PVC树脂的微发泡工艺研究
发泡剂在PVC软制品中的发泡技术
发泡剂在PVC软制品中的发泡技术发泡技术发泡制品在pvc软制品中占有较大比例，如发泡人造革、发泡壁纸、发泡地板革等。
发泡技术是PVC软制品生产中一项很重要的技术。
一、发泡剂的性能在PVC软制品中采用的发泡剂，通常是偶氮二甲酰胺（AC）。
AC发泡剂为桔黄色结晶粉末，分解温度为190~205C，发气量为200 一300ml/g。
AC发泡剂的性能与粉末颗粒的粒径有较大关系。
平均粒径较小且粒径分布较为集中的AC发泡剂，比表面积较大，受热时能够在较短时限内分解，完成发泡过程。
粒径较大且分布较宽的AC发泡剂，在受热时小粒子先分解，大粒子则分解迟缓，不仅使发泡时间延长，而且不利于获得均匀的泡孔结构。
AC发泡剂经特殊改性，分解温度可以降低，从而适合于不同产品的需要。
除通常情况下采用AC发泡剂的化学发泡法外，在一些特殊情况下也可以采用物理发泡剂或机械发泡法。
例如，地板卷材的背涂层，可以采用机械发泡法。
其方法是在PVC糊中加入表面活性剂，进行强烈的机械搅拌，在糊料中形成均匀的气泡，然后将含气泡的糊料经塑化制成泡沫层。
二、影响发泡的因素1、发泡剂的用量发泡剂的用量一般按制品所需的发泡倍率而定。
发泡倍率的计算方法为：发泡倍率=（发泡后厚度一发泡前厚度）/发泡前厚度中、低发泡倍率的产品，AC用量一般在3份以内，发泡倍率在3倍以内。
高发泡制品，AC用量可达6份，发泡倍率可达6倍。
2、发泡温度发泡温度是影响发泡过程及发泡制品质量的重要因素。
PVC软制品的发泡过程一般是在烘箱中完成的，因此，发泡温度通常是指发泡烘箱的温度。
发泡温度较高时，发泡剂的分解速度加快，达到预定发泡倍率所需的时间相应缩短。
在生产中，为了提高生产效率，常常采用提高发泡温度的方法来缩短发泡时间。
但发泡温度过高也会带来一系列问题，如影响泡孔结构的均匀性，产生大泡和泡孔破裂等，并有可能导致PVC降解。
为解决这些问题，可以利用助发抱剂。
3、助发泡剂助发泡剂是起降低AC发泡剂分解温度的助剂。
聚氯乙烯糊树脂硬质发泡材料工艺介绍
第3期2019年06月石河子科技中图分类号：TQ325.3文献标识码：B文章编号：1008-0899（2019）06-0039-021研究背景聚氯乙烯（PVC）糊树脂属于聚氯乙烯树脂的一个产品分枝。
PVC糊树脂以其高分散性的粉料用于糊料加工而得名，由于其成糊性能优良，以及分散性能良好，主要应用于PVC树脂的软材料领域，比如手套、人造革、玩具等。
20世纪80年代我国通过引进国外先进生产技术与装备，使PVC糊树脂产能、产量、产品质量均得到大幅提高，可生产多种型号产品。
到2010年，除部分高端产品外，国产PVC糊树脂质量已完全能够满足国内需求，尤其是普通PVC糊树脂市场已呈饱和状态，导致市场供大于求[1]。
为扩大应用范围，彻底解决糊树脂产能过剩问题，天伟化工有限公司研发出一种新的材料—硬质糊树脂发泡材料，它不仅可以用在建筑外墙保温上，而且还能用在风电叶片、船舶夹层等领域，大幅度扩展了糊树脂的使用范围，下面对其生产工艺加以介绍。
2生产工艺2.1成型方法的确定对于常见的发泡材料，其加工方法一般有三种，分别是挤出成型、注塑成型、模压成型。
三者各有特点，挤出成型能实现连续生产，其效率最高；注塑成型其采用模具加工，精度较高；模压成型设备投资小，制品力学性能最佳。
通过对上述三种加工方法的比较以及对自身材料性能的研究，我们决定采用模压成型来生产糊树脂硬质发泡材料。
一方面模压成型工艺操作简单，便于实施。
另一方面模压工艺制做的制品力学性能非常优异，使糊树脂发泡材料可以应用在一些高端领域。
2.2生产工序介绍确定发泡工艺后，我们单独对模压发泡工艺进行了深入的研究和学习，尤其对其常用配套设备及使用方法做了重点了解，最终将我们的生产工序确定为混料、发泡、后处理、修剪四个工序，具体操作工艺如下。
2.2.1混料先将粉料做水分测定实验，保证每种粉料水分含量不能超过1%，若有不合格者需先进行干燥处理，否则不仅会使制品表面性能受到影响，而且会使发泡材料在后处理阶段严重收缩，影响发泡倍率。
PVC发泡材料技术的研究进展
早在 20 世纪 40 年代，PVC 泡沫塑料在欧洲就已经研发成功并被广泛应用。
随着市场需求的多样化和高标准化， PVC 泡沫塑料的成型配方与加工技术日新月异，得到了不断的完善和优化。
近年来高性能PVC 发泡材料的开发更是成为了国内外学者研究的热点。
Vaikhanski L 等研究了芳纶纤维增强 R-PVC 发泡材料的研究。
利用可发性 PVC 颗粒和改性芳纶纤维通过振动渗透、模压成型的方法解决了纤维在成型过程中分散性和相容差的问题。
结果表明：与无纤维增强的 R-PVC 发泡材料相比，这种复合泡沫材料的拉伸强度、拉伸模量分别提高了 6 倍和 8 倍，剪切强度和剪切模量也增加了 1.8 倍和 2.4 倍;与交联 R-PVC 发泡材料相比，这种材料的冲击强度，抗疲劳强度以及撕裂强度都提高了许多。
Dey S K 等通过将物理发泡剂注射到挤出机型腔内，通过挤出成型的工艺制备了 R-PVC 发泡型材。
通过此方法解决了 PVC 使用化学发泡剂挤出发泡成型的缺陷，如有机发泡剂分解残渣对设备、模具和产品的影响，有机发泡剂因在树脂中发生迁移而影响发泡的稳定性等，同时还可以较大程度地降低了成本。
Sharma V K 等以电子束为辐照源辐照交联改 PVC，分析了 TMPTA、TEGDA和 TEGDM 三种敏化剂对 PVC 热稳定性和交联速率的影响。
研究表明当 TMPTA添加量为为 5%时，PVC 交联效果最佳，拉伸强度达到了 23 MPa，比普通 PVC 提高了 7%，同时热分解温度提高了许多。
Tamas J 等采用三嗪类交联剂对 PVC 进行交联改性，改性条件为：温度 96 ℃，四丁基溴化铵的碱性溶液。
研究表明，交联 PVC 体系的拉伸强度和杨氏模量都得到了很大的提高，而断裂伸长率明显下降。
交联 PVC 产品的热变形温度显著提高，当聚合物的凝胶含量达到为 75%时，热变形温度提高了 13℃。
采用过氧化物和辐射交联 PVC 具有着色严重的缺点，而采用三嗪类化合物对 PVC 进行交联正好可以改善这一问题。
PVC发泡板材生产工艺和配方探讨
PVC发泡板材生产工艺和配方探讨PVC 发泡材料由于性能优良, 广泛应用于建筑、建材、装饰、家具、广告、汽车等行业,近年来得到快速发展。
PVC 发泡板材也称安迪板、雪弗板, 从产品外观、性能和生产工艺可分为两类: ①结皮发泡板材,其采用塞卢卡原理生产, 表面结一层硬皮, 光滑平整、硬度高、力学性能好,并且产品精度高、厚度误差小,对模具、配方、材料、生产工艺要求严格; ②自由发泡板材,产品表面疏松没有结皮,呈细密凹凸状麻面,有利于印刷、喷涂、贴面,采用普通发泡模具即可生产,工艺过程相对容易控制。
1 工艺及配方目前,国内结皮发泡PVC 板材的生产线大多是引进设备,自由发泡PVC 板材生产线主要是采用国产设备。
常用主机一般为80 锥形双螺杆挤出机,模具差别较大,主要生产工艺大致相同。
1. 1 主体配方PVC 发泡板材的主体配方见表1 。
1. 2 工艺将原料准确称量, 按工艺要求顺序投料。
根据使用发泡剂的种类来确定发泡剂的加入时间, 达到捏合终点。
物料温度达到125 ℃左右时, 迅速将物料放入冷搅锅中冷却,降温至50 ℃左右,以防止结块和发泡剂过早分解而影响发泡倍率, 造成产品密度增大。
其工艺流程见图1 。
1. 3 挤出机工艺参数1 区: 175 ～186 ℃,2 区: 180 ～186 ℃,3 区:185～190 ℃,连接器:175～185 ℃,机头:190～200℃,主机电流:50～70 A ,螺杆转速:14～22 r/ mi n 。
2 PVC发泡板材的组分2. 1 PVC树脂生产硬质PVC 发泡制品, 一般选用K 值较低的PVC 树脂。
生产PVC 发泡板材一般采用P -700 型PVC 树脂, 加工时其凝胶化速度快, 加工温度相对较低,产品质量稳定,密度容易控制。
在结皮发泡PVC 板材生产中,为提高产品质量,严格控制产品密度和厚度的波动, 多选用P - 700 型乙烯法PVC 树脂。
在自由发泡PVC 板材生产中, 从降低生产成本考虑,也有不少厂家采用了电石法P - 700型PVC 树脂。
pvc发泡原理
pvc发泡原理
PVC发泡是通过在聚氯乙烯（PVC）材料中加入发泡剂，通
过物理或化学方法使其发生膨胀，形成气孔结构的一种加工方法。
物理发泡方法是在PVC材料中添加具有较高挥发性的物质，
如氨水、丙烯酸丁酯等。
在加热的过程中，这些物质会从材料中逸出，形成气泡。
这种方式适用于发泡板等大块材料，可以通过控制加热温度和时间来控制气孔的形成和分布。
化学发泡方法是在PVC材料中添加发泡剂，如双(4-氯苯基)过氧化二异氰酸酯（DCP），或者吡咯烷酮（TAC）等化学物质。
在加热的过程中，发泡剂会分解产生气体，瞬间形成大量气泡，从而使PVC材料膨胀成泡沫状。
这种方式适用于薄膜、管材
等较细小的制品，可以通过调整发泡剂的种类和添加量来控制气孔的大小和密度。
无论是物理发泡还是化学发泡，都需要适当的加热来使PVC
材料发生膨胀。
通常，材料在发泡之前会经过预热，使其达到适宜的加热温度。
然后，在发泡过程中，会通过压力控制或模具设计来控制气孔的形成和分布，最终得到具有良好性能的PVC发泡制品。
PVC发泡制品具有轻质、隔热、吸音、阻燃等优良性能，广
泛应用于建筑、交通运输、家居用品等领域。
发泡原理的掌握对于制备高质量的PVC发泡制品具有重要意义。
pvc 发泡工艺
pvc 发泡工艺
PVC（聚氯乙烯）发泡产品是一种轻量、高强度、绝缘性能良好的材料，广泛应用于建筑、交通运输、电子等领域。
以下是PVC发泡工艺的步骤：
PVC原料制备：将PVC树脂和发泡剂按照一定比例混合均匀，然后通过挤出机或混炼机进行混炼。
热塑发泡：将混合好的PVC颗粒通过挤出机挤出成板材或管材，再通过热塑发泡工艺对其进行发泡处理。
首先，将挤出的PVC板材或管材传递到加热区域，在一定温度下加热，并在特定的时间内施加高压气体，使其产生膨胀和发泡的效果。
随着气体压力的增加，PVC中的气泡不断地膨胀和扩大，最终形成一个均匀的泡沫结构。
同时，利用冷却装置快速降温并冷却，以保持泡沫结构的稳定性。
切割：将发泡板材或管材按照要求的尺寸进行切割。
检查和包装：对发泡产品的质量进行检查，并将其进行包装和出货。
pvc发泡工艺流程
pvc发泡工艺流程PVC发泡是一种常见的塑料工艺，主要用于制造发泡板、发泡管、发泡模块等产品。
下面将介绍PVC发泡的工艺流程。
首先，准备原料。
PVC发泡原料主要包括PVC树脂、发泡剂、稳定剂、增塑剂等。
选择合适的原料，对于产品的质量和性能非常重要。
然后，进行原料的配料混合。
根据产品的要求，将PVC树脂、发泡剂、增塑剂等按照一定比例混合，并进行搅拌，确保混合均匀。
接下来，将混合好的原料放入挤出机。
挤出机是PVC发泡的核心设备，它通过高温高压将原料挤出成型。
在挤出机的过程中，需要加入稳定剂来提高产品的耐候性和化学稳定性。
在挤出机出口设置模头，模头的形状决定了产品的外形。
通过调整模头的大小和形状，可以制造出不同形状和尺寸的发泡产品。
挤出机将原料挤出成型后，进入发泡区。
在发泡区，通过控制温度和压力，使原料中的发泡剂产生膨胀，从而形成气泡。
PVC发泡的关键是控制好发泡剂的逐渐气化和成泡速率，以达到产品所需的密度和质量。
在发泡区结束后，就进入冷却区。
在冷却区，通过控制温度和速度，使发泡产品逐渐冷却固化。
冷却后的产品形状稳定，可以进行下一步加工处理。
接下来，对发泡产品进行切割、修整等加工工序。
根据产品的要求，使用切割机、修边机等设备，将发泡产品切割成所需的尺寸和形状。
最后，对发泡产品进行检验和包装。
对发泡产品进行外观、尺寸、密度等方面的检验，确保产品的质量和性能。
然后进行包装，以便运输和储存。
总结起来，PVC发泡工艺流程包括原料准备、配料混合、挤出成型、发泡、冷却固化、加工处理、检验和包装等多个步骤。
通过科学合理的操作和控制，可以制造出质量稳定、性能优良的PVC发泡产品。
PVC发泡板材的成型机理和发泡材料研究
PVC发泡板材的成型机理和发泡材料研究作者：苗伟来源：《科学与财富》2018年第23期摘要：随着森林和木材资源的日益紧张和国家对资源保护程度逐渐加强，以PVC材料代替木材已经大势所趋。
目前PVC发泡板材已经广泛应用于建筑、化工、医药等行业。
本文通过查阅大量PVC发泡板材的相关文献资料，主要介绍了PVC板材的分类、特点和性能，并对板材的成型机理和常见发泡材料进行了系统的总结，旨在为PVC发泡板材的生产、应用提供一定的参考价值。
关键词：PVC发泡板材；成型机理；发泡材料前言：PVC发泡板材指的是以PVC树脂为主要原料，加入包括稳定剂、发泡剂、润滑剂、发泡调节剂等辅助助剂，经过塑化、挤出发泡加工制备的不同形状的板状材料[1]。
PVC发泡板，即雪弗板、安迪板[2]，由于具备较小的密度、较低的热导率，较好吸收噪音的效果，阻燃性好，耐腐蚀性能好，易于加工等优点而被建筑装潢、室内装修、公共建筑隔断板材、建筑地板等领域广泛应用[3]。
目前PVC发泡板材在国外应用较多，目前我国PVC发泡板材的年产量和发达国家相比还存在较大的差距，PVC发泡材料在各行各业还没有得到普及。
然而，随着木材、森林资源的日益紧张，以PVC来代替木材已经成为材料领域研究的热点，PVC发泡板材的发展前景广阔[4]。
不同应用领域所需要的PVC发泡板可能存在形状、性能上的差异，所需的发泡材料也不尽相同，这就决定了不同发泡板材的成型机理存在差异[5]。
1 PVC发泡板材1.1 PVC发泡板材的分类（1）根据发泡程度的不同可以将PVC发泡板材分为低发程度的发泡板材和高发程度的PVC发泡板材。
其中，发泡程度位于20倍以上的被称为高程度发泡板材，位于15倍以下的被称为低程度发泡板材[6]。
（2）根据泡体质地软硬程度的差异，可以将PVC发泡板材分为软质发泡板和硬质发泡板两大类。
其中软质PVC发泡板材的硬度和强度较小，发泡程度高，倍数大，常用于保温材料的制备[7]。
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PVC树脂的微发泡工艺研究
鲁圣军熊传溪*董丽杰
（武汉理工大学材料科学与工程学院武汉 430070）
关键词：PVC，微发泡，形态结构
聚氯乙烯(PVC)作为第二大通用塑料，具有阻燃、耐腐蚀、绝缘、耐磨损等优良的综合性能和价格低廉、原材料来源广泛的优点，已被广泛应用于各个领域。
而刚性低、使用温度不高、尺寸稳定性及抗冲击性能差等缺点是PVC工程化的最大障碍[1~3]。
近年来，纳米粒子，特别是纳米CaCO3被广泛用来改性PVC [4, 5]。
纳米粒子的加入不但可以提高PVC的韧性, 同时也可以改善其强度、模量、热变形温度(HDT)、加工流变性能等, 显示增强增韧的复合效应。
PVC/纳米CaCO3复合材料主要采用共混法和原位聚合法来制备。
然而制备PVC/纳米CaCO3复合材料的技术重点仍然是CaCO3在PVC基体中良好分散的问题。
对PVC颗粒进行微发泡处理，让纳米CaCO3在微发泡PVC的孔洞中受限原位复合，可以制备微孔PVC /纳米CaCO3母料。
将微孔PVC /纳米CaCO3母料与PVC共混加工制得的PVC/纳米CaCO3材料具有优良的力学性能且纳米CaCO3粒子在PVC基体中分散均匀，不团聚[6,7]。
本文在前期工作的基础上, 研究了发泡剂发泡工艺条件对PVC颗粒形态结构的影响。
1实验部分
将发泡剂偶氮二异丁腈（AIBN）和增塑剂邻苯二甲酸二辛酯（DOP）用适量丙酮与环己酮组成的混合溶剂溶解，将PVC加入到溶液中，充分溶胀。
物料常温放置一天后在112℃下加热8min让AIBN剧烈分解，利用分解时产生的气体爆发力将PVC颗粒微发泡。
本实验采用油浴加热，发热物料用冰水浴冷却。
将微孔PVC粒料表面作喷金处理，利用JSM-5610LU型扫描电镜观察颗粒形貌。
2结果与讨论
Fig.1是经不同组分溶剂处理后微发泡PVC的SEM图。
从图中可以看出，溶剂的组分对微发泡PVC形态结构有较大的影响。
由于丙酮只能溶胀PVC，而环己酮是PVC的良溶剂，所以环己酮的含量较高时，PVC颗粒表面被明显侵蚀，资助项目：国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(编号: 2002AA333110) * ：通讯联系人
基本组成结构被破坏，不能形成微孔（Fig 1a ）；环己酮的含量较低时，PVC 颗粒表面被部分侵蚀，附聚体（悬浮PVC 粒子的组成单元，1～5µm ）之间大部分由于环己酮的溶解作用而粘接，只有少量的微孔产生（Fig 1b ）；当只用丙酮作溶剂时，由于丙酮只能把发泡剂带入PVC 的附聚体之间而不会使附聚体之间粘接，所以能产生大而多的微孔（Fig 1c ）。
Fig. 1a Fig. 1b
Fig. 1c Fig.2a
Fig.2b Fig.2c
Fig.1 SEM micrographs of PVC treated by solvent composed of acetone and cyclohexanone with volume ratio (a)50:50 (b)75:25 (c)100:0.
Fig.2 SEM micrographs of PVC treated by AIBN with mass ratio to PVC (a)5% (b)10% (c)15%.
Fig.2是经不同用量的AIBN 处理后微发泡PVC 的SEM 图。
从图中可以看出，
AIBN用量对于PVC微孔的形成有一定的影响，AIBN用量较多时，产生的微孔比用量较少的要多而且深。
这是由于AIBN的量越多，渗入PVC附聚体之间的AIBN的量也越多，加热分解时能放出更多的能量。
Fig. 3a Fig. 3b
Fig.3 SEM micrographs of PVC (a) no treated by DOP (b) treated by DOP with 3％ mass ratio to PVC.
Fig.3是增塑剂DOP对微发泡PVC形貌结构的对比图。
从图中可以看出，使用DOP后，微孔空隙增大、变深。
这是由于DOP能改善PVC分子链段及初级粒子之间的流动性，使AIBN更能渗入到PVC粒子的内部，在AIBN分解时相同的爆炸力也能产生更大更深的孔洞。
3. 结论
PVC树脂颗粒经过发泡剂溶液浸泡处理后加热，发泡剂分解能在其表面及内部形成孔径为5～30µm的微孔。
溶剂的组成，发泡剂的用量及增塑剂的选用对微孔的形态有较大的影响。
用丙酮作溶剂，加入DOP作增塑剂，在AIBN量较大时能形成较多大而深的孔洞。
参考文献
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Study on the Process of Preparing Microporous Polyvinyl Chloride
Shengjun Lu, Chuanxi Xiong, Lijie Dong
School of Materials Science and Engineering, Wu Han University of Technology, Wuhan 430070,
People’s Republic of China
Abstract: This article describes the preparation of microporous PVC by decomposition of AIBN when heated. The effect of composition of solvent and quantity fraction of AIBN also preferred DOP on the structure of microporous PVC is discussed. The results indicated that much large and deep microporosity can be generated when acetone is selected as solvent, a small amount of DOP and large amount of AIBN is used.
Key words: PVC, microporosity，structure。