塑料发泡方法和发泡原理

塑料发泡方法及发泡原理简介

泡沫塑料的品种很多，常用的发泡方法有物理发泡法、化学发泡法和机械发泡法等

(一)物理发泡法

是指利用物理原理发泡的方法，包括以下三种：

①在加压下把惰性气体压入熔融聚合物或糊状复合物中，然后降低压力，升高温度，使溶解的气体释放膨胀而发泡。目前聚氯乙烤和聚乙烯泡沫塑科等有用这种方法生产的。优点是气体在发泡后不会留下残渣，不影响泡沫塑料的性能和使用。缺点是需要高的压力和比较复杂的设备。

②利用低沸点液体蒸发气化而发泡。把低沸点液体压入聚合物中或在一定的压力、温度下，使液体溶入聚合物颗粒中，然后将聚合物加热软化，液体也随之蒸发气化而发泡，此法又称为可发性珠粒法。目前采用该法生产的有聚苯乙烯泡沫塑料和交联聚乙烯泡沫塑料。作发泡剂用的低沸点液体有：脂肪族烃类(丁烷、戊烷等)。含氯脂肪族烃类(如二氯甲烷)和含氟脂肪族烃类(如F—11，F—12，F—114等)。此外，脂环烃类、芳香烃类、醇类、醚类、酮类和醛类等也可使用。常用低沸点液体发泡剂的。

③在塑料中加入中空微球后经固化而制成泡沫塑料。此种泡沫塑料称为组合泡沫塑料。

（二）化学发泡法

发泡气体是由混合原料中的某些组分在成型过程中发生的化学作用而产生的。包括以下两种。

（１)发泡气体是由加入的热分解型发泡剂受热分解而产生的，这种发泡剂称为化学发泡剂。常见的有碳酸氯钠、碳酸铵、偶氮二甲酰胺(俗称AＣ发泡刑)、偶组二异丁腊和N，N—二甲基N，N－二亚硝基对苯二甲酰胺等。化学发泡剂的分解温度和发气量，决定其在某一塑料中的应用。理想的分解型发泡剂应具有以下性能：

①发泡剂分解温度范围应比较狭窄稳定；

②释放气体的速率必须能控制并且应合理地快速

③放出的气体应无毒、无腐蚀性和具有难燃性

④发泡剂分解时不应大量放热

⑤发泡剂在树脂中具有良好的分散性

⑥价廉，在运输和贮藏中稳定

⑦发泡剂及其分解残余物应无色、对发泡聚合物的物理和化学性能无影响

⑧发泡剂分解时的发气量应较大。

（２）发泡组分间相互作用产生气体的化学发泡法。此法是利用发泡体系中的两个或多个组分之间发生化学反应，生成惰性气体(如二氧化碳或氮气)而使聚合物膨胀发泡。发泡过程中为控制聚合反应和发泡反应平衡进行，保证制品有较好的质量，尚需加入少量催化剂和泡沫稳定列(或称表面活性剂)。聚氨酯泡沫塑料常用此法生产。

(三)机械发泡法

此法是采用强烈地机械搅拌使空气卷入树脂乳液、悬浮液或溶液中成为均匀的泡沫体，然后再经过物理或化学变化使之胶凝，固化成为泡沫塑科。为缩短时间可通入空气和加入乳化剂或表面活性剂。常用该法生产的有聚甲醒、聚乙烯醇缩甲醛、聚醋酸乙烯、聚氯乙烯溶胶等泡沫塑料。