塑料泡沫的形成过程可以分为几个阶段:
引入气体
物理方法:通过机械搅拌或物理方法(如溶出法、中空微球法等)将气体引入塑料中,形成微孔结构。例如,在聚苯乙烯泡沫塑料的生产中,可以在聚合过程中将戊烷溶入单体中,或在加热加压下将已聚合成珠状的聚苯乙烯树脂用戊烷处理,制得可发泡性聚苯乙烯珠粒。
化学方法:使用化学发泡剂,在加热或受热时分解产生气体,使聚合物体积膨胀。常用的化学发泡剂包括偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、N,N′-二亚硝基五亚甲基四胺、碳酸氢钠等。
泡孔增长
气体扩散:引入的气体通过聚合物扩散,进入已经形成的泡孔中,使泡孔不断涨大。这一阶段可能会加入成核剂,以促进大量小气泡的形成和均匀分布。
泡孔互连:如果泡孔之间的壁破裂,通过聚结方式形成更大些的泡孔。根据泡孔的结构,泡沫塑料可以分为开孔式泡沫(泡孔互相连通)和闭孔式泡沫(泡孔互相隔离)。
稳定化
冷却:通过冷却过程增加聚合物粘度,使泡孔不再增长,从而稳定泡沫结构。其他方法如交联也可以增加聚合物粘度,稳定泡沫。
成型
预发泡:将预发泡的泡沫颗粒送入成型机中,经过加热和冷却成型,将泡沫颗粒压制成所需的形状和尺寸。
后处理:成型的泡沫制品进行冷却、切割和包装等后处理工序,以保护制品表面并提高其性能。
塑料泡沫的生产过程可以根据不同的塑料类型和需求选择合适的方法,包括挤塑、滚塑、注塑、增塑糊加工和热成型等。通过这些方法,可以制造出具有不同密度、硬度和隔热性能的泡沫塑料,广泛应用于绝热、隔音、包装和防震材料等领域。