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                          泡沫的作用

                          文章出處:深圳市深度網絡有限公司 人氣:-發表時間:2016-03-21 16:55:00

                          泡沫基本概念

                          泡沫由不溶性氣體分散在液體或熔融固體中所形成的分散物系。其體積的線性大小在10-5厘米以上。其形狀常因環境而異。例如肥皂泡沫、啤酒泡沫等都是氣體分散在液體中的分散物系。又如泡沫塑料、泡沫橡膠、泡沫玻璃等都是氣體分散在熔融固體中的分散物系,經冷卻而得。

                          泡沫分類

                          微孔間互相連通的稱為開孔型泡沫塑料,互相封閉的稱為閉孔型泡沫塑料。泡沫塑料有硬質、軟質兩種。按美國試驗和材料學會標準,在18~29℃溫度下,在時間為5s內,繞直徑2.5cm的圓棒一周,如不斷裂,測試樣屬于軟質泡沫塑料;反之則屬硬質泡沫塑料。泡沫塑料還可分為低發泡和高發泡兩類。通常將發泡倍率(發泡后比發泡前體積增大的倍數)小于5的稱為低發泡,大于5的稱為高發泡。

                          泡沫發泡方法

                          無論采用什么方法發泡,其基本過程都是:發泡①在液態或熔態塑料中引入氣體,產生微孔;②使微孔增長到一定體積;③通過物理或化學方法固定微孔結構。

                          泡沫塑料由大量氣體微孔分散于固體塑料中而形成的一類高分子材料,具有質輕、隔熱、吸音、減震等特性,且介電性能優于基體樹脂,用途很廣。幾乎各種塑料均可作成泡沫塑料,發泡成型已成為塑料加工中一個重要領域。20世紀60年代發展起來的結構泡沫塑料,以芯層發泡、皮層不發泡為特征,外硬內韌,比強度(以單位質量計的強度)高,耗料省,日益廣泛地代替木材用于建筑和家具工業中。聚烯烴的化學或輻射交聯發泡技術取得成功,使泡沫塑料的產量大幅度增加。經共混、填充、增強等改性塑料制得的泡沫塑料,具有更優良的綜合性能,能滿足各種特殊用途的需要。例如用反應注射成型制得的玻璃纖維增強聚氨酯泡沫塑料,已用作飛機、汽車、計算機等的結構部件;而用空心玻璃微珠填充聚苯并咪唑制得的泡沫塑料,質輕而耐高溫,已用于航天器中。

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                          泡沫以樹脂為主要原料制成的內部具有無數微孔的塑料。質輕、絕熱、吸音、防震、耐腐蝕。有軟質和硬質之分。廣泛用做絕熱、隔音、包裝材料及制車船殼體等。泡沫塑料泡沫塑料,微孔塑料,整體內含有無數微孔的塑料。內部具有很多微小氣孔的塑料。用機械法(在進行機械攪拌的同時通入空氣或二氧化碳使其發泡)或化學法(加入發泡劑)制得。分閉孔型和開孔型兩類。閉孔型中的氣孔互相隔離,有漂浮性;開孔型中的氣孔互相連通,無漂浮性??捎镁郾揭蚁?、聚氯乙烯、聚氨基甲酸酯等樹脂制成??勺鹘^熱和隔音材料,用途很廣。   

                          東莞泡沫用途

                          20世紀60年代發展起來的結構泡沫塑料,以芯層發泡、皮層不發泡為特征,外硬內韌,比強度(以單位質量計的強度)高,耗料省,日益廣泛地代替木材用于建筑和家具工業中。聚烯烴的化學或輻射交聯發泡技術取得成功,使泡沫塑料的產量大幅度增加。經共混、填充、增強等改性塑料制得的泡沫塑料,具有更優良的綜合性能,能滿足各種特殊用途的需要。例如用反應注射成型制得的玻璃纖維增強聚氨酯泡沫塑料,已用作飛機、汽車、計算機等的結構部件;而用空心玻璃微珠填充聚苯并咪唑制得的泡沫塑料,質輕而耐高溫,已用于航天器中。

                          按照引入氣體的方式,發泡方法有:機械法、物理法和化學法。   

                          ◆ 機械法:借助強烈攪拌,把大量空氣或其他氣體引入液態塑料中。工業上主要用此法生產脲醛泡沫塑料,可用作隔熱保溫材料或影劇中布景材料(如人造雪花)。   

                          ◆ 物理法:常將低沸點烴類或鹵代烴類溶入塑料中,受熱時塑料軟化,同時溶入的液體揮發膨脹發泡。如聚苯乙烯泡沫塑料,可在苯乙烯懸浮聚合時,先把戊烷溶入單體中,或在加熱加壓下把已聚合成珠狀的聚苯乙烯樹脂用戊烷處理,制得所謂可發泡性聚苯乙烯珠粒。將此珠粒在熱水或蒸汽中預發泡,再置于模具中通入蒸汽,使預發泡顆粒二次膨脹并互相熔結,冷卻后即得到與模具型腔形狀相同的制品。它們廣泛用作保溫和包裝中防震材料。也可采用擠出成型法,此時,既可使用可發泡珠粒,將其一次發泡擠出成片材;也可使用普通聚苯乙烯粒料,在擠出機適當部位加入鹵代烴,使之與塑料熔體混合均勻,當物料離開機頭時即膨脹發泡。擠出法常用于制片材或板材,片材經真空吸塑成型可制成食品包裝盒和托盤等。聚乙烯也可用類似方法制得擠出發泡制品。引入氣體的物理方法還有溶出法、中空微球法等。溶出法是將可溶性物質如食鹽、淀粉等和樹脂混合,成型為制品后,再將制品放在水中反復處理,把可溶性物質溶出,即得到開孔型泡沫制品,多用作過濾材料。中空微球法是將熔化溫度很高的空心玻璃微珠與塑料熔體相混,在玻璃微珠不致破碎的成型條件下,可制得特殊的閉孔型泡沫塑料。   

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                          ◆ 化學法:可分為兩類:

                          ① 采用化學發泡劑,它們在受熱時分解放出氣體。常用的化學發泡劑,如偶氮二甲酰胺、偶氮二異丁腈、N,N′-二亞硝基五亞甲基四胺、碳酸氫鈉等。許多熱塑性塑料均可用此法作成泡沫塑料。例如聚氯乙烯泡沫鞋,就是把樹脂、增塑劑、發泡劑和其他添加劑制成的配合料,放入注射成型機中,發泡劑在機筒中分解,物料在模具中發泡而成。泡沫人造革則是將發泡劑混入聚氯乙烯糊中,涂刮或壓延在織物上,連續通過隧道式加熱爐,物料塑化熔融、發泡劑分解發泡、經冷卻和表面整飾,即得泡沫人造革。硬質聚氯乙烯低發泡板材、管材或異型材則用擠出法成型,發泡劑在機筒中分解,物料離開機頭時,壓力降到常壓,溶入氣體即膨脹發泡,如果發泡過程與冷卻定型過程配合得當,就可得到結構泡沫制品。

                          ② 利用聚合過程中的副產氣體,典型例子是聚氨酯泡沫塑料,當異氰酸酯和聚酯或聚醚進行縮聚反應時,部分異氰酸酯會與水、羥基或羧基反應生成二氧化碳。只要氣體放出速度和縮聚反應速度調節得當,即可制是泡孔十分均勻的高發泡制品。聚氨酯泡沫塑料有兩種類型,軟質開孔型形似海綿,廣泛用作各種座椅、沙發的座墊以及吸音、過濾材料等;硬質閉孔型則是理想的保溫、絕緣、減震和漂浮材料。

                          泡沫特點:

                          ◆ (1)容重很低,可減輕包裝重量,降低運輸費用; 

                          ◆ (2)具有優良的沖擊、振動能量的吸收性,用于緩沖防震包裝能大大減少產品的破損;                           

                          ◆ (3)對溫、濕度的變化適應性強,能滿足一般包裝情況的要求;

                          ◆ (4)吸水率低、吸濕性小,化學穩定性好,本身不會對內裝物產生腐蝕,且對酸、堿等化學藥品有較強的耐受性;

                          ◆ (5)導熱率低,可用于保溫隔熱包裝,如冰淇淋杯、快餐容器及保溫魚箱等;                                           

                          ◆ (6)成型加工方便,可以采用模壓、擠出、注射等成型方法制成各種泡沫襯墊、泡沫塊、片材等。容易進行二次成型加工,如泡沫板材經熱成型可制成各種快餐容器等。另外,泡沫塑料塊也可用粘合劑進行自身粘接或與其它材料粘接,制成各種緩沖襯墊等。

                          性能:泡沫塑料與純塑料相比,具有密度低,質輕,比強度高,其強度隨密度增加而增大,有吸收沖擊載荷的能力,有優良的緩沖減震性能,隔音吸音性能,熱導率低,隔熱性能好,優良的電絕緣性能,具有耐腐蝕、耐霉菌性能。軟質泡沫塑料具有彈性優良等性能。

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