1。1。1 泡沫塑料的分类

泡沫塑料有很多分类方法,主要有三种分类方法。

(1)根据泡孔结构分为:开孔泡沫塑料、闭孔泡沫塑料、半开孔或半闭孔泡沫塑 料。开孔泡沫塑料的泡孔是相互连通的,其中,聚合物基体相与气体相为连续相;闭 孔泡沫塑料的泡孔之间是不连通的,气泡没有破裂损坏,发泡体的连续相由泡孔壁担 当。

(2)根据软硬程度分为:软质泡沫塑料、硬质泡沫塑料和半硬质泡沫塑料。在温 度为 23 时,相对湿度 50 %的条件下,泡沫塑料的弹性模量在 700 MPa 以上的为硬 质泡沫塑料;弹性模量在 70 MPa 以下的为软质泡沫塑料;弹性模量介于 70 MPa 和 700 MPa 之间的为半硬质泡沫塑料。

(3)根据密度大小分为:低密度泡沫塑料(密度小于 100 kg/    )、中密度泡沫塑料

(密度介于 100~400 kg/     之间)和高密度泡沫塑料(密度大于 400 kg/   )。

1。1。2 泡沫塑料的成型原理

塑料的发泡过程是在塑料熔体或液体中产生很多的气泡核,然后气体不停的在气 泡核中聚集使得气泡一直增大成为泡孔,最后经过冷却或固化从而使得泡体结构定型[3]。

因此,泡沫材料泡孔结构的生成通常包括三个阶段:气泡核的产生、气泡的膨胀和气 泡的定型。

(1) 气泡核的产生 在熔融的或液体的混合物中加入化学发泡剂(或气体),通过反应后产生的气体,

使混合物变成气-液混合溶液。随着气体不断的增加,当溶液达到饱和时,气体逸出形 成气泡核,变成气、液两相。如果同时还有其他小的固体颗粒或小气泡存在,即第二 分散相,则有利于气泡核的形成。气泡核在气-液混合溶液中产生的过程叫作成核作用, 包括均相成核和异相成核。

(2) 气泡的膨胀 当气泡产生之后,气泡里面的气压与气泡的半径成反比关系,气泡的半径越小,

气泡内部的压力越大。当两个气泡接近时,小气泡的气体逸散到大气泡当中,从而使 气泡发生合并,并且,由于成核作用,增多了气泡的数量,气泡的直径也由于气泡的 膨胀而增加。所以由此可以得出,溶解气体的增加、发泡温度的升高以及气泡的膨胀 和合并,都能够使得气泡增长。而气泡增长时,需要克服溶液的表面张力以及粘度。

(3) 泡体的固化定型 气泡的膨胀体系是气相和液相共存的不稳定体系,所以,体系中已经形成的气泡,

可能继续膨胀,可能合并,可能塌陷,也可能破裂。为了使已经达到膨胀倍数的气泡固 化定型,需要在适当的时间,采用适当的速率,使发泡体系由气液相转变为气固相。泡 体的固化定型过程主要以冷却和交联的手段来实现。

热塑性泡沫塑料的固化定型方法,主要是采用冷却来固化定型。为了使泡体产生 的热量传递出去,通常的工艺是使用空气或其它的冷却介质来冷却泡体的表面。但是由 于泡沫塑料本身是热的不良导体,因此要求冷却时,具有较高的冷却强度和冷却效率。 热塑性泡沫塑料泡体的固化定型过程,还可以利用发泡剂或气体从熔体中析出时,增 大熔体粘度来加速固化过程,也可以适当的引入交联。

热固性泡沫塑料的固化定型主要通过交联来实现。通常,热固性塑料的发泡成型过 程和交联固化过程同时进行。当交联达到一定程度时,体系流动性变差,此时泡体固化 定型。交联过程要求交联速率适当,当交联速率太低时,泡体定型太慢,泡体质量差。 当交联速率太高时,又不利于实现高的发泡倍率。文献综述

1。1。3 泡沫塑料的制备方法

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