。塑料發(fā)泡成型技術3、注射法PE結構泡沫塑料結構發(fā)泡材料是指密度在10～60kg/cm之間的發(fā)泡材料，制品表面呈封閉的致密層，芯部呈微孔泡沫結構。厚度在5mm以上。（1）低壓結構發(fā)泡注射（模腔壓力2～7MPa）（普通注射模腔壓力30～60MPa）塑料發(fā)泡成型技術（2）高壓結構發(fā)泡注射

（模腔壓力7～15MPa）塑料發(fā)泡成型技術多工位結構發(fā)泡注射機塑料發(fā)泡成型技術多組分結構發(fā)泡注射機塑料發(fā)泡成型技術多組分結構發(fā)泡注射機局部塑料發(fā)泡成型技術三、聚氨酯泡沫塑料是以多元醇（聚醚或聚酯型）和二異氰酸酯為原料，加入催化劑（交鏈催化劑和發(fā)泡催化劑）、發(fā)泡劑（化學發(fā)泡劑和外發(fā)泡劑）、泡沫穩(wěn)定劑（表面活性劑）經過混合攪拌后發(fā)泡、熟化而成。主要發(fā)泡氣體為異氰酸酯與水反應形成二氧化碳。聚酯型聚氨酯泡沫塑料性能優(yōu)良，價格高。聚醚型價格低，普遍應用。塑料發(fā)泡成型技術聚氨酯泡沫塑料分類根據原料不同和配方不同分軟質、半硬質和硬質泡沫塑料。生產軟質泡沫塑料聚醚或聚酯都是線型的或稍帶支鏈的長鏈分子，每個大分子帶有2～3個羥基，相對分子質量為2000～4000。生產硬質泡沫塑料的聚醚或聚酯相對分子質量較小，具有支鏈結構，官能度3～8之間。軟質的主要用于家具襯墊、車用墊材、地毯低襯、建筑吸聲、體育墊、床墊和儀器包裝等；硬質用于冰箱、冷庫等隔熱保溫，石油管道等的隔熱。按發(fā)泡方法分類有：塊狀、模塑和噴涂聚氨酯泡沫塑料。塑料發(fā)泡成型技術聚氨酯發(fā)泡工藝1、一步法：中密度聚酯型軟質聚氨酯泡沫塑料配方原料配比聚酯多元醇100三亞乙基二胺0.15～0.25聚氧乙烯山梨糖醇酐單油酸酯5～10二乙基乙醇胺0.3～0.5蒸餾水2.8～3.2甲苯二異氰酸酯異構比65/3536/40性能指標密度/(kg/m3)40～42拉伸強度/kPa160～200伸長率/%250～350壓縮強度(25%)/kPa4～6回彈/%≥30熱導率/[W/(m.K)]≤0.043塑料發(fā)泡成型技術工藝：按配方用量比把各種原料用計量泵送到帶有高速