泡沫塑料成型工艺ppt课件.ppt
塑料成型工艺,泡沫塑料成型,泡沫塑料是以树脂为基本组分而内部具有无数微孔性气体的塑料制品，又称为多孔性塑料或微孔塑料。从理论上说，几乎所有热固性和热塑性塑料都能制成泡沫塑料，但其发泡技术的难易有所差别。,一、泡沫塑料分类,(1)按原料分类：把热固性和热塑性树脂制成的泡沫塑料分为聚氨酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、等泡沫塑料。(2)按泡沫体的软硬程度分类：可以分为硬质泡沫塑料、软质泡沫塑料和半硬质泡沫塑料三种(3)按泡沫塑料的结构：可以分为开孔泡沫塑料和闭孔泡沫塑料两种。(4)按泡沫体的密度：可以分为低发泡泡沫、中发泡泡沫和高发泡泡沫。,二，泡沫塑料的特点,质轻、比强度高、热导率低、吸湿性低(闭孔泡沫)、弹性好、绝热；由于塑料内无数微小气孔的存在，故吸音性能强；由于泡孔内气体受载荷作用而压缩，外力消失而回弹，这种压缩、回弹会消耗掉冲击载荷的能量，提高减振性。,三，泡沫塑料加工成型方法,(1)挤出成型：将含有发泡剂的塑料原料加入挤出机中，经过螺杆旋转和机筒外的加热，物料被混合、熔融、剪切、塑化。熔融物料连续通过口模成型，离开口模减压发泡，再经过冷却、牵引、切割或卷取和检验而成为制品。(2)注射成型：将物料及发泡剂加入注射机料斗内，通过螺杆的旋转及外部加热作用，使其受热熔化至流动状态。在连续的高压下，熔融塑料被压缩并向前移动，通过喷嘴射出，注入一个温度较低的闭合模具中，充满模具的物料经冷却硬化，即可保持模具型腔所赋予的型样，开启模具即得到制品。(3)模压成型：将含有发泡剂的混合物放人模具中，经加热、加压发泡成型。(4)浇铸成型：泡沫塑料的浇铸成型类似于金属的浇铸。将已经准备好的原料(通常是单体、初步聚合或缩聚的预聚体或聚合物、单体的溶液等)注入模具中使其固化(完成聚合或缩聚反应)，从而得到和模具型腔相似的制品。(5)压延成型：将已经塑化好的塑料熔融物通过一系列相向旋转的加热辊筒间隙，使物料承受挤压和延展作用，从而得到规定尺寸的连续片状物。此后，再经过塑化发泡成为泡沫塑料制品。,泡沫塑料的发泡方法及原理,一，泡沫塑料品种繁多，发泡方法各有不同,（一）物理发泡法,借助于发泡剂在树脂中物理状态的改变，形成大量的气泡，使聚合物发泡，发泡过程中没有化学反应发生。物理发泡剂按照发泡成型的特性，一般可以分为三类：惰性气体、低沸点液体和固态空气球等。1.惰性气体发泡法 惰性气体的发泡过程一般经历以下几个阶段：将惰性气体压缩，并用高压将它压注入聚合物熔体中混合均匀。当熔体所受外压去除后，熔体中受压缩的惰性气体急速膨胀形成气泡。2.低沸点液体发泡法 将低沸点液体压人聚合物中或在一定温度、压力下，溶于聚合物的颗粒中，然后将聚合物加热软化，液体蒸发气化而发泡。低沸点液体有以下几种：(1)脂肪族烃类(2)含氯脂肪烃类 3固态空心球发泡法 先将微型空心球埋人熔融的聚合物或液态的热固性树脂中，而后使其冷却或交联而成为泡沫体。,(二)化学发泡法,化学发泡法利用化学发泡剂，加热分解时，释放出气体而使塑料发泡1.热分解型发泡剂受热分解 这种化学发泡剂在受热时能释放出气体如C02、02、N2等物质。选用化学发泡剂时应该考虑以下因素：(1)发气量大而迅速，分解放出气体的温度范围应稳定，能调节，但不宜太宽。(2)可以通过控制发泡成型工艺条件来控制发泡剂的放气速度。(3)发泡剂分解放出的气体和留下的残余物应无毒、无味、无腐蚀性、无色，对聚合物及其他助剂无不良影响。(4)发泡剂在塑料中有良好的分散性。(5)发泡剂分解时的放热量不能太大。(6)化学性能稳定。(7)发泡成型过程中能分解放出大量气体。(8)价格便宜。2发泡组分间相互作用产生气体发泡 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(女H-氧化碳或氮气)致使聚合物膨胀而发泡。为保证制品有较好的质量，一般加入少量催化剂和泡沫稳定剂(或表面活性剂)。其特点是无须特别加入发泡剂，但缺点是反应过程复杂。,(三)机械发泡法,这种发泡方法是采用强烈的机械搅拌将空气打入树脂液中，使其成为均匀的泡沫体，然后再经过物理或化学变化使之胶凝、固化成为泡沫塑料。为缩短成型周期可通入空气和加入乳化剂或表面活性剂。其特点是无须特别加入发泡剂，但缺点是所需设备要求较高。,二、泡沫塑料成型原理,泡沫塑料的成型过程，一般可以分为三个阶段，即气泡核形成、气泡增长和气泡稳定。(一)气泡核形成 气泡核是指原始微泡，也就是气体分子最初聚集的地方，塑料发泡过程的初始阶段是在塑料熔体或溶液中形成大量微小气泡核，然后使气泡核膨胀成为泡沫体。(二)气泡增长 气泡形成之后，气泡内气体压力与其半径成反比，气泡越小，内部压力就越高。当两个尺寸大小不同的气泡靠近时，气体从小气泡扩散到大气泡而使气泡合并，并通过成核剂的作用大大增加了气泡的数量；加上气泡膨胀使气泡的孔径扩大，从而泡沫得到增长。A:影响液体中气泡膨胀的因素(1)熔体黏度(2)熔体的弹性(3)发泡剂(4)气体扩散系数(5)气液界面张力(6)温度(7)压力(三)气泡的稳定和固化过程 气液相共存的体系多数是不稳定的。B:稳定气泡的方法有三种：(1)提高熔体的黏弹性(2)控制膨胀速度，兼顾气泡壁应力松弛所需时间。(3)在泡沫配方中加人表面活性剂，有利于形成微小气泡，减少气体的扩散作用，可促使泡沫稳定。,泡沫塑料成型工艺控制,一，聚苯乙烯泡沫塑料利用溶解液体为发泡剂的发泡法聚苯乙烯泡沫塑料是泡沫塑料中的主要产品之一。(一)聚苯乙烯泡沫塑料发泡方法 聚苯乙烯泡沫塑料主要采用物理发泡法，以溶解液体为发泡剂制造。(二)聚苯乙烯泡沫塑料成型方法 聚苯乙烯泡沫塑料成型方法主要有模压成型、可发性珠粒模压成型、挤出成型。,二，聚氨酯泡沫(PU)塑料利用聚合物生成反应中副产物的发泡法PU泡沫塑料制品一般分为三大品种。即软质泡沫、半硬质泡沫和硬质泡沫。,泡沫塑料成型前沿技术,一，微孔发泡技术,间歇成型法,连续挤出成型法,二、泡沫塑料反应注射成型 泡沫塑料反应注射成型(简称RIM)就是将多种成分的高反应性液状可塑原料在高压下产生高速碰撞，混合后注入模具内，反应聚合并发泡成为泡沫塑料的一种新的成型方法。聚氨酯泡沫塑料是RIM生产技术的主要产品之一,三.吹塑发泡技术 吹塑发泡技术是一种新工艺，它的基本过程与普通塑料的中空吹塑成型相似，主要步骤如下。(1)用挤出法或注射法生产预成型坯件。(2)将未发泡和少量发泡(注射法)、已发泡(挤出法)的坯件放入中空成型模具，闭模后加热使坯件变软并完成发泡。(3)用压缩空气吹胀泡沫型坯。(4)冷却定型，开模取出制件。,Thank you,THE END,
