发泡塑料的配方与配制技术
关于软泡发泡配方
关于软泡发泡配方1、基本反应及数据聚氨酯软泡的形成包括2个基本反应:发泡反应和聚合反应(也称凝胶反应)。
发泡反应 :异氰酸酯与水反应生成双取代脲和二氧化碳的反应。
反应式如下: 2R-N=C=O+HOH?R-NH-CO-NH-R+CO2?若使用,,，，根据上反应式，得出,份水反应需,(,,份(约,(,份的,,，)放出的二氧化碳成为泡核，使反应混合物膨胀，得到具有开孔结构的泡沫。
聚合反应:聚醚中的羟基与异氰酸酯发生逐步聚合反应形成氨基甲酸酯的反应。
反应式如下:R=N=C=O+R′-OH?R-NH-COO—R′若使用,,，，根据上反应式，得出,,,份羟值,,的聚醚反应需,(,,份(约,(,份的,,，)2、多元醇国内块泡生产采用3官能度，分子量3000(羟值56)或3500(羟值48，用的少) 的软泡聚醚。
如我公司的JH-3031K、JH-3050D、JH-3500等。
3、多异氰酸酯主要使用甲苯二异氰酸酯(TDI)，,,，工业品主要有,种:纯,，,,,，(或称,,，,,,)、,,，,,,,,、,,，,,,,,。
,,，,,,,,生产成本最低，是工业应用最广用量最大的品种。
,,，分子量为,,,，其中含有,个异氰酸酯团(-N=C=O)的分子量为,,，所以,,，中异氰酸酯含量为,,(,,,。
,,，用量对泡性能有很大影响，在泡沫配方中，,,，过量程度以异氰酸酯指数表示，异氰酸酯指数是指实际用量与理论计算量的比值。
在生产软泡时，一般指数为,,,,,,,(,,,是等于理论计算量)(或写为,(,,,,(,,，,为理论计算量)，在此范围内，,,，指数增大，泡沫硬度增大，撕裂强度变小，拉伸强度变小，断裂伸长率变小。
若,,，指数过高，则会形成大孔和闭孔，熟化时间过长，还会引起泡沫烧心;,,，指数过低，则易产生裂纹，回弹性差，强度差，压缩永久变形较大。
,、发泡剂水与,,，反应产生二氧化碳是软泡发泡中使用的主要发泡剂，增加配方中水量，将会提高脲的含量，加大泡沫硬度，降低泡沫密度，泡沫荷载能力下降。
塑料发泡成型工艺：第三章 热固性泡沫塑料
6s
配比
黑/白料
1.20～1.33（1.25最佳）
密度
小样密度 芯密度
25～27.5 35～37
箱体生产线
冰箱生产线
顶部视图
模具固定线
环形线
冰箱生产线
门体生产线
顶部视图
顶部视图
模具
转盘
转盘线
环形线
冰箱发泡方式
• 箱体发泡方式 有背注式和底注式
性能。 ■催化剂的用量可以影响：
◆反应速度 ◆脱模性能 ◆流动性 ◆脆性
3. 发泡剂 ➢ CO2：水与异氰酸酯反应生成
注意：该反应同时还生成聚脲结构的聚合物， 导致泡沫塑料发脆。
➢ 低沸点氟碳化合物
4. 稳定剂（表面活性剂） 常用硅酮型表面活性剂。
特征： ■在发泡过程中，降低化学系统内的表面张力 ■在发泡过程中，稳定化学系统 ■控制泡孔的大小和形状 ■控制泡孔的闭孔率 ■影响泡沫的流动性 ■对泡沫的物理性能起重大的影响
喷涂发泡成型的优点是： 1.不需要模具。 2.形状简单或复杂的表面都可以喷涂。 3.劳动生产率高。大面积施工时，喷涂发泡成
型的优越性更为突出。 4.所得泡沫塑料制品无接缝，绝热效果好。
现场喷涂设备
喷涂式外墙保温
反应注射成型加工设备
包括原料储存系统、发泡机、模塑发泡生产线。 发泡机包括：
低压机
7. 其他助剂 防老剂、色母料
二、软质/硬质泡沫塑料的制造
制造方法：
1. 预聚体法（两步法） 应用：聚醚型聚氨酯泡沫塑料
2. 半预聚体法（较少采用）
3. 一步法（目前被普遍采用）
预聚体法（两步法）
优点：生成预聚体时已放出一部分反应热，故后阶段反应 时发热少，温升低，易控制，泡沫稳定。
发泡2
聚丙烯泡沫塑料摘要：聚丙烯泡沫塑料是以聚丙烯树脂（以下简称PP）为主体，加入发泡剂及其它添加剂制成。
具有很好的耐热性和优良的力学性能。
文章综述了PP泡沫塑料的材料方，生产过程和工艺参数。
关键词：PP泡沫塑料生产工艺工艺参数引言PP泡沫塑料机械强度较好，有优良的抗拉强度、柔韧性和弹性摩擦系数大，耐磨性能好，有助于制止与其相接触的光滑表面的滑动密度小，绝热性优良；无毒、无味等。
但它对光的稳定性差。
所有这些特点使得P泡沫塑料在汽车、包装、日用和结构材料等各个领域具有优越性。
一、制备PP泡沫塑料原料（1）PP 由于PP发泡性能差，单独使用不易制得闭孔发泡倍率高的泡沫材料。
通常选择熔点在160~170℃左右、低温流动性好的低密度或中密度聚乙烯与其共混才能制得发泡倍率在10~30倍的交联PP泡沫塑料。
共混比例一般为PP 50%~70%，聚乙烯30%~50%左右。
另外，等规PP通过共混可之躯高发泡倍率的泡沫塑料，单力学性能相对偏低，还应对其加以改性。
常采用的改性方法有增韧、增强、填充或互贯网络等。
还有，在挤出发泡过程中，还需将碳酸氢钠和雾水柠檬钠一1:1的配比掺入树脂内，这样可明显地改善操作条件，提高泡沫质量。
（2）发泡剂常用发泡剂分为化学发泡剂和物理发泡剂。
化学发泡剂有偶氮二甲酰胺，偶氮二甲酸钡等。
物理发泡剂最常用的未氮气等。
（3）交联剂通常使用过氧化物，如过氧化二异丙苯、叔基过氧化己烷等。
（4）稳定剂通常使用硫化烷基酚等。
（5）稀释剂常用丙酮。
（6）成核剂有苯甲酸钠、氧化锌、硬脂酸锌等。
（7）填料添加有机硅微球作填料，可制造高性能泡沫塑料。
二、生产工艺（1）生产工艺见表1表1序号制造方法配方/质量份工艺简述特点1 常压发泡法PP 100丙烯酸烯丙酯 3.5甲基丙烯酸烯丙酯—三肼三嗪 24密度 0.05在PP树脂熔融温度以上，发扒鸡凤姐温度一下的温度区间，把树脂与发泡剂，交联剂等在密炼机中加热混炼成为适当的形状成直接用挤出机成型为片状料，将片材加热到发泡剂分解温度以上，让它在常压下发泡常压发泡过程比较复杂而且要有高度技术，但是这种方法便于长片材料的连续大量生产2 加压发泡法立体规整PP树脂 100AC发泡剂 3磺酰叠氮 0.75*Santonox稳定剂 0.2PP树脂、发泡剂、交联剂等放入密闭的模具中，压力下加热时发泡剂分解，一泄压就急速膨胀在加压下抑制了发泡剂的分解速度，同时也增加了熔融树脂中的奇特溶解度，压力下也容易控制交联度，从而能得到高发泡而又有均匀微细气泡的泡沫塑料3 挤出发泡法PP 100AC发泡剂 3硬脂酸锌 1硫化烷基酚 1含发泡剂的热塑性树脂在熔融时从机头挤出，有高压变成常压是体积膨胀二发泡对PP树脂不作交联处理二通过挤出化学发泡法加工发泡倍数为5~20倍的制品（2）生产过程用叠氮化合物为交联剂的等规聚丙烯泡沫塑料的生产流程如下：叠氮化合物为交联剂的等规PP泡沫塑料配方单位：质量份原料名称配比量配方配方配方配方配方配方等规PP 100 75 50 75 50 75乙丙共聚物—25 50 ———乙丙二烯共物———25 50 —聚异丁烯—————251,10-双（磺酰0.25 0.75 0.75 0.75 — 1.0叠氮）癸烷偶氮二甲酰胺 3 5 5 5 5 3 PP泡沫塑料典型的成型工艺包括五个步骤：1.充模将多孔的泡沫PP粒子输入模腔中，通过加压使多孔粒子压缩。
聚氨酯泡沫塑料的制备
聚氨酯泡沫的制造分为三种：预 聚体法、半预聚体法和一步法。本实 验主要采用一步法。一步法发泡即是 将聚醚或聚酯多元醇、多异氰酸酯、 水及其他助剂如催化剂、泡沫稳定剂 等一次加入，使链增长、气体发生及 交联等反应在短时间内几乎同时进行 ，在物料混合均匀后，1-10秒即行发 泡，0.5-3分钟发泡完毕并得到具有较 高分子量一定交联密度的泡沫制品。
要制得泡沫孔径均匀和性能优异 的泡沫，必须采用复合催化剂、外加 发泡剂和控制合适的条件，使三种反 应得到较好的协调。在聚氨酯泡沫制 备过程中主要如下反应。 2.1 预聚体的合成 由二异氰酸酯与聚醚或聚酯多元醇 反应生成含异氰酸酯端基德聚氨酯预 聚体。 OCN-R -NCO+HO-R-OH→OCNR-NHCOO~~~OOCHN-R-NCO
3.实验配方组成
• 甲苯二异氰酸酯（TDI） • 三羟基聚醚（相对分子质量为 2000~4000） • 二月桂酸二丁基锡 • 1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷（DABCD) （三亚乙基二胺） •水 • 有机硅油
4璃棒 纸盒（80mm×80mm×80mm） 台秤 烘箱
5.实验步骤
• 5.1 用稍硬的纸折成尺约为 80mm×80mm×80mm的纸盒以作模具用 。 • 5.2 配制溶液 • (1)配制甲溶液 在25ml的烧杯中， 加入0.1g二月桂酸二丁基锡和5滴水， 溶解后再加入10g三羟基聚醚，作为甲 溶液。
• （2）配制乙溶液 在250ml烧杯中， 依次加入25g三羟基聚醚，10g甲苯二 异氰酸酯，5滴二月桂酸二丁基锡，搅 匀，此时有反应热放出，此为乙溶液 。 • （3）甲溶液中加入约10滴有机硅油， 搅匀后，将此溶液迅速倒入乙溶液中 ，用玻璃棒迅速搅拌，待反应物变稠 后，将其转移到纸模具中，于温室放 置0.5h，在放入约70℃的烘箱中烘1h ，即可得到一块软质聚氨酯泡沫塑料 。
PVC木塑发泡板材配方设计
PVC木塑发泡板材配方设计聚氯乙烯（SG-5、6、7） 100复合稳定剂 3.5内、外润滑剂 0.5~2.0 AC发泡剂 0.3~0.5 ACR发泡加工助剂 5.0~8.0填料 4.0~6.0阻燃剂 2.0~3.0成核剂 0.2~0.7增塑剂 5.0~10.0改性处理木粉 20.0~30.0PVC配方设计概要纯的聚氯乙烯（PVC）树脂属于一类强极性聚合物，其分子间作用力较大，从而导致了PVC 软化温度和熔融温度较高，一般需要160~210℃才能加工。
另外PVC分子内含有的取代氯基容易导致pvc树脂脱氯化氢反应，从而引起PVC的降解反应，所以PVC对热极不稳定，温度升高会大大促进PVC脱HCL反应，纯PVC在120℃时就开始脱HCL反应，从而导致了PVC降解。
鉴于上述两个方面的缺陷，PVC在加工中需要加入助剂，以便能够制得各种满足人们需要的软、硬、透明、电绝缘良好、发泡等制品。
在选择助剂的品种和用量时，必须全面考虑各方面的因素，如物理—化学性能、流动性能、成型性能，最终确立理想的配方。
另外，根据不同的用途和加工途径，我们也需要对树脂的型号做出选择。
不同型号的PVC 树脂和各种助剂的配搭组合方式，就是我们常说的PVC配方设计了。
那具体怎样进行具体的配方设计呢？下面将通过对各原辅料的选择加以阐述的方式加以说明，希望能对大家有所裨益。
一、树脂的选择工业上常用粘度或K值表示平均分子量（或平均聚合度）。
树脂的分子量和制品的物理机械性能有关。
分子量越高，制品的拉伸强度、冲击强度、弹性模量越高，但树脂熔体的流动性与可塑性下降。
同时，合成工艺不同，导致了树脂的形态也有差异，我们常见的是悬浮法生产的疏松型树脂，俗称SG树脂，其组织疏松，表面形状不规则，断面输送多孔呈网状。
因此，SG型树脂吸收增塑剂快，塑化速度快。
悬浮法树脂的主要用途见下表。
乳液法树脂宜作PVC糊，生产人造革。
悬浮法PVC树脂型号及主要用途型号级别主要用途SG1 一级A 高级电绝缘材料SG2 一级 A 电绝缘材料、薄膜 SG2 一级B、二级一般软制品SG3 一级A 电绝缘材料、农用薄膜、人造革表面膜 SG3 一级B、二级全塑凉鞋 SG4 一级 A 工业和民用薄膜SG4 一级B、二级软管、人造革、高强度管材 SG5 一级 A 透明制品SG5 一级B、二级硬管、硬片、单丝、导管、型材 SG6 一级 A 唱片、透明片SG6 一级B、二级硬板、焊条、纤维 SGG7 一级 A 瓶子、透明片SGG7 一级B、二级硬质注塑管件、过氯乙烯树脂二、增塑剂体系增塑剂的加入，可以降低PVC分子链间的作用力，使PVC塑料的玻璃化温度、流动温度与所含微晶的熔点均降低，增塑剂可提高树脂的可塑性，使制品柔软、耐低温性能好。
软质聚氯乙烯模压发泡材料制备工艺(精)
5.模压
用压力约为0.7~0.8MPa的蒸汽加热模具8~12min后，迅速通入冷水中冷
却至50℃以下开模出片。
6.发泡
把所得片立刻放入蒸汽加热的烘箱进行热处理发泡。加热蒸汽的压力约为 0.2~0.3MPa，热处理15min后开箱冷却出片，即可得到发泡倍率为2.5~3的 软质泡沫块。
配方设计
高速混合
二辊塑炼拉片
热处理熟化
PVC发泡片材
模具内塑化发泡
重片称量
1.发泡配方设计
PVC树脂选择：根据产品用途，树脂一般选用SG2或SG3型树脂；（这 型号的树脂主要特点黏度大，可锁住气体，形成闭孔发泡），100份；
发泡剂：选用AC 发泡剂（偶氮二甲酰胺），为化学发泡剂，主要是发 气量大、无毒无臭、不留残渣等优点，可制备浅色制品；
3.混炼
把合格的混合料称重后加入开炼式塑炼机内进行混炼，保
持前辊温度120℃及后辊温度110℃下混炼5min，混炼的目的是
使各组分充分均匀，以利于制成质量均匀的片坯。混炼不允许
发泡剂分解，因此在混炼过程中应始终保持最低成片温度。
4.拉片和裁片
混炼后拉片并辊成厚度1.5mm或2.5mm的片坯，迅速冷却以防止粘连， 随后按模具尺寸裁切成大小适当的校片坯，准确称重后层叠放入模腔内。
软质PVC模压发泡材料制备工艺
PVC发泡塑料按产品软硬性能不同，可制成软质和硬质两种。其 中软质PVC泡沫塑料是一种发泡倍数高的均匀闭孔型泡沫体，具有良好 的隔音、防震、回弹性能，可应用于工业、建筑业、大众生活各个领域。
工艺过程：
软质PVC泡沫塑料通常采用化学发泡法，使树脂在熔融状态下充以一定量的 气体后迅速冷却，然后再常压下进行二次发泡制得。其生产工艺过程包含：
发泡塑料配方与配制技术
3、溶出发泡法
先将细小颗粒的物质（如食盐和淀粉等）混入聚合物中，而后 用溶剂或伴以化学的方法使其溶出而成为泡沫物。（如混在 PVC中的淀粉，可先用水浸泡使其溶胀，而后再用热的稀硫 酸处理，使其水解为糖，溶出成为PVC发泡物）。
4、交联发泡法（组合泡沫塑料）：
先将微型（直径20～250μm，壁厚2～3μm）的空心玻璃球、 陶瓷球、空心塑料（如酚醛树脂）微球埋入熔融的聚合物或 液态的热固性塑料中，而后通过冷却或交联作用固化成为泡 沫体。
发泡塑料配方与配制技术
2、低沸点的液体发泡法
低沸点液体在高压下，压入熔态聚合物中，或掺入聚 合物颗粒中，而后再减压或加热，使其在聚合物中汽化 和发泡。 目前作为发泡剂使用的低沸点液体有：脂肪族碳氢化合 物如丙烷、丁烷等；含氯和含氟的脂肪族的碳氢化合物 如一氯甲烷、二氯甲烷、三氯氟甲烷（氟里昂）等对大 气臭氧层破坏，目前已限制使用。它们的沸点大都在 100℃以下。
发泡塑料的配方与配制技术
鞋用聚氯乙烯泡沫塑料
发泡塑料配方与配制技术
复习提问
复习：阻燃电缆料的配方配制
提问： 阻燃性能的指标有哪些？ 常用的阻燃剂有哪些？ 引入（彩钢板事件？）
发泡塑料配方与配制技术
任务书
发泡塑料配方与配制技术
泡沫塑料基础
泡沫塑料： 树脂为基础而内部具有无数微孔 性气体的塑料制品，
发泡塑料配方与配制技术
软硬区分： 软质泡沫塑料，弹性模量小于70公斤／厘米2 半硬质泡沫塑料，模量等于70～700公斤／厘米2 硬质泡沫塑料，大于700公斤／厘米2 高中低发泡：小于0.1；0.1~0.4； 大于0.4g/cm3 原料：聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、酚醛、环 氧、有机硅、聚乙烯缩甲醛、醋酸纤维素和聚甲基 丙烯酸甲酯等。 应用：
塑料发泡成型工艺：第四章 通用泡沫塑料
操作步骤 ➢ 先从模腔通入0.1~0.2MPa蒸汽，预热30s ➢ 将脱模剂涂在模腔表面，通入压缩空气，将
珠粒吹入并填满型腔 ➢ 模具装在液压机上，控制蒸汽压力
0.15~0.2MPa，110~130℃加热约1min后，通 入冷却水。
二、乳液法泡沫塑料的生产工艺
原理：以乳液法聚合的PS粉状树脂为原料，与发 泡剂混合，加热加压使混合物熔结成毛坯，然 后加热发泡制成泡沫塑料。
EPS制品的制备
使用可发性PS粒料制造泡沫制品的生产过 程,通常分为预发泡、熟化与模塑三道工序。
2. EPS的预发泡
按加热方式不同，可分为： ➢ 红外线预发泡 ➢ 热空气预发泡 ➢ 热水预发泡 ➢ 蒸汽预发泡：密度大于0.012g/cm3 ➢ 真空预发泡：可生产密度小于0.012g/cm3的
EPS
烷、异戊烷 ➢ 阻燃剂 ➢ 其他助剂
2.工艺流程
浸渍工艺参数：体系内压力不超过1MPa；料温 80～90℃，恒温4～12小时（由颗粒大小决定）， 降温至40℃以下出料，冷却后用自来水清洗、吹 干。注意：不要烘干。
EPS珠粒要求：发泡剂含量约为6%（5.5～7.5％）， 表观密度0.68g/cm3，颗粒的直径范围0.25～2mm。 制造密度偏小的泡沫塑料制品时，宜用直径偏大 的珠粒。注意可发性聚苯乙烯珠粒储存时，一定 要密封包装，低温储存。
案例：EPS包装制品的制造
（1）主要设备 ➢ 包装成型机：液压机 ➢ 模具：材料为铝合金
➢ 加料喷枪
利用压缩空气通过束节增加压力，然后体积膨 胀，产生负压，使PS珠粒借压缩空气带入模 腔。
（2）操作步骤 ➢ 模具先通入0.1~0.2MPa蒸汽，预热30s ➢ 开启上下气箱板的出气口，用加料喷枪将珠粒
注塑发泡工艺操作指引
v注塑发泡工艺操作指引一．塑料与发泡的配比`混料：1．发泡剂的添加比例一般为0.3~0.5%（视乎注塑要求的发泡程度或产品发泡后的表面情况而定）。
二．注塑机的设定：1．注塑机炮筒温度的设定：①.注塑机炮筒温度方式如抛物线状，即炮筒温度分布中间高两端低。
如低温②.螺杆加料段温度设定低（主要令发泡剂及塑料开始熔解）。
③.螺杆压缩段温度设定高，一般比加料段高15~25℃（主要使发泡剂得到更多的热量，令发泡剂分解产生大量气体而均匀分布于塑胶熔体中）。
④.螺杆计量段温度设定一般比压缩段温度低10~15℃(温度低射胶及熔胶时使熔体及气体的压力提高, 迫使气体熔于熔体内的能力更高)。
⑤.射咀的温度设定应尽量低至刚好能射出胶便可以(温度低射胶时使熔体于射咀内的流速也降低, 使压力提高，气体更有效地熔于熔胶内)。
2.射胶速度：射胶速度在不导致产品有缺陷的情况下尽量快（使熔体在模具内定型前让气泡有足够的时间澎涨）。
射胶通常分两段射速，第一段尽量快（一般为最快速度的85%以上，射胶行程设置到产品总重量的80~95%），第二段可以慢点（一般为最快速度的20~30%以上，让模具内空气有足够的时间排出）。
3.保压：当熔体在模具内发泡和澎涨时, 它的澎涨压力比保压压力小，如果用保压会使熔体发泡澎涨不起，所以在发泡注塑时可以不用保压或用比较小的保压。
2．熔胶终止发泡胶被射到模腔内时它会在瞬间澎涨，所以射胶量需降低, 让发泡胶料有空间发涨, 在此同时, 胶件的收缩问题可以解决而产品的重量也可以降低。
注塑中工艺的控制：1．泡体体积及成核密度控制泡体的体积和密度是由以下的因子所控制 (↑增加↓减少 - 无影响):泡体体积成核密度(一) 炮筒温度↑↑↑(二) 模具温度↑↑↑(三) 胶件厚度↑↑↓-2．表面光滑度发泡剂含有特别的张力剂有助把泡体保持在胶件的中心, 大大减少泡体浮面的现象。
但如果在特别的情况下遇到泡体浮面而影响表面光泽的问题, 可参照以下的关系来调机, 把浮面问题尽量消除(↑增加↓减少):泡体浮面程度(一) 注塑射速↑↓(二) 炮筒温度↓↓(三) 模具温度↓↓(四) 胶件厚度↑↓(五) 模具梳气速度↓↓如果在尝试过调节以上所有的参数后泡体的效果仍未乎理想, 那就应该把发泡剂的使用量调节一下以达至满意的发泡效果。
发泡塑料配方与配制专业技术
聚氯乙烯泡沫塑料的生产
•原材料 ①树脂 制取泡沫塑料宜选用成糊性的乳液 树脂，因其粒度细容易成糊而且带有表面活 性剂，对成泡有利。 ②增塑剂 为制取具有柔曲性和伸缩性的软 质聚氯乙烯泡沫，需要添加大量的增塑剂。
③发泡剂 发泡剂的分解温度一般不能高 于糊塑料的胶凝温度，否则就不能生产密 度较小的泡沫塑料。 ④稳定剂 这是为了防止聚氯乙烯的热分 解而加入的一种助剂 。 ⑤其它组分 根据制品性能的需要还可加 入润滑剂，填料，颜料等其它组分。
气发泡沫塑料的形成：是把气体溶解在液态聚合物中形成 饱和溶液，然后通过成核作用生产泡沫。发泡剂可预先溶 解在液态聚合物中，当温度升高、压力降低时，就会放出 气体，形成泡沫。其泡沫的形成大体上分三个阶段：泡沫 的形成、泡沫的增长、泡沫的稳定.
Байду номын сангаас一）泡沫的形成
当气体在溶液中达饱和限度而形成过饱和溶液时，气体 又从溶液中逸出形成气泡，形成气泡的过程就是成核作用 。这时，除聚合物液相外，产生了新相——气相，分散在 聚合物中，成为泡沫。如果同时还存在很小的固体粒子或 很小的气泡，即所谓的第二分散相，就会有利于这一过程 的形成。这种加入第二相的物质叫做“成核剂”。
阻碍气泡增长的因素：表面张力和塑料的黏度。降低塑料熔体
的表面张力和黏度对泡沫增长有利。但是如果熔体的黏度过 低，会使泡孔壁膜减薄，使泡孔易破裂。
（三）泡沫的稳定
泡沫物是热力学不稳定体，它不会持续很长时间，所以必 须保证泡沫稳定。
稳定泡沫的方法 ：
一是利用表面活性剂，以降低其表面张力，有利于形成细泡， 减少气体的扩散作用，使泡孔稳定； 二是提高塑料熔体的黏度，防止泡壁进一步减薄来稳定泡沫。 在发泡过程中，通过对物料的冷却或塑料的交联作用，都 能提高塑料的熔体黏度。
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利用氮气、二氧化碳等无色无臭、化学活性较弱，很难与 其它元素化合的惰性气体，在较高压力下，使其溶于熔 融状态聚合物或糊状复合物中，而后在减压下使溶解气 体释放出而发泡。
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2、低沸点的液体发泡法
低沸点液体在高压下，压入熔态聚合物中，或掺入聚 合物颗粒中，而后再减压或加热，使其在聚合物中汽化 和发泡。 目前作为发泡剂使用的低沸点液体有：脂肪族碳氢化合 物如丙烷、丁烷等；含氯和含氟的脂肪族的碳氢化合物 如一氯甲烷、二氯甲烷、三氯氟甲烷（氟里昂）等对大 气臭氧层破坏，目前已限制使用。它们的沸点大都在 100℃以下。
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3、溶出发泡法 先将细小颗粒的物质（如食盐和淀粉等）混入聚合物中，而后
用溶剂或伴以化学的方法使其溶出而成为泡沫物。（如混在 PVC中的淀粉，可先用水浸泡使其溶胀，而后再用热的稀硫 酸处理，使其水解为糖，溶出成为PVC发泡物）。 4、交联发泡法（组合泡沫塑料）：
先将微型（直径20～250μm，壁厚2～3μm）的空心玻 璃球、陶瓷球、空心塑料（如酚醛树脂）微球埋入熔融的聚 合物或液态的热固性塑料中，而后通过冷却或交联作用固化 成为泡沫体。 5、烧结发泡法： 将疏松的粉状热塑性塑料烧结在一起，使其分解放出气体 成为泡状物。
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（二）泡沫的增长
气泡形成之后，由于气泡内气体压力与半径成反比，气泡越 小，内部的压力越大。当两个大小不同的气泡接近时，由于 气体从小气泡扩散到大气泡，造成气泡合并，通过成核剂的 作用增加了气泡的数量，加上气泡的膨胀扩大了泡孔的直径 ，从而泡沫得到增长。 促使气泡增长的因素：溶解气体的增加；温度的升高；气体的 膨胀；气泡的合并。 阻碍气泡增长的因素：表面张力和塑料的黏度。降低塑料熔体 的表面张力和黏度对泡沫增长有利。但是如果熔体的黏度过 低，会使泡孔壁膜减薄，使泡孔易破裂。
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• 软硬区分：
软质泡沫塑料，弹性模量小于70公斤／厘米2 半硬质泡沫塑料，模量等于70～700公斤／厘米2 硬质泡沫塑料，大于700公斤／厘米2 •高中低发泡：小于0.1；0.1~0.4； 大于0.4g/cm3 • 原料：聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、酚醛、环 氧、有机硅、聚乙烯缩甲醛、醋酸纤维素和聚甲基 丙烯酸甲酯等。 •应用：
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（三）泡沫的稳定
泡沫物是热力学不稳定体，它不会持续很长时间，所以必 须保证泡沫稳定。 稳定泡沫的方法 ： 一是利用表面活性剂，以降低其表面张力，有利于形成细泡， 减少气体的扩散作用，使泡孔稳定； 二是提高塑料熔体的黏度，防止泡壁进一步减薄来稳定泡沫。 在发泡过程中，通过对物料的冷却或塑料的交联作用，都 能提高塑料的熔体黏度。
丙烷
44
0.531
丁烷
58
0.599
二氯甲烷
84.94
1.325
二氯四氟乙烷（F114） 170.90
1.440
三氯一氟甲烷（F11）
137.38
1.476
三氯三氟乙烷（F112） 187.39
1.565
二氯二氟甲烷（F12) 120.90
1.311
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55~62 ---
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常见泡沫塑料分类
硬质
开孔
闭孔
酚醛塑料
聚氯乙烯
脲醛塑料
聚苯乙烯
聚氯乙烯薄片
聚氨酯
乙酸纤维素
聚乙烯
脲醛塑料
环氧塑料
软质
开孔
闭孔
聚氯乙烯
聚氯乙烯
聚氨酯
有机硅塑料
聚乙烯ห้องสมุดไป่ตู้缩甲醛
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泡沫塑料的发泡方法及原理
一、泡沫塑料的发泡方法 （一）物理发泡法
• 特点：所以具有密度低、防止空气对流、不易 传热、能吸音等优点。
• 开孔泡沫结构：泡沫塑料内各个气孔是互相连 通的
• 闭孔泡沫结构： 泡孔是互相分隔的．
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•发泡方法： 1．物理发泡 指利用物理原理发泡的。 2．化学发泡 利用化学发泡剂加热后分解 放出的气体而发泡 或用原料相互反应放出 的气体而发泡。 3．机械发泡 是利用机械的搅拌作用，混 入空气而发泡等。 •工艺特点：待发泡的复合物必需处于液态 或粘度在一定范围内的塑性状态。
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（一）泡沫的形成
当气体在溶液中达饱和限度而形成过饱和溶液时，气体 又从溶液中逸出形成气泡，形成气泡的过程就是成核作用 。这时，除聚合物液相外，产生了新相——气相，分散在 聚合物中，成为泡沫。如果同时还存在很小的固体粒子或 很小的气泡，即所谓的第二分散相，就会有利于这一过程 的形成。这种加入第二相的物质叫做“成核剂”。
发泡塑料的配方与配制技术
鞋用聚氯乙烯泡沫塑料
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复习提问
复习：阻燃电缆料的配方配制
提问： • 阻燃性能的指标有哪些？ • 常用的阻燃剂有哪些？ • 引入（彩钢板事件？）
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任务书
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泡沫塑料基础
• 泡沫塑料： 树脂为基础而内部具有无数微孔 性气体的塑料制品，
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常用作为发泡剂的低沸点液体
发泡剂名称
戊烷 异戊烷 己烷
相对分 子质量
72.15 72.15 86.17
密度
沸点 蒸发热/
/(g/cm3(25℃） /℃ （J/g)
0.616 30~38 360
0.613
9.5
---
0.658 65~70 ---
异己烷
86.17
0.655
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物理发泡法的优点：操作中毒性小；发泡剂的原料成本 低；没有发泡剂留下的残渣，因而对泡沫塑料性能无严重 影响。 物理发泡法的缺点：某些过程所用设备投资较大。 工业上常用的是惰性气体发泡法和低沸点的液体发泡法 。
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二、泡沫塑料的发泡原理
气发泡沫塑料的形成：是把气体溶解在液态聚合物中形成 饱和溶液，然后通过成核作用生产泡沫。发泡剂可预先溶 解在液态聚合物中，当温度升高、压力降低时，就会放出 气体，形成泡沫。其泡沫的形成大体上分三个阶段：泡沫 的形成、泡沫的增长、泡沫的稳定.
-42.5 ---
-0.5 ---
40
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