塑料成型工艺学第八章__发泡成型
合集下载
泡沫塑料的发泡方法及原理
解温度以下(110℃~120 ℃)。
上一页 下一页 返回
项目三 泡沫塑料的成型工艺
(3)工艺控制:挤出温度应比挤出聚苯乙烯一般制品时低，不超过120℃。 吹胀比约为6，并配合较快的牵引速度，以便挤出物在张力作用下，大
分子沿牵伸方向定向，物料机械性能提高。 挤出物应在离开口模时立即发泡，并使泡孔能均匀地双向膨胀。 (二)PS一步法挤出发泡板材 将PS树脂和泡孔成核剂(滑石粉)、稳定剂等，在长径比较大的(L/D
模块八 泡沫塑料成型
1 项目一 概述 2 项目二 泡沫塑料的发泡方法及原理 3 项目三 泡沫塑料的成型工艺
返回
项目一 概述
泡沫塑料是整体内含有无数微孔的塑料，它是以塑料(树脂)构成连续相 并以气体作为分散相的两相体系。采用不同的树脂和发泡方法，可制得 性能各异的泡沫塑料。
泡沫塑料有多种分类方法。泡沫塑料按其密度可分为:低发泡、中发泡和 高发泡的泡沫塑料。泡沫塑料按其结构不同又可分为开孔型泡沫塑料和 闭孔型泡沫塑料。泡沫塑料内各个气孔是相互连通的称为开孔型泡沫塑 料，如果泡沫是互相分隔的，则称为闭孔型泡沫塑料。泡沫塑料按其硬 度不同又可分为软质泡沫塑料、半硬质泡沫塑料和硬质泡沫塑料。此外， 还有结构泡沫塑料和组合性泡沫塑料之称，前者具有不发泡或少发泡的 皮层和发泡的芯层，后者则是把微小的中空玻璃、陶瓷微球加入已含固 化剂的树脂中，然后固化成型制得。
上一页 下一页 返回
项目三 泡沫塑料的成型工艺
熟化时最好使空气很快地渗入预发泡珠粒中，而不使发泡剂太多渗出， 否则预发物在模塑时的膨胀就差。
4.模塑成型 (1)过程:常用的模塑方法是蒸汽箱模塑法。熟化珠粒入模，送入液压机
蒸气室，加热发泡剂气化膨胀、塑料软化、进一步膨胀。 (2)工艺控制。 ①温度:温度尽快达到110℃~135℃，蒸汽压偏高达0. 294~0.329 MPa。 ②时间:蒸汽的加热时间依制品的厚度而定，一般5~ 60S。 ③冷却:若制品密度大于0.025 g/cm3，可用洗淋的方法;若制品密度小于 0. 025到cm，因为容易碎裂和收缩，最好用空气冷却。
上一页 下一页 返回
项目三 泡沫塑料的成型工艺
(3)工艺控制:挤出温度应比挤出聚苯乙烯一般制品时低，不超过120℃。 吹胀比约为6，并配合较快的牵引速度，以便挤出物在张力作用下，大
分子沿牵伸方向定向，物料机械性能提高。 挤出物应在离开口模时立即发泡，并使泡孔能均匀地双向膨胀。 (二)PS一步法挤出发泡板材 将PS树脂和泡孔成核剂(滑石粉)、稳定剂等，在长径比较大的(L/D
模块八 泡沫塑料成型
1 项目一 概述 2 项目二 泡沫塑料的发泡方法及原理 3 项目三 泡沫塑料的成型工艺
返回
项目一 概述
泡沫塑料是整体内含有无数微孔的塑料，它是以塑料(树脂)构成连续相 并以气体作为分散相的两相体系。采用不同的树脂和发泡方法，可制得 性能各异的泡沫塑料。
泡沫塑料有多种分类方法。泡沫塑料按其密度可分为:低发泡、中发泡和 高发泡的泡沫塑料。泡沫塑料按其结构不同又可分为开孔型泡沫塑料和 闭孔型泡沫塑料。泡沫塑料内各个气孔是相互连通的称为开孔型泡沫塑 料，如果泡沫是互相分隔的，则称为闭孔型泡沫塑料。泡沫塑料按其硬 度不同又可分为软质泡沫塑料、半硬质泡沫塑料和硬质泡沫塑料。此外， 还有结构泡沫塑料和组合性泡沫塑料之称，前者具有不发泡或少发泡的 皮层和发泡的芯层，后者则是把微小的中空玻璃、陶瓷微球加入已含固 化剂的树脂中，然后固化成型制得。
上一页 下一页 返回
项目三 泡沫塑料的成型工艺
熟化时最好使空气很快地渗入预发泡珠粒中，而不使发泡剂太多渗出， 否则预发物在模塑时的膨胀就差。
4.模塑成型 (1)过程:常用的模塑方法是蒸汽箱模塑法。熟化珠粒入模，送入液压机
蒸气室，加热发泡剂气化膨胀、塑料软化、进一步膨胀。 (2)工艺控制。 ①温度:温度尽快达到110℃~135℃，蒸汽压偏高达0. 294~0.329 MPa。 ②时间:蒸汽的加热时间依制品的厚度而定，一般5~ 60S。 ③冷却:若制品密度大于0.025 g/cm3，可用洗淋的方法;若制品密度小于 0. 025到cm，因为容易碎裂和收缩，最好用空气冷却。
第八章泡沫塑料的成型
• ① ② ③ ④ ⑤
五、发泡条件 待发泡的塑料必须处于液态或熔融态 发泡液体的粘度必须在适当的范围内 液体的界面张力要大，能够成泡。 液体的界面张力要大，能够成泡。 液体的挥发度要小。 液体的挥发度要小。 在一定温度下要能溶解气体且分散性要好 六、发泡成型工艺 1、机械发泡法 、 树脂溶液的配制 发泡液的配制 混合鼓泡 入模 脱水 固化 后处理 成品
1.制造过程： 制造过程： 1）预发泡 借加热使珠状物膨胀一定程度，从而使制品密度 借加热使珠状物膨胀一定程度， ）
得到更多降低，珠状物仍是颗粒状的， 得到更多降低，珠状物仍是颗粒状的，其体积比原来大很 多倍。 多倍。
方法：间歇法、连续法（ 方法：间歇法、连续法（多）两种 设备：连续蒸气预发泡机。 设备：连续蒸气预发泡机。 过程：PS珠粒→螺旋进料器→发泡罐→搅拌（密度小 过程： 珠粒→螺旋进料器→发泡罐→搅拌（ 珠粒 上浮，密度大下沉） 落入风送管→吹干器→ 上浮，密度大下沉）→落入风送管→吹干器→熟化仑 预法泡后的珠粒需储存一段时间， 2）熟化 预法泡后的珠粒需储存一段时间，以吸收 空气熟化，防止成型收缩。熟化是在大型料仓/开口 空气熟化，防止成型收缩。熟化是在大型料仓 开口 小时， 容器内进行的 T=22-26℃ 时间：8-10小时，依具体 ℃ 时间： 小时 情况定。 情况定。 3）成型 方法： 方法：蒸气加热模压法 蒸缸发泡：将预胀物填满模具后放在蒸缸用蒸汽加热， 蒸缸发泡：将预胀物填满模具后放在蒸缸用蒸汽加热， 一般P=5-10MPa /cm2 时间 时间=10-50min受热软化，膨 受热软化， 一般 受热软化 胀就互相溶解在一起，冷却脱模即可，简单， 胀就互相溶解在一起，冷却脱模即可，简单，劳动强 度大，难自动化。 度大，难自动化。
第四节
发泡成型工艺—化学发泡工艺(塑料成型加工课件)
化学发泡剂的特性与选择
1、分解温度 2、分解速率 3、反应热 4、发泡剂的分解和抑制 5、发泡效率 6、发泡剂的并用
1.分解温度
低温型发泡剂 高温型发泡剂的条件其加工。
热塑性塑料：基体树脂的软化温度与熔融温度与发泡剂 的分解温度要接近。
热固性塑料：基体树脂的固化温度与发泡剂的分解温度 要接近。
发泡成型
化学发泡
一、化学发泡概述
制造泡沫塑料时，如果发泡的气体是由混合原料的 某些组分在过程中的化学作用产生的，则这种方法即称 为化学发泡法。按照发泡的原理不问，工业上常用的化 学法有两种： （1）发泡气体是由特意加入的热分解物质(常称为化学 发泡剂或发泡剂)在受热时产生的； （2）发泡气体是出形成聚合物的组分相互作用所产生 的副产物，或者是这类组分与其它物质作用的生成物。
二、化学发泡剂
化学发泡剂又称分解性发泡剂，它是一种热敏性化合 物，能偶均匀分散于树脂中，在加工温度下发生化学变化 或迅速分解产生一种或多种气体，使树脂发泡。
无机发泡剂
有机发泡剂
理想的化学发泡剂应该满足以下要求：
（1）分解温度必须在一定的狭窄范围之内，并接近聚合物的熔点 和硬化温度； （2）分解放出气体的速率必须足够高，并能够控制； （3）分解放出的气体和分解残渣必须无腐蚀性，无毒，不可燃。 气体应无不良气味，残渣应无色、不污染； （4）分解残渣应与聚合物相容性较好； （5）分解过程不应释放大量的热； （6）发泡剂本身本身产生的气体必须容易分散或溶解在聚合物中； （7）发泡剂本身和分解产物不应影响硫化速率或熔融速率； （8）分解速率不应受压力的影响；、 （9）分解气体在聚合物中具有低的扩散速率； （10）贮存稳定 （11）价格低廉
2.分解速率 3.反应热
发泡成型工艺—泡沫塑料成型原理(塑料成型加工课件)
二、泡沫塑料
按泡孔类型
开孔泡沫塑料：泡孔相互连通
闭孔泡沫塑料：泡孔互相分隔 软质泡沫塑料
按软硬程度 硬质泡沫塑料
半硬质泡沫塑料
按发泡程度 高发泡
中发泡
低泡沫塑料与纯塑料相比：质轻、比强度高、吸湿性 低、回弹性好，隔音吸音性能，热导率低，隔热性能好， 优良的电绝缘性能。
三、发泡成型原理
气发性发泡成型原理：将气体溶解在液态聚合物中 或将聚合物加热到熔融态同时产生气体并形成饱和溶液； 当体系中的液体超过其溶解度时，气体就逸出形成无数 微小气泡，泡核增长而形成气泡。气泡稳定后保留在塑 料，形成泡沫塑料。
气泡的形成
气泡的膨胀
气泡的稳定
1.气泡的形成
均匀混合在树脂的发泡剂在受热作用达到一定温度 后产生气体，并且也均匀分散在基体树脂中。气泡的形 成阶段对泡体中泡孔的密度和分布情况起着决定性的作 用，是控制泡沫塑料性能和质量的关键。
若熔体形成大量均匀分布的气泡，将有利于得到泡 空细密而均匀的泡沫材料；若熔体形成少量而不均匀的 气泡，得到的泡沫材料性能也较差。
2.气泡的膨胀
气泡的膨胀阶段紧接在气泡的形成阶段之后。在 该阶段气相已经形成，膨胀的动力来自气泡内压，膨 胀的阻力是聚合物熔体或液体的黏弹性和外压，黏弹 性太大或太小都不利于气泡的膨胀，黏弹性太大会使 气泡膨胀阻力过大，太小又会使气泡膜没有足够的强 度保不住气体。
要控制气泡的膨胀过程，必须了解影响气泡膨胀 动力和阻力的各种因素及它们之间额关系。
3.气泡的稳定
气泡不断生产和膨胀之后，需要形成均匀稳定的 泡空，一般采用两种方法： （1）加压
在熔体中施加压力，使熔体内气派不逸出，固定 在熔体内形成气孔。 （2）交联
加入交联剂，使熔体形成交联网络结构，提高熔 体黏弹性，使气泡稳定。
塑料成型工艺学第八章__发泡成型
通常采用的交联方法有化学交联和辐射交联。
聚氨酯泡沫塑料
聚氨酯泡沫塑料是以多元异氰酸酯和多元醇为主要原 料，加入催化剂、发泡剂和表面活性剂等，在充分混合下 反应形成的轻质发泡材料。发泡气体有时也可以是由异氰 酸酯和水反应生成的二氧化碳。聚氨酯泡沫塑料具有整体 密度小，比强度高，导热系数低以及耐油、耐寒、防震和 隔音性能好等优点，并且加工简单，容易制得。在日常生 活和国民经济各部门中得到广泛应用，其产量在各种泡沫 期料中名列前茅。
—缺点是设备投资较大
◆ 实例（聚苯乙烯泡沫塑料）
—方法1. 将高相对分子量的聚苯乙烯在挤出机内熔融
塑化，在高压下把发泡剂（二氯甲烷和氯甲烷）注入塑化 段，从口模中把混合物挤出，经过气体膨胀、缓冷和切割 等处理聚苯乙烯片材；其缺点是泡孔尺寸不容易控制。
—方法2. 将高相对分子量的聚苯乙烯与发泡液体预制
低发泡、中发泡和高发泡塑料。低发泡是指密度为 0.4g/cm3 , 气体/固体<1.5的泡沫；中发泡是指密度为0.10.4g/cm3 , 气体/固体=1.5-9的泡沫；中发泡是指密度为 0.1g/cm3 , 气体/固体>9的泡沫；
泡沫材料的用途见表9－1！！！
8.1 物理发泡法
◆ 特点
—优点是毒性小、发泡原料成本低、发泡剂无残留；
◆ 化学发泡剂的选择
—选择发泡剂要考虑的几个因素有分解温度、分解速率、反应热量、
发泡剂的分解抑制和促进、发泡效率、发泡剂的并用
聚苯乙烯泡沫塑料
聚苯乙烯泡沫塑料的成型方法很多，主要有 模压法、可发性珠粒法和挤出发泡法。模压法是 采用乳液法聚苯乙烯和热分解型发泡剂制得，是 早期使用的方法，现在用的很少。目前大且使用 的是可发性珠粒法和挤出发泡法。
聚氢酯泡沫照料按其生产原料不同可分为聚醚型和聚 酯型；按制品的性能不同又可分为软质、半硬质和硬质泡 沫塑料；按生产方法还可分为一步法和两步法(包括预聚 法和半预聚法)。两步法是早期使用的生产方法，其中预 聚法目前使用较少，广泛使用的是—步法和半预聚法。
聚氨酯泡沫塑料
聚氨酯泡沫塑料是以多元异氰酸酯和多元醇为主要原 料，加入催化剂、发泡剂和表面活性剂等，在充分混合下 反应形成的轻质发泡材料。发泡气体有时也可以是由异氰 酸酯和水反应生成的二氧化碳。聚氨酯泡沫塑料具有整体 密度小，比强度高，导热系数低以及耐油、耐寒、防震和 隔音性能好等优点，并且加工简单，容易制得。在日常生 活和国民经济各部门中得到广泛应用，其产量在各种泡沫 期料中名列前茅。
—缺点是设备投资较大
◆ 实例（聚苯乙烯泡沫塑料）
—方法1. 将高相对分子量的聚苯乙烯在挤出机内熔融
塑化，在高压下把发泡剂（二氯甲烷和氯甲烷）注入塑化 段，从口模中把混合物挤出，经过气体膨胀、缓冷和切割 等处理聚苯乙烯片材；其缺点是泡孔尺寸不容易控制。
—方法2. 将高相对分子量的聚苯乙烯与发泡液体预制
低发泡、中发泡和高发泡塑料。低发泡是指密度为 0.4g/cm3 , 气体/固体<1.5的泡沫；中发泡是指密度为0.10.4g/cm3 , 气体/固体=1.5-9的泡沫；中发泡是指密度为 0.1g/cm3 , 气体/固体>9的泡沫；
泡沫材料的用途见表9－1！！！
8.1 物理发泡法
◆ 特点
—优点是毒性小、发泡原料成本低、发泡剂无残留；
◆ 化学发泡剂的选择
—选择发泡剂要考虑的几个因素有分解温度、分解速率、反应热量、
发泡剂的分解抑制和促进、发泡效率、发泡剂的并用
聚苯乙烯泡沫塑料
聚苯乙烯泡沫塑料的成型方法很多，主要有 模压法、可发性珠粒法和挤出发泡法。模压法是 采用乳液法聚苯乙烯和热分解型发泡剂制得，是 早期使用的方法，现在用的很少。目前大且使用 的是可发性珠粒法和挤出发泡法。
聚氢酯泡沫照料按其生产原料不同可分为聚醚型和聚 酯型；按制品的性能不同又可分为软质、半硬质和硬质泡 沫塑料；按生产方法还可分为一步法和两步法(包括预聚 法和半预聚法)。两步法是早期使用的生产方法，其中预 聚法目前使用较少，广泛使用的是—步法和半预聚法。
发泡成型工艺的方法
发泡成型工艺的方法
发泡成型工艺是一种制造泡沫塑料的方法，其工艺可以分为一步发泡法和两步发泡法。
一步发泡法也称为直接法，将发泡用塑料原材料配合后在一个工序中制得泡沫塑料。
典型的一步发泡法生产的泡沫塑料是聚氨酯泡沫塑料。
两步发泡法则分为前发泡或预发泡和后发泡或二次发泡两个工序。
在前发泡中，泡沫或珠粒尚未充分膨胀，密度也较高，制得的珠粒是可发性珠粒。
在后发泡中，制得充分膨胀、低密度的最终泡沫制品，如聚苯乙烯、聚乙烯泡沫塑料等就是用这种方法制做的。
在工业上，发泡成型方法有以下几种分类：
1. 连续发泡成型：由压延、挤出或传送带等方式进行的连续发泡成型。
2. 间歇式发泡成型：由注塑一个一个地生产最终形状的发泡体。
3. 现场发泡成型：按使用要求将液状或微粒状原材料配合物注入模具中使之发泡。
此外，TPE发泡材料的加工工艺也有多种，包括挤出发泡、微孔注射发泡和注塑发泡等方法。
这些方法采用不同的物理或化学介质进行发泡，具有不同的特点和适用范围。
例如，挤出发泡TPE材料具有发泡均匀、细密、泡体强度高等特点，广泛应用于线缆护套及密封条产品中。
微孔注射发泡技术则
采用物理介质如超临界CO2进行微孔发泡，具有降低密度、提高制品的吸收和衰减振动与噪声的能力等优点。
注塑发泡TPE材料则广泛应用于食品包装和日用品包装材料中，可替代木塞和硅胶塞材料，具有环保、表面细腻且回弹密封性能优异等特点。
以上信息仅供参考，如有需要，建议咨询专业技术人员。
发泡成型工艺的方法过程
发泡成型工艺的方法过程
发泡成型工艺是一种将泡沫塑料显著扩大并形成所需形状的方法。
有许多不同类型的发泡成型工艺，其中一些步骤可能有所不同，但基本方法过程如下：
1. 准备模具：准备一个具有所需形状的模具，通常由金属制成，可以根据产品的设计来制作。
模具可以是单一的，也可以是多个组件的。
2. 准备发泡材料：选择合适的发泡材料，如聚苯乙烯（EPS）、聚氨酯（PU）或聚乙烯（PE）。
根据产品要求，将发泡材料切割成适当的大小和形状，以适应模具。
3. 材料预热：将发泡材料放入发泡机中，通过加热和融化，使其达到适当的粘度和流动性。
加热温度和时间会根据材料的类型和厚度而有所不同。
4. 注入模具：将预热好的发泡材料迅速注入到准备好的模具中。
在注入过程中，可以通过调整注射速度、注射压力和加热温度来控制发泡材料的扩散和填充。
5. 发泡和成型：一旦发泡材料进入模具，它会开始发生发泡反应，并填满模具的空腔。
发泡过程中，温度和压力的控制非常重要，以确保发泡材料可以完全填充模具，并形成所需的形状。
6. 冷却和固化：发泡材料在模具中冷却和固化，通常需要一段时间。
固化过程
中，材料会变得更加稳定和坚固。
7. 模具开启和取出成品：一旦发泡材料完全冷却和固化，模具会被打开，成品从模具中取出。
如果产品需要后续加工或修整，可以采取相应措施。
以上是发泡成型工艺的基本步骤，每个具体的工艺可能会有所不同。
同时，一些工艺可能还涉及附加的步骤，如气体注入、真空处理等，以实现更高的精度和质量。
泡沫塑料加工工艺 ppt课件
比实际发泡倍数小一倍左右
化学工业出版社
第二节 物理发泡法
一、EPS泡沫塑料的物理发泡 3.熟化 ① 定义：将预发泡的膨胀体在空气中放置一
段时间，让空气渗入，以利于进一步加工 ② 原理：利用空气的渗入填补水蒸汽及发泡
剂冷凝后形成的空缺（让内外压平衡） ③ 控制原则：让汽体冷凝，PS不脆化，渗入
汽体量适当
第一节 气泡形成原理和发泡方法
二、泡沫塑料气泡形成原理 2.气泡核的增长 ① 气体的受热膨胀以及气泡的合并，促使气
泡不继地增长； ② 成核作用导致气泡数量的增加； ③ 影响因素：表面张力和粘度
化学工业出版社
第一节 气泡形成原理和发泡方法
二、泡沫塑料气泡形成原理 3.气泡核的稳定 ➢其一，加入表面活性剂以利于形成微小的
化学工业出版社
第二节 物理发泡法
一、EPS泡沫塑料的物理发泡 4.模压成型
开启出气口 通冷却水
↓
↓
模具预热→加料→加热→冷却→脱模→烘干
A
B
C
化学工业出版社
第二节 物理发泡法
二、连续式溶解气体发泡法成型SPVC泡沫塑料
化学工业出版社
第三节 化学发泡法
一、化学发泡剂的特性与选择 1. 分解温度 2.分解速率 3.反应热
化学工业出版社
第一节 气泡形成原理和发泡方法
四、发泡助剂 1.成核剂
加入成核剂以获得均匀的泡孔尺寸。 如：滑石粉及超细活性碳酸钙等，它们可作为局部气泡核 的起点。溶解的发泡气体可从溶液中逸出，并吸附在这种 细微的颗粒上。气泡核形成的机理与结晶时晶核形成的机 理相似，成核剂的用量在1%左右。 2.交联剂 用于某些塑料（如PE、PP）在发泡前能够交联的物质。 3.助交联剂 在PP的交联过程中必须加入助交联剂才能进行。 4.发泡剂的活化剂 在PVC塑料中各种稳定剂大多数是AC发泡化剂学的工活业化出剂版。社
化学工业出版社
第二节 物理发泡法
一、EPS泡沫塑料的物理发泡 3.熟化 ① 定义：将预发泡的膨胀体在空气中放置一
段时间，让空气渗入，以利于进一步加工 ② 原理：利用空气的渗入填补水蒸汽及发泡
剂冷凝后形成的空缺（让内外压平衡） ③ 控制原则：让汽体冷凝，PS不脆化，渗入
汽体量适当
第一节 气泡形成原理和发泡方法
二、泡沫塑料气泡形成原理 2.气泡核的增长 ① 气体的受热膨胀以及气泡的合并，促使气
泡不继地增长； ② 成核作用导致气泡数量的增加； ③ 影响因素：表面张力和粘度
化学工业出版社
第一节 气泡形成原理和发泡方法
二、泡沫塑料气泡形成原理 3.气泡核的稳定 ➢其一，加入表面活性剂以利于形成微小的
化学工业出版社
第二节 物理发泡法
一、EPS泡沫塑料的物理发泡 4.模压成型
开启出气口 通冷却水
↓
↓
模具预热→加料→加热→冷却→脱模→烘干
A
B
C
化学工业出版社
第二节 物理发泡法
二、连续式溶解气体发泡法成型SPVC泡沫塑料
化学工业出版社
第三节 化学发泡法
一、化学发泡剂的特性与选择 1. 分解温度 2.分解速率 3.反应热
化学工业出版社
第一节 气泡形成原理和发泡方法
四、发泡助剂 1.成核剂
加入成核剂以获得均匀的泡孔尺寸。 如：滑石粉及超细活性碳酸钙等，它们可作为局部气泡核 的起点。溶解的发泡气体可从溶液中逸出，并吸附在这种 细微的颗粒上。气泡核形成的机理与结晶时晶核形成的机 理相似，成核剂的用量在1%左右。 2.交联剂 用于某些塑料（如PE、PP）在发泡前能够交联的物质。 3.助交联剂 在PP的交联过程中必须加入助交联剂才能进行。 4.发泡剂的活化剂 在PVC塑料中各种稳定剂大多数是AC发泡化剂学的工活业化出剂版。社
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
低发泡、中发泡和高发泡塑料。低发泡是指密度为 0.4g/cm3 , 气体/固体<1.5的泡沫；中发泡是指密度为0.10.4g/cm3 , 气体/固体=1.5-9的泡沫；中发泡是指密度为 0.1g/cm3 , 气体/固体>9的泡沫；
泡沫材料的用途见表9－1！！！
8.1 物理发泡法
◆ 特点
—优点是毒性小、发泡原料成本低、发泡剂无残留；
—脲/甲醛水液(30%)/甘油＝100/300/20，以配制脲甲醛溶液 —二丁基奈磺酸钠/磷酸/间苯二酚/水＝100/300/20，以配制发泡液 —在鼓泡设备中，发泡液和树脂经过适当的搅拌混合后，倾倒至
木制或金属敞口模具中
—倾倒至木制或金属敞口模具中的物料要经过在室温下沥去水份、
不同的热处理下经过泡沫的化学反应（交联）及其物理作用（水份的 干燥）过程来实现泡沫的硬化。
成易于流动的球状半透明可发性的聚苯乙烯球粒，然后通 过蒸汽箱模塑法、挤出法或注射法来生产泡沫制品；
8.2 机械发泡法
◆成型特点和材料
—强烈的机械力使气体卷入树脂乳液、悬浮液并成为均
匀的泡沫物，随后经过物理或化学的变化使之稳定而成为 泡沫材料；
—脲甲醛、聚乙烯缩甲醛、聚醋酸乙烯、聚氯乙稀等。
◆ 发泡的工艺过程
塑料成型工艺学第八章__发泡成型
第八章 泡沫塑料成型
◆ 泡沫塑料是以树脂为基体，内部有无数泡孔的塑 料。不同的树脂发泡工艺可以形成泡孔形态各异、 性能各异的发泡材料； ◆具有密度低、对流小、绝热、耐冲击和降 噪等有点； ◆ 如果泡孔是相互隔绝的，则称为闭孔泡沫，否则称 为开孔泡沫，但是闭孔泡沫可以通过机械或化学的 方法使其成为开孔结构。
聚氢酯泡沫照料按其生产原料不同可分为聚醚型和聚 酯型；按制品的性能不同又可分为软质、半硬质和硬质泡 沫塑料；按生产方法还可分为一步法和两步法(包括预聚 法和半预聚法)。两步法是早期使用的生产方法，其中预 聚法目前使用较少，广泛使用的是—步法和半预聚法。
PVC泡沫塑料
聚氯乙烯泡沫塑料按其配方和成型方法不同 可制成为软质和硬质两种。软质泡沫塑料在配制 时加入较多的增塑剂，成型后具有一定的柔软性。 而硬质聚氯乙烯泡沫塑料在配制时加入溶剂将树 脂溶解，成型过程中溶剂受热挥发而成为质地坚 硬的泡沫制品。
PE泡沫塑料
聚乙烯泡沫塑料具有密度低、耐低温及抗化学性能优良等优点， 并具有一定的力学强度，可用作日用品、精密仪器的包装材料，保温 材料和水上漂浮材料等。高发泡聚乙烯钙塑材料广泛用于建筑装饰， 近年来聚乙烯泡沫塑料的用途日渐扩大，发展速度较快。
聚乙烯是结晶聚合物，在结晶熔融温度以下几乎不流动，而在熔 融温度以上其熔融粘度急剧下降，发泡过程中产生的气体很难包住。 此外，聚乙烯从熔融态转变为结晶态耍放出大量的结晶热，而熔融聚 乙烯的比热较大，因此从熔融状态转变到固体状态的时间比较长，加 上聚乙烯的透气率较高，这样既使得发泡气体易于逃逸，适于发泡的 温度范围较窄，因此聚乙烯泡沫塑料的研制工作较晚．除挤出发泡制 得无交联的高倍率发泡材料外，欲制得更高发泡倍效的泡沫塑料，必 须在聚乙烯分子间进行交联，将熔融物料的粘性和弹性调节在一定范 围内，使的物理力学性能显著提高。
通常采用的交联方法有化学交联和辐射交联。
聚氨酯泡沫塑料
聚氨酯泡沫塑料是以多元异氰酸酯和多元醇为主要原 料，加入催化剂、发泡剂和表面活性剂等，在充分混合下 反应形成的轻质发泡材料。发泡气体有时也可以是由异氰 酸酯和水反应生成的二氧化碳。聚氨酯泡沫塑料具有整体 密度小，比强度高，导热系数低以及耐油、耐寒、防震和 隔音性能好等优点，并且加工简单，容易制得。在日常生 活和国民经济各部门中得到广泛应用，其产量在各种泡沫 期料中名列前茅。
—化学发泡
●利用化学发泡剂加热后分解放出的气体而发泡 ●利用原料组份间的化学反应所放出的气体而发泡
◆泡沫材料的分类： —按照软硬程度
软质、半硬质和硬质泡沫塑料。在相对湿度为23％和 50％时，弹性模量大于700MPa的为硬质泡沫，介于70－ 700MPa的为半硬质泡沫，低于70MPa的软质泡沫；
—按照密度大小
—缺点是设备投资较大
◆ 实例（聚苯乙烯泡沫塑料）
—方法1. 将高相对分子量的聚苯乙烯在挤出机内熔融
塑化，在高压下把发泡剂（二氯甲烷和氯甲烷）注入塑化 段，从口模中把混合物挤出，经过气体膨胀、缓冷和切割 等处理聚苯乙烯片材；其缺点是泡孔尺寸不容易控制。
—方法2. 将高相对分子量的聚苯乙烯与发泡液体预制
◆ 泡沫塑料有三种发泡方式： —物理发泡
●将惰性气体在加压下使其溶于聚合物熔体或糊状复合物中，经 减压释放高压气体而发泡；
●利用低沸点液体蒸发而发泡； ●利用液体介质吸附溶解塑料中事先添加的固体物质而发泡； ●在塑料中加入中空微球后经固化而形成泡沫材料；
—机械发泡
●利用机械的搅拌作用，混入空气而发泡；
8.3 化学发泡法
◆ 化学发泡剂的要求和特点
—理想的发泡剂分解稳定、速率更容易控制、气体无毒性、无腐
蚀性、在树脂中良好的分散性等（见表9－4）；
—发泡剂主要有有机发泡剂和无机发泡剂。有机发泡剂包括含有
偶氮基、亚硝基、叠氮基等官能团的偶氮甲酰胺、偶氮二异丁氰等； 无机发泡剂主要是碱金属的碳酸盐和碳酸氢盐，如碳酸氢钠和碳酸氨 等（见表9－6 ）。
◆ 化学发泡剂的选择
—选择发泡剂要考虑的几个因素有分解温度、分解速率、反应热量、
发泡剂的分解抑制和进、发泡效率、发泡剂的并用
聚苯乙烯泡沫塑料
聚苯乙烯泡沫塑料的成型方法很多，主要有 模压法、可发性珠粒法和挤出发泡法。模压法是 采用乳液法聚苯乙烯和热分解型发泡剂制得，是 早期使用的方法，现在用的很少。目前大且使用 的是可发性珠粒法和挤出发泡法。
泡沫材料的用途见表9－1！！！
8.1 物理发泡法
◆ 特点
—优点是毒性小、发泡原料成本低、发泡剂无残留；
—脲/甲醛水液(30%)/甘油＝100/300/20，以配制脲甲醛溶液 —二丁基奈磺酸钠/磷酸/间苯二酚/水＝100/300/20，以配制发泡液 —在鼓泡设备中，发泡液和树脂经过适当的搅拌混合后，倾倒至
木制或金属敞口模具中
—倾倒至木制或金属敞口模具中的物料要经过在室温下沥去水份、
不同的热处理下经过泡沫的化学反应（交联）及其物理作用（水份的 干燥）过程来实现泡沫的硬化。
成易于流动的球状半透明可发性的聚苯乙烯球粒，然后通 过蒸汽箱模塑法、挤出法或注射法来生产泡沫制品；
8.2 机械发泡法
◆成型特点和材料
—强烈的机械力使气体卷入树脂乳液、悬浮液并成为均
匀的泡沫物，随后经过物理或化学的变化使之稳定而成为 泡沫材料；
—脲甲醛、聚乙烯缩甲醛、聚醋酸乙烯、聚氯乙稀等。
◆ 发泡的工艺过程
塑料成型工艺学第八章__发泡成型
第八章 泡沫塑料成型
◆ 泡沫塑料是以树脂为基体，内部有无数泡孔的塑 料。不同的树脂发泡工艺可以形成泡孔形态各异、 性能各异的发泡材料； ◆具有密度低、对流小、绝热、耐冲击和降 噪等有点； ◆ 如果泡孔是相互隔绝的，则称为闭孔泡沫，否则称 为开孔泡沫，但是闭孔泡沫可以通过机械或化学的 方法使其成为开孔结构。
聚氢酯泡沫照料按其生产原料不同可分为聚醚型和聚 酯型；按制品的性能不同又可分为软质、半硬质和硬质泡 沫塑料；按生产方法还可分为一步法和两步法(包括预聚 法和半预聚法)。两步法是早期使用的生产方法，其中预 聚法目前使用较少，广泛使用的是—步法和半预聚法。
PVC泡沫塑料
聚氯乙烯泡沫塑料按其配方和成型方法不同 可制成为软质和硬质两种。软质泡沫塑料在配制 时加入较多的增塑剂，成型后具有一定的柔软性。 而硬质聚氯乙烯泡沫塑料在配制时加入溶剂将树 脂溶解，成型过程中溶剂受热挥发而成为质地坚 硬的泡沫制品。
PE泡沫塑料
聚乙烯泡沫塑料具有密度低、耐低温及抗化学性能优良等优点， 并具有一定的力学强度，可用作日用品、精密仪器的包装材料，保温 材料和水上漂浮材料等。高发泡聚乙烯钙塑材料广泛用于建筑装饰， 近年来聚乙烯泡沫塑料的用途日渐扩大，发展速度较快。
聚乙烯是结晶聚合物，在结晶熔融温度以下几乎不流动，而在熔 融温度以上其熔融粘度急剧下降，发泡过程中产生的气体很难包住。 此外，聚乙烯从熔融态转变为结晶态耍放出大量的结晶热，而熔融聚 乙烯的比热较大，因此从熔融状态转变到固体状态的时间比较长，加 上聚乙烯的透气率较高，这样既使得发泡气体易于逃逸，适于发泡的 温度范围较窄，因此聚乙烯泡沫塑料的研制工作较晚．除挤出发泡制 得无交联的高倍率发泡材料外，欲制得更高发泡倍效的泡沫塑料，必 须在聚乙烯分子间进行交联，将熔融物料的粘性和弹性调节在一定范 围内，使的物理力学性能显著提高。
通常采用的交联方法有化学交联和辐射交联。
聚氨酯泡沫塑料
聚氨酯泡沫塑料是以多元异氰酸酯和多元醇为主要原 料，加入催化剂、发泡剂和表面活性剂等，在充分混合下 反应形成的轻质发泡材料。发泡气体有时也可以是由异氰 酸酯和水反应生成的二氧化碳。聚氨酯泡沫塑料具有整体 密度小，比强度高，导热系数低以及耐油、耐寒、防震和 隔音性能好等优点，并且加工简单，容易制得。在日常生 活和国民经济各部门中得到广泛应用，其产量在各种泡沫 期料中名列前茅。
—化学发泡
●利用化学发泡剂加热后分解放出的气体而发泡 ●利用原料组份间的化学反应所放出的气体而发泡
◆泡沫材料的分类： —按照软硬程度
软质、半硬质和硬质泡沫塑料。在相对湿度为23％和 50％时，弹性模量大于700MPa的为硬质泡沫，介于70－ 700MPa的为半硬质泡沫，低于70MPa的软质泡沫；
—按照密度大小
—缺点是设备投资较大
◆ 实例（聚苯乙烯泡沫塑料）
—方法1. 将高相对分子量的聚苯乙烯在挤出机内熔融
塑化，在高压下把发泡剂（二氯甲烷和氯甲烷）注入塑化 段，从口模中把混合物挤出，经过气体膨胀、缓冷和切割 等处理聚苯乙烯片材；其缺点是泡孔尺寸不容易控制。
—方法2. 将高相对分子量的聚苯乙烯与发泡液体预制
◆ 泡沫塑料有三种发泡方式： —物理发泡
●将惰性气体在加压下使其溶于聚合物熔体或糊状复合物中，经 减压释放高压气体而发泡；
●利用低沸点液体蒸发而发泡； ●利用液体介质吸附溶解塑料中事先添加的固体物质而发泡； ●在塑料中加入中空微球后经固化而形成泡沫材料；
—机械发泡
●利用机械的搅拌作用，混入空气而发泡；
8.3 化学发泡法
◆ 化学发泡剂的要求和特点
—理想的发泡剂分解稳定、速率更容易控制、气体无毒性、无腐
蚀性、在树脂中良好的分散性等（见表9－4）；
—发泡剂主要有有机发泡剂和无机发泡剂。有机发泡剂包括含有
偶氮基、亚硝基、叠氮基等官能团的偶氮甲酰胺、偶氮二异丁氰等； 无机发泡剂主要是碱金属的碳酸盐和碳酸氢盐，如碳酸氢钠和碳酸氨 等（见表9－6 ）。
◆ 化学发泡剂的选择
—选择发泡剂要考虑的几个因素有分解温度、分解速率、反应热量、
发泡剂的分解抑制和进、发泡效率、发泡剂的并用
聚苯乙烯泡沫塑料
聚苯乙烯泡沫塑料的成型方法很多，主要有 模压法、可发性珠粒法和挤出发泡法。模压法是 采用乳液法聚苯乙烯和热分解型发泡剂制得，是 早期使用的方法，现在用的很少。目前大且使用 的是可发性珠粒法和挤出发泡法。