南工大塑料成型加工2015窦第九章泡沫塑料的成型分解.ppt

第九章 泡沫塑料的成型,9-1 概述9-2 泡沫塑料的发泡方法及原理9-3 泡沫塑料的成型工艺,9-1概述,泡沫塑料是以树脂为基础内部具有无数微孔性气体的塑料制品，又称为多孔性塑料。由于气孔的存在，它具有密度低（10500Kg/m3）、隔音、隔热、防震等特点。广泛用于包装、防震、漂浮、运动、过滤材料。生产泡沫塑料的材料:所有热塑性塑料和热固性塑料常见的热固性塑料有：酚醛、脲甲醛UF、环氧树脂EP、有机硅等，所得泡沫硬度大，柔软性差，用于强度要求高的场合。工业上广泛应用的热塑性塑料泡沫塑料有：PE、PVC、PS、PU等。泡沫塑料的成型方法：挤出、注射、模压、浇铸、压延。,泡沫塑料的分类,1、按软硬程度分（即机械强度分）软质泡沫塑料，在23和RH50%条件下，弹性模量小于70MPa,富有柔韧性、压缩硬度很小、应力解除后能恢复原状，残余变形较小；硬质泡沫塑料，弹性模量高于700MPa，无柔韧性，压缩硬度大，应力达到一定值方产生变形，解除应力后不能恢复原状；半硬质泡沫塑料，弹性模量在70700MPa之间，性质介于两者之间。,2、按密度分密度0.4g/cm3，气体/固体9为高发泡。有的将发泡倍率5以下的称为低发泡，发泡倍率5以上的为高发泡。3、按气孔结构不同分开孔泡沫塑料孔与孔是相通的，具有良好的吸音性能和缓冲性能；闭孔泡沫塑料每一孔是独立的，具有较低的导热性能和较小的吸水性。,常见泡沫塑料分类,9-2 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1、惰性气体发泡法利用氮气、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。,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。,常用作为发泡剂的低沸点液体,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20250m，壁厚23m）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。,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。,（二）化学发泡法,用于发泡的气体是由混合原料中的某些组分在成型过程中通过化学作用产生的。1、化学发泡剂发泡法发泡气体是由特意加入的热分解物质(称为化学发泡剂)在受热时产生的。这种方法的特点是：所用设备通常都不很特殊和复杂，且适用于大部分热塑性塑料的发泡，因此应用广泛。,发泡剂应具备要求a.逸出气体的温度范围应比较狭窄而固定；b.逸出气体的速率应能控制，而且不受压力的影响和相当快的速率；c.逸出的气体没有腐蚀性，最好是氮气，其次是二氧化碳；d.发泡剂应能均匀地分散在原料中；e.发泡剂和其分解后的残余物不应有毒性，并且对塑料的熔融和硬化都无影响；f.发泡剂在分解时不应大量放热；g.价格便宜，运输和储藏中稳定；h.分解的残余物应无色、无味、无毒，应能与塑料混溶，并且对制品性能无影响。,目前工业上常用的发泡剂:无机发泡剂常用的有碱金属的碳酸盐和碳酸氢盐，如：碳酸铵和碳酸氢钠等，它们的优点是价廉，不会降低塑料的耐热性，因为对聚合物无增塑作用。它们的缺点是不能与塑料混溶，很难在塑料中均匀分布，并且分解气体的速率严重受压力的影响。有机发泡剂常用的是一些加热后分解放出氮气一些物质,如:偶氮二甲酰胺（AC）、偶氮二异丁腈等，氮气的化学行为比较迟钝，它对大多数聚合物的渗透性比氧气、二氧化碳、氨气都要小，在有机聚合物中有较大的分散性。但是，绝大多数发泡剂都是易燃和可能发生爆炸的物质，甚至还可能放出有毒气体，因此必须保存于阴冷、干燥、通风好的场所。,2、发泡组分间相互作用析出气体发泡法,发泡气体是形成聚合物的组分相互作用所产生的副产物，或者是形成聚合物的组分与其它物质作用的生成物。工业上用这种方法生产的主要有聚氨基甲酸酯泡沫塑料，它是由异氰酸酯与聚酯或聚醚反应所析出的二氧化碳，还有用苯酚与甲醛缩聚反应所生成的水泡来制造酚醛泡沫塑料.,（三）机械发泡法它是用强烈的搅拌使空气卷入树脂的溶液、乳液或悬浮体中，使其形成均匀的泡沫物，而后再通过物理和化学变化使其稳定而成为泡沫塑料。为缩短时间，可同时通入空气和加入乳化剂或表面活性剂。用这种方法生产的有软PVC和脲甲醛泡沫塑料等。,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.,（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”。,（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。,（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。,9-3 泡沫塑料的成型工艺,一、聚苯乙烯泡沫塑料聚苯乙烯泡沫塑料具有吸水性小，隔音、保湿、介电性优良等特点。密度在0.0150.02g/cm3用于包装材料；密度为0.020.05 g/cm3用于防水隔热材料；密度为0.030.10g/cm3用于救生圈漂浮材料,聚苯乙烯泡沫塑料常用物理发泡法进行发泡。有两种生产方法：一、是悬浮聚合的的聚苯乙烯颗粒中渗入低沸点的液体,使其成为可发性珠粒，然后经过预发泡、熟化和发泡成型而制成制品；二、是将高分子量的乳液法聚合的粉状聚苯乙烯树脂、发泡剂及其它添加剂的混合物，通过挤出机挤出发泡，再经冷却定型而成泡沫制品。,（一）可发性珠粒法,1、可发性聚苯乙烯珠粒的制造采用的液体发泡剂大多是脂肪烃类化合物：有丁烷、正戊烷、异丁烷、石油醚等。其珠粒的制造方法有一步法、一步半法和两步法。一步法：是发泡剂在聚合时加入。发泡剂有阻聚作用，所以制得的可发性聚苯乙烯珠粒分子量偏低，在4000050000，反应后有部分粉状物，需处理。一步半法：发泡剂在反应中期加入，减少了阻聚作用，分子量有所提高。,两步法：聚合反应形成PS珠粒后，在加温加压下，将低沸点的液体渗入到PS中，使其溶胀，经冷却后留在珠粒中。操作工序较多，发泡剂渗透时间较长，颗粒度已经过筛选，不合格的已事先剔除，有助于提高泡沫制品的质量。塑料加工厂常用。原料规格及配方：,浸渍工艺参数：体系内压力不超过0.98MPa；料温8090，恒温412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。设备简陋的厂也可以常温常压浸渍，所需时间长，发泡剂挥发量大。EPS珠粒要求：发泡剂含量约为6%（5.57.5），表观密度0.68g/cm3，颗粒的直径范围0.252mm。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。,2、预发泡,作用：是凭加热使可发性珠粒膨胀到一定程度，这样可以使模塑制品密度更低；并且减小密度梯度，使发泡制品均匀。预发泡方法：水蒸气、热水、热空气和红外线。水蒸气常用。预发泡过程中严格控制加热温度和时间，使可发性珠粒软化呈高弹态，但不要熔化，使珠粒有足够的强度以与内部总压力平衡，避免预发泡粒子破裂。一般温度控制在80100。在机桶内停留24分钟，发泡倍数约20倍。对预胀物要求：表观密度0.012g/cm3（即（1216g/L），泡孔直径80150m，泡孔频数为55个/cm3。密度低于0.012g/cm3时，泡孔易破裂。,3、熟化目的：预发泡后在空气中暴露一段时间使空气逐步渗入泡孔，令泡孔内外压力达到平衡；使冷凝的发泡剂再渗透到粒子中去。熟化原理：因为预发泡后，气泡中的气体因冷却而凝结，此时凝结成液体的发泡剂又重新溶入聚苯乙烯中，一部分还会向外渗出，当气体初凝结的一段时间内，气泡的压力会有较大的下降，以致出现真空，因此预发泡颗粒很脆弱。随着成熟时间的进展，外界空气逐渐渗入气泡，预发泡颗粒就变成具有弹性而又不能用手轻易捏碎的物体。,熟化方法：将预发泡颗粒放入大型料斗中进行。空气从料斗底部缓缓送进，由顶部排出。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。一般熟化温度2226，有时为加速熟化，可将空气温度提到3238。熟化时间由所用珠粒的规格、制品的密度要求、送至料斗中的空气条件而定，有810小时，有的24小时左右，由试验而定。,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由于模具限制珠粒互相熔接成整体。（2）工艺控制：A、温度：温度尽快达110135，蒸汽压偏高达0.2940.329MPa。如果蒸汽压不足，会造成制品表面和中心密度不一致，严重时得不到整块制品。因为蒸汽量不足时，泡内的空气和发泡剂就会先期渗出，而后渗入的蒸汽的压力至多也只是能与外界压力相平衡。B、时间：蒸汽的加热时间依制品的厚度而定，一般560秒。,C、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 g/cm3，因为容易碎裂和收缩，最好用空气冷却。快速冷却可使压力均匀地降低，制品密度梯度也小。但是如果冷却过快，水蒸气分压下降过快，聚合物因冷却硬化所具有的强度不能承受残存压力，因冷却承受的部分真空即会导致泡沫体的较大收缩。,模塑发泡设备及制品,5、挤出成型,可发性聚苯乙烯珠粒可直接用于挤出成型片材和薄膜，制品的密度偏高为0.320.80 g/cm3。因为在挤出过程中很容易造成在机筒内塑化压实情况，所以制品密度偏高，为降低制品密度可加入1.6%的硼酸和1.8%的碳酸氢钠。,（1）发泡过程硼酸和碳酸氢钠起成核剂的作用，它们在挤出机料筒中受热分解出不溶于聚苯乙烯的气体，均匀地混合在熔融的树脂中，混合物一出口模，就处于常压下，由成核剂形成的气体由于解除了压力，而立即气化膨胀，形成互不连通的泡孔核，熔融在树脂中的发泡剂就进入泡孔核内，使泡孔连续膨胀，生成密度降低的泡沫制品。,（2）发泡方法和设备挤出时易用吹塑法制成筒状发泡膜，再在生成线上用刀剖开成片状，因为直接挤出成泡沫片材会在制品的宽向上出现膨胀而形成波纹。对螺杆的要求：长径比=20：1，压缩比24。机头口模内应有一定的压力差，以阻止物料在模内发泡，如果在模内发泡，物料流动会使泡壁破裂并孔，而呈粗孔，发泡不均匀。,（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。因为发泡剂气化吸热，使树脂冷却并使泡壁有一定的张力，有助于防止气泡并孔。因此，温度、牵引速度和冷却速度应严格控制。加有固体发泡剂(成核剂)的挤出发泡制品，其最小密度可达0.0120.016g/cm3。注意：挤出发泡聚苯乙烯时，有液体发泡剂的挥发和扩散，必须严格注意防火和防爆。,（二）PS一步法挤出发泡板材,将PS和泡孔成核剂(滑石粉)、稳定剂等，在长径比较大的(L/D=2632:1,也有高达50：1)，压缩比较小(1.13:1)的挤出机内塑化，在熔融段末端压入发泡剂（常用发泡剂有脂肪烃类、二氯甲烷等），在均化段熔体和发泡剂混合（或在另一挤出机内均化混合），再一起通过机头口模挤出，出模后减压发泡，再冷却，得到具有一定厚度的结皮发泡制品。制品密度可达0.030.08g/cm3。也可以采用两台挤出机联合挤出。,生产注意的工艺问题,生产时挤出温度应严格控制，出模前保证熔体的黏度，使泡沫均匀。所以均化段的温度要低于熔融段。挤出的泡沫塑料板材必须慢慢冷却，以免造成内应力，导致泡沫崩塌。,二、聚乙烯泡沫塑料,聚乙烯泡沫塑料密度小，低温性能和抗化学腐蚀性能良好，并且具有一定的物理力学强度，因此可用于日用制品、精密仪器包装材料、保暖材料、水上漂浮材料以及代替天然木材等方面，应用面很广，发展也很迅速。,（一）聚乙烯发泡的特点,1、聚烯烃结晶度高，在未达到结晶熔融温度以前，树脂几乎不能流动，而达到熔融温度，整个聚合物的熔融黏度急剧下降，使发泡过程中产生的气泡很难保持2、PE结晶度高结晶快；从熔融态到晶态时放出大量的结晶热；熔融聚烯烃的比热容较大；从熔融态冷却到固态需时间较长；使发泡的气体逃逸的机会增多；3、聚烯烃塑料的透气性大，使发泡的气体难保持。,为了改善聚烯烃类塑料的发泡缺陷，常采用树脂分子间交联的方法调节熔融物的粘弹性，使之达到发泡所需的条件，并提高泡沫塑料的物理机械性能。,（二）聚烯烃的交联,交联方法有物理交联和化学交联，而物理交联常用的是辐射交联，由于辐射交联需要很昂贵的设备，特殊产品如薄的发泡制品、细径电缆生产时有应用，一般的采用化学交联。交联剂都含有氧-氧键，如：过氧化二异丙苯(DCP）等，它的键能小，不稳定，在热和光作用下容易分解生成游离基，从而引发聚乙烯主链上某些碳原子产生活性，而后两个大分子游离基相互结合产生c-c交联键。加入助交联剂，如：马来酰亚胺、顺丁烯二酸酐、1，2聚丁二烯等含有双键和过氧键的化合物。可以提高过氧化物的交联效率，可以提高交联度，使泡沫均匀、坚固。,为了制得不同性能的PE泡沫塑料制品,可以对PE本身进行改性,如接枝；同EVA、聚异丁烯、天然橡胶或合成橡胶、聚苯乙烯、高低密度聚乙烯等共混；还可以在泡沫塑料中使用填料。填料的作用:a、扩大泡沫塑料的物理性能范围,如碳黑、二氧化硅可作为增强填料,提高泡沫的挠曲模量、拉伸强度、压缩载荷和刚度;碳酸钙、亚硫酸钙、硅酸钙可以较低泡沫塑料的成本,改进其燃烧性能等；b、可以使溶解的气体进一步成核，使气泡分散更广，泡孔尺寸更加一致。填料一般不改变泡孔的结构，而对与泡壁有关的泡沫塑料的性能（气体渗透性）有关。c、含填料、发泡剂、交联剂的HDPE，可以制成泡孔细小的泡沫塑料，密度最小达0.04g/cm3。加入填料会降低过氧化物的交联效率，要相应增加用量来补偿。,（三）聚乙烯泡沫塑料的成型,PE发泡片材生产线,PE物理发泡法挤出,PE物理发泡挤出网及设备,注射法PE结构泡沫塑料,结构发泡材料是指密度在1060kg/cm3之间的发泡材料，制品表面呈封闭的致密层，芯部呈微孔泡沫结构。厚度在5mm以上。低压结构发泡注射（模腔压力27MPa）（普通注射模腔压力3060MPa）。,高压结构发泡注射（模腔压力715MPa）,多工位结构发泡注射机,多组分结构发泡注射机,多组分结构发泡注射机局部,模压法生产PE发泡塑料工艺,（1）一步法配方：仅供参考,工艺流程1.LDPE、EVA混合2.两辊塑炼加AC、三碱式硫酸铅混合粗炼3.再加入交联剂精炼4.拉片5.模压交联6.开模发泡,工艺控制：混合在室温下进行。混炼温度在树脂的熔点以上，交联剂和发泡剂的分解温度以下（110120）。混炼好后，按模具大小出片，厚度1mm左右，按质量称量、裁切后，放入模压模具，加热（160左右）、加压（7.1210.78MPa）68min，交联剂交联，后发泡剂分解，待发泡剂完全分解后，解除压机的压力开模，使热的物料膨胀弹出，在23秒内完成发泡。在发泡过程中特别要注意物料的粘弹性，如果粘弹性太低，如遇微小的机械阻力，就会导致泡沫塑料的龟裂，在生产中，有用开模前适当降低物料的温度，使其粘弹性提高，再开模的办法。所以一步法所得泡沫塑料的发泡倍率不高，一般在315倍。而两步法可得发泡倍率为30倍的PE泡沫塑料。,（2）两步法,成型工艺：首先将塑炼好的片材在压机上模压,温度150,时间根据片材的厚度,常为30min左右,去压,开模,完成第一步发泡,密度0.098g/cm3,此时70%的发泡剂没有分解,然后趁热置于165的油浴中加热20min,这一步材料的密度进一步降低,但是尚有7%发泡剂没有分解,从油浴中取出,室温下冷却,余下的发泡剂继续分解10min后，发泡完毕。所制得的制品泡孔细小均匀,密度0.027g/cm3。,三、聚氯乙烯泡沫塑料的生产,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。,原材料 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。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。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。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。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。,生产方法 硬质聚氯乙烯泡沫塑料，主要采用压制成型。软质聚氯乙烯泡沫塑料可采用压制、挤出、注射和压延等方法成型。压制法 压制法包括配料制糊、装料入模并使模内的糊料在加压和加热的情况，厂发泡和塑化、冷却、脱出泡沫物、以及在适当温度下使泡沫物进一步膨胀而成为制品等过程。,挤出法 现在通行的挤出工艺有两种。一种是将原料在低于发泡剂分解温度的料筒内塑化并挤成具有一定形状的中间产品，而后再在挤出机外升温发泡使其成为制品。所得制品大多是低密度的泡沫塑料制品。另一种工艺是采用含有低温发泡剂的原料以便发泡在料筒内进行，而使挤离口模的挤出物在冷却后立即成为制品，这种制品的密度通常都比用前法制成的高。,注射法 注射法的制品现在尚只限于高密度的(俗称低发泡制品)。注射设备通常均以移动螺杆式的为主。注射工艺大体上与一般注射相同，塑料的升温、混合、塑化和发泡(多于50)都在注射机内进行。压延法 压延制品主要是人造革。,四、聚氨酯泡沫塑料,是以多元醇（聚醚或聚酯型）和二异氰酸酯为原料，加入催化剂（交联催化剂和发泡催化剂）、发泡剂（化学发泡剂和外发泡剂）、泡沫稳定剂（表面活性剂）经过混合搅拌后发泡、熟化而成。主要发泡气体为异氰酸酯与水反应形成二氧化碳。根据原料不同和配方不同分软质、半硬质和硬质泡沫塑料。生产软质泡沫塑料聚醚或聚酯都是线型的或稍带支链的长链分子，每个大分子带有23个羟基，相对分子质量为20004000。生产硬质泡沫塑料的聚醚或聚酯相对分子质量较小，具有支链结构，官能度38之间。聚酯型聚氨酯泡沫塑料性能优良，价格高。聚醚型价格低，普遍应用。软质的主要用于家具衬垫、车用垫材、地毯低衬、建筑吸声、体育垫、床垫和仪器包装等；硬质用于冰箱、冷库等隔热保温，石油管道等的隔热。按发泡方法分类有：块状、模塑和喷涂聚氨酯泡沫塑料。,聚氨酯发泡工艺1、一步法：中密度聚酯型软质聚氨酯泡沫塑料配方,工艺：按配方用量比把各种原料用计量泵送到带有高速搅拌器的发泡机混合器内，混合器能移动（1418次/min），以加强搅拌作用。然后从器底部不断排出混合物，流到连续运转的传送带上，传送带上衬有纸张，混合物即开始发泡，通过烘道后，发泡完毕。剥去纸张，在室温或70100下熟化。熟化目的：使聚合反应进行完全，聚合物分子量增加，制品机械强度增加；多余催化剂挥发。,图9-10 一步法(间歇操作)的发泡工艺流程图,2、两步法,预聚法：通常应用于聚醚型泡沫塑料。而聚酯型聚酯本身粘度大，预聚体粘度更大，发泡时不易。首先把聚醚树脂与适量的异氰酸酯放入有搅拌器的反应釜中加热搅拌，使生成有一定游离异氰酸酯的预聚体，然后把预聚体放入储槽，再用计量泵送至发泡机混合器中，其它组分从另一槽中同时送入混合器中，经过剧烈搅拌（40006000r/min）混合后，排出，发泡，熟化，成为制品。半预聚法将配方中的一部分多元醇与全部异氰酸酯反应生成游离异氰酸基含量较高的半预聚物，然后再与剩余的多元醇和水，催化剂、表面活性剂或其它添加剂在较高速度下混合，发泡，多用于制备硬质和半硬质泡沫塑料。,图9-11软质聚氨酯泡沫塑料生产流程（二步法）1-预聚体贮槽 2-计量泵 3-三通阀 4-混合器 5-压力调整器 6-其它组分贮槽 7-回流管线 8-混合料出口,聚氨酯高压发泡机,聚氨酯高压发泡灌注机,聚氨酯高压发泡加工设备,聚氨酯泡沫塑料制品,喷涂发泡成型,喷涂发泡成型是指把硬质聚氨酯泡沫塑料的原料直接喷射到物件的表面，并在该面上发泡的成型方法。各种聚氨酯泡沫塑料都可以用喷涂法成型，但是；实际上喷涂成型法主要用于硬质泡沫塑料。把原料分别由计量泵输送至喷枪内混合，使用干燥的高压空气作为搅拌能源(或用风动马达带动搅拌器)，在压缩空气作用下将混合物喷射至目的物，一般在5s左右生成硬质聚氨酯泡沫塑料；,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。,泡沫塑料的进展,微孔发泡工艺：普通发泡泡沫直径150250微米，微孔泡径不大于50微米（泡孔密度在1091013泡孔/cm3），超微孔小于30微米。耐冲击、耐疲劳、耐热、隔热、绝缘性更好。加工难度大，一般采用间歇加工工艺和连续挤出工艺。注射结构发泡技术采用多点浇口顺序注射。减少工作流程，降低所需工作压力，增加设备生产能力，消除制品表面熔接痕。吹塑发泡工艺类似中空吹塑工艺新型发泡聚合物高熔体强度聚丙烯，聚丙烯共混或接枝交联。新型发泡剂临界氮气或二氧化碳，可以用于工程塑料的发泡发泡功能母料以固体粉末的单硬脂酸甘油酯为基体，含有其它辅助剂（根据用途确定），并与载体树脂用挤出机混合造粒。显著促进均匀发泡、稳定泡孔、防止泡孔崩塌。简化发泡工艺，改善发泡成型条件和泡孔质量，具有广泛的应用前景。,思考题,1.掌握泡沫塑料的三种发泡方法，以及气发泡沫的发泡原理。2.PS可发性珠粒生产模压发泡制品前，为什么要经过预发泡、熟化再模压的过程？熟化的目的何在？3.PE泡沫塑料的化学发泡法为什么先交联再发泡？采用这种方法发泡时应注意什么？4.了解聚氨酯泡沫塑料的发泡原理及发泡方法。,