注塑成型新技术的发展概况 - 侧重于Mu Cell

1、注塑成型新技术的发展概况 - 侧重于Mu CellMechanical 2011-01-24 20:32:56 阅读32 评论0   字号：大中小 订阅 MuCell射出成形制程最早在1984年由麻省理工学院机械系所发展出来，在1993年MIT授权美国Trexel公司将技术商品化。MuCell制程利用N2或CO2具有低超临界压力与温度的本质，以超临界状态注入料管中，藉由扩散性佳的超临界流体扩散效应及螺杆混炼，超临界流体与熔融塑料混合成均匀单相体，混体在射出过程中因瞬间高压降导致超临界流体在模内成核而长成均匀微细气泡，塑料经模具冷却固化将气泡包于塑料内，达到微发泡的

2、效果。超临界流体并非流体亦非气体，其物理性质介于二者之间 。   MuCell微发泡注塑成型技术的使用日趋普及，其制品主要集中在品质要求较高、材料较贵的产品上。近年来，选用微发泡注塑成型技术的中国企业数目快速增长，其应用领域也正在扩大。MuCell的发展概况及原理目前，MuCell微发泡技术已成为一种非常成熟的注塑成型革新技术，在全世界被广泛使用。其使用先从美国、欧洲开始，再延伸到日本及东南亚等地区；尽管在中国刚刚起步，但经过一年多的发展用户正迅速增长。该技术的专利持有者Trexel在中国已建立了完善的技术支援服务体系和备件库。经过多年来全球不同用户在商业设备、汽车部件、电

3、子电器等各种产品中大批量生产使用，很多全球著名的OEM厂商已指定在他们的产品上应用MuCell。同时Trexel也和全世界许多著名的注塑机品牌建立了紧密的合作关系，如Nissei、Arburg、Engel、Milacron、Husky、Krauss Maffei、Sumitomo、Demag、JSW、Toshiba等。微发泡成型过程可分成三个阶段：首先是将超临界流体（二氧化碳或氮气）溶解到热融胶中形成单相溶体并保持在高压力下；然后，通过开关式射嘴射入温度和压力较低的模具型腔，由于温度和压力降低引发分子的不稳定性从而在制品中形成大量的气泡核，最后这些气泡核逐渐长大生成微小的孔洞。我们从制品截面可

4、以明显看到表层还是未发泡的实体层，这是由于在填充过程中模具温度较低，表面的树脂冷却迅速，细胞核没有成长的时间所以还未发泡。基本原理使用MuCell必须在注塑机上装上特别的螺杆和机筒：1. 螺杆具有特殊的螺纹设计超临界流体被射入搅拌区后需要特别的螺纹来切碎超临界流体使之与热熔胶充分溶解从而形成单相融体。2. 单相融体必须保持在一定的高压下才不会离析，Trexel的机筒有单向止逆阀和开关式射嘴设计从而在机筒前端的射出段形成一个密闭高压的区间。当注射时，开关式射嘴打开，单相融体瞬间注入模具型腔开始发泡。MuCell硬件系统简图用户可以在现有注塑机上进行升级，更换Trexel特制的设备如螺杆、机筒，加

5、装注射器和射入界面系统，外接一个超临界流体控制器来实现。另外也可以在购买部分品牌的新注塑机时直接在注塑机制造厂整合这些特制部件。MuCell的螺杆和机筒是定制件，一般选用和注塑机规格相应的螺杆直径，长径比通常是22:1或24:1，比普通的稍长。加装了MuCell的注塑机可以方便地切换回传统注塑，使用户可以灵活安排生产。常见应用领域和案例分享几乎目前所有的热塑性材料都可以采用微发泡注塑成型技术。但考虑到经济性和产品品质要求，MuCell微发泡制品主要集中在品质要求较高、材料较贵的产品上。上表列举了一些常用的产品，当然在其他行业的不同领域也有很多用户成功应用了这种技术。MuCell微发泡成型主要是

6、靠细胞的成长来填充产品，所以是在较低而平均的压力下进行的，不像传统注塑成型要靠机台的不断保压，因此产品内应力大大减小，不同位置的收缩也变得非常平均。形成单相融体使树脂粘度降低。因为树脂粘度降低使得流体的流动速度更快，可以降低熔胶温度、模温和射胶压力，使塑件稳定，成型视窗变大。MuCell微发泡技术能解决以下传统注塑常见的问题：部件收缩不均导致尺寸不稳定和内应力问题、缩水痕、平直度不好、同心度或圆度不够、动平衡性不高、难填充等等，采用MuCell注塑技术则可以提高部件质量，以下是部分应用实例。MuCell微发泡技术典型应用领域 电子插座由于均匀的收缩令产品的尺寸异常稳定。在模具开发的前阶段，尺寸

7、的稳定和一致性减少了模具的设计和制作的反覆修改，在生产中Cpk值非常好，大大减少了不良率。左图是ricon的一种电子插座，材料PA66加33%的玻纤，可以达到8%的减重和48%的减周期，锁模力减少40%。生产中的Cpk值可以达到1.66，模温度减少28。汽车仪表板因为射胶压力和熔胶温度较低，MuCell被广泛应用到模内装饰（IMD）的产品上，有效地解决了传统注塑易出现的“冲膜”和“渗边”的现象，同时也解决了缩水造成的外观问题，提高了尺寸的稳定性和平直度，从而大大减少了不良率，锁模力也大大减少。汽车冷却箱传统注塑解决部件翘扭曲通常会靠延长注塑和保压时间来达到，同时借助特制的夹具来定型，这样大大降

8、低了生产效率。MuCell使部件不仅在生产时非常平整，而且在热处理后也能保持。许多应用表现出了这一优点，比如汽车冷却箱，打印机过纸架等。MuCell微发泡注塑的新技术发展MuCell并不适合直接用于外观要求高的产品，但可以和表面喷涂结合起来，也可以和IMD（模内注塑装饰技术）结合，做出来的产品没有缩水痕、更平直、外表更美观。为了满足一些用户想直接把MuCell应用于外观产品的需求，Trexel和Rhodia合作专门开发了适用MuCell微发泡技术的尼龙材料TECHNYL XCell 6.6和6，还可以针对客户的要求进行加纤或矿物质等的改性处理。这种材料已经获得了WEEE和RoHS的认证，用它在

9、MuCell制程下加工的产品在保证产品机械性能等特性的情况下具有极佳的外观表现。用Rhodia Technyl XCell MuCell 6.6制作的部件外观极佳另外，Trexel也正在开发模具型腔热喷涂技术，用这种处理过的模具结合MuCell做出来的产品也有很不错的外观表现。相信Trexel不断致力优化和改善的这些辅助技术能把MuCell微发泡带入更广阔的应用领域，让更多的用户享受到MuCell微发泡注塑带来的优势。塑料射出成型技术射出成型系统包括了射出成型机、模具、成型条件、成型方法、成型品设计等重要因素，成型品的质量、成本即受这些因素之影响，而各项因素又会互相干扰。射出成型机在全电动化、

10、精密控制、专用机台等方面的进步很显着，尤其是全电动射出成型机的订单已超高油压式射出成型机，其优点在于精密控制性以及节约能源方面。电动射出机以小型机为主，但最近已有锁模力超过1000吨的大型机了。各公司并开发DVD、连接器、微齿轮等精密成型品的专用成型机。此外模具也在精密化、热浇道等方面进步显着。以下以最近的成型法为中心，介绍其代表性例子。一 、超高速射出成型模穴充填压力要进一步均一化，可采用多种方法，其一为提高射出速度。对薄肉或复杂形状的模穴，为将熔融塑料充填至最末端，各公司均开发出超高速射出成型机。可成型厚度0.5mm以下的薄制品，日本FANUC公司利用线性马达，使射出速度达2000mm/s

11、，加速度13G以上，用此超高速成型机制造厚度0.13mm的喇叭筒。日精树脂工业公司则以油压机开发出射出速度2000mm/s的机台。二 、低压射出成型成型品单位投影面积锁模力为0.3吨/cm2左右者，为一般的射出成型，低压射出成型的锁模力则多在其一半以下。代表性的成型法为射出压缩成型法，不但模内压力均一，塑料可均一地流动至模穴末端，流动长度也可增至2倍。0.6mm厚的光盘、各种电子仪器的薄肉外壳等均可用此法成型。射出压力可精密控制的低压成型，已被各种射出成型机所采用。近年来，一些信息产品(如光盘)有精密表面，导光板等也要求性能提高，因此促成模具表面转写性提高，其具体的方法如下: (1)以高速射出

12、、高温模具来改良。(2)用射出压缩成型、气体辅助射出成型等方法，以提高塑料压力的传达。(3)将热媒、冷媒交互流过模具(循环加热、冷却法)。(4)成型前以高周波诱导加热法将模具表面选择性加热。(5)成型前将模具表面辐射加热。(6)于模具表面设电绝缘层及导电层，藉导电层来加热模具表面。(7)将持续振动塑料并成型(Rheomolding)。(8)将持续振动模具并成型(UIM)。(9)以隔热层披覆模具表面的模表面隔热法(隔热模具法/CSM、ULPAC等)。(10)利用二氧化碳的方法(AMOTEC)。以上方法均有其优、劣点，必须依用途来选用可发挥其优点的方法。三 、微泡发泡体于熔融塑料中添加各种发泡剂，

13、再发泡射出成型而得的发泡体，有轻量化、刚性高、残留应变低的优点，在大型成型品或偏肉成型的制品常被采用。近年来，以超临界流体的二氧化碳为发泡剂可制得泡径0.01l00m的微泡体(micro cellular foam MCF)，因而受到注目。此技术由MIT开发出来，在日本由JSW公司取得销售权。发泡体依泡径不同可分为MCF(ll0m)、Super MCF(0.1lm)及Ultra MCF(0.010.lm)，但目前仍以MCF居多。MCF单位重量的比强度增加，这是因为泡壁延伸产生的分子配向效果，且泡内有微量气压之故。微泡本身也有防止龟裂发生的作用。四 、模内加饰成型UBE公司及良Battenfel

14、d公司均有模内加饰成型(In Mold Coating)的技术，这是以一般方法射出成型，模穴冷却后，降低锁模力，并将液状涂料注入模具，然后再施加锁模力。关键技术在于涂料的特殊配方及多段锁模的控制。五 、三明治射出成型三明治射出成型(SW成型)在1970年便已实用化，后经多次改良，因此相关研究很多，通常是以回收塑料或发泡塑料为芯材，制成质轻、价廉的成型品。从SW成型可衍生出其它相关技术。SW成型是对模穴依序注入二次材料，依二次射出材料的粘度不同，而可区分为三明治成型、液体辅助成型、寡聚体辅助成型、气体辅助射出成型等。注塑成型新技术的发展概况    

15、0;                   Development Situation of the New Technology of Injection Molding 刘方辉，钱心远，张 杰（1） Liu Fanghui, Qian Xinyuan, Zhang Jie(1)            

16、60;                 - 四川大学高分子科学与工程学院高分子材料工程国家重点实验室， 四川 成都 610065    - State Key Lab of Polymer Material Engineering, College of Polymer Science&Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065, China 摘 要 : 综

17、述了近年来注塑成型技术的发展状况，介绍了新型气辅注塑成型、多组分注塑成型、粉末注塑成型、微孔发泡注塑成型、微注塑成型等技术的特点及最新动向。      Abstract : The development of the injection molding technology in recent years was summarized, and the characteristics and developing trend of the new gas-assisted injection molding technology, multi-comp

18、onent injection molding technology, powder injection molding technology, microcellular foam injection molding, micro-injection molding technology were introduced. 关键词 : 注塑成型；新技术；发展动向      Key words : Injection molding; New technology; Development trend 评述 文章编号：1005-3360（2009）03-0

19、083-06 中图分类号 : TQ320.662 文献标识码 : A 高分子材料的成型方法主要有挤出成型、注塑成型、吹塑成型、压延成型、压制成型等，其中，注塑成型因可以生产和制造形状较为复杂的制品、易于与计算机技术结合、易于实现自动化生产等优点，在高分子材料的成型加工中占有极其重要的位置。注塑成型技术广泛应用于汽车、家电、电子设备、办公自动化设备、建材等诸多领域。近年来，这些工业领域迅速发展，给注塑成型技术的发展提供了强大的推动力，使注塑成型技术在发展速度上、水平上都得到了迅猛的发展，特别是对于注塑成型新技术的发展更是起到了强大的推动作用。本文着眼于注塑成型新技术的最新发展动向，介绍了几种用途

20、较为广泛的注塑成型新技术。近几年来，注塑成型新技术发展动向主要集中在：新型气辅注塑成型技术、多组分注塑成型新技术、微孔发泡注塑成型技术、微注塑成型技术等方面。      1 新型气辅注塑成型技术 气体辅助注塑成型技术(Gas-assisted InjectionMolding Technology) 是自往复式螺杆注射机问世以来，注塑成型技术最重要的发展之一。它通过高压气体在注塑制件内部产生中空截面，利用气体积压，减少制品残余内应力，消除制品表面缩痕，减少用料，显示传统注塑成型无法比拟的优越性。一般气体辅助注塑成型的过程是：先向模具型腔中注入经过准确计量

21、的塑料熔体，再直接注入压缩气体；气体在塑料熔体的包围下沿阻力最小的方向扩散前进，对塑料熔体进行穿透和排空，作为动力推动塑料熔体充满模具型腔并对塑料熔体进行保压，待制品冷却凝固后再开模顶出。近年来，气体辅助注塑成型技术发展迅速，出现了一些创新性技术，如水辅助注塑成型技术、冷却气体气辅技术、气辅共注成型技术、外部气辅注塑技术及振动气辅技术等。 1.1 水辅助注塑成型技术 水辅助注塑成型技术(Water-Assisted Injection Molding Technology) 是以德国Aachen 大学塑料加工研究所为代表的研究人员基于气辅成型原理开发出的新的注塑成型技术。由于气体的热容量比较小

22、、导热性差，气体辅助注塑时，制件相当于单面冷却，因而其成型周期往往比普通注塑长。水辅助注塑成型技术的原理与气体辅助注塑成型技术基本相同，只是用水代替气体注入熔体中心。其工艺过程为：（1）将熔体注满型腔，进行短暂保压；（2）将水注入熔体中心，在水的压力下，制件中心的熔体倒流回注塑系统；（3）经过一段时间保压后，减压将水排出制件。排水所需的压力可以由水的蒸发产生，或者通过加入水中的CO2 的蒸发产生。在注塑直径为30mm的PP中空制件的比较实验中发现，水辅助注塑的冷却时间比气体辅助注塑减少了75%。按照成型工艺过程的不同，水辅助注塑成型有短射( 欠料注塑) 法、返流法、溢流法和流动法4种工艺方法1

23、。   1.2 冷却气体气辅成型技术 在气辅成型过程中，尽管气体辅助成型降低了塑件的壁厚，但在工艺过程中，冷却阶段在成型周期中所占比例最大。当气体( 氮气) 将塑件穿透时，其冷却作用是非常小的。如果制品在脱模时冷却不够充分，则内部残余热量会形成表面再结晶，从而导致制品质量降低或者变形，严重的时候制品内部会出现气泡。为避免以上情况的发生，可以采取延长模具冷却时间或使用次级冷却装置的措施，但会增加成本。冷却气体辅助成型技术便是针对以上的问题而出现的一种新的气辅成型方法。在冷却气体辅助成型工艺中，气体通常被冷却至20 180。冷却气体形成的过程是：常温气体通过一个腔室，在其中被液氮冷却。这

24、种冷却气体辅助成型技术的主要优势在于：当冷却气体穿透熔体时，在模腔内会产生塞流效应，塞流产生的残余壁厚比传统气体辅助成型要小；冷却气体也防止了制件内部起泡，并能产生较光滑的内表面2。     1.3 气辅共注成型技术 气辅共注成型技术（Co-Injection and Gas-Assisted Injection Molding）是将聚合物共注成型技术与气辅技术相结合而得到的一种新工艺。聚合物共注成型技术是同时或者先后向模腔内注入不同的聚合物熔体，形成多层结构的一种成型技术，而与共注成型工艺相比多了一个注气过程；相对气辅成型而言，则多了一个多层结构的形成过程3-5

25、。 气辅共注成型的过程包括三个阶段：（1）共注塑阶段。此阶段与一般共注成型工艺类似，只是在形成表/ 内层结构后，当表层和内层所注入的材料总量占型腔总体积一定比例时，停止注塑熔体，此过程可谓气辅过程的“欠料注塑”，只是注入两种以上的熔体；（2）气辅注塑阶段。气体对内层熔体进行穿透，随着气体的推进，被气体“排挤”的内层熔体又带动表层熔体向前流动；（3）保压冷却，释压脱模，获得制品。为了实现聚合物的气辅共注成型，必须对原有共注成型设备进行改造，即在共注成型设备的基础上增加一套气辅系统。 1.4 外部气体辅助成型技术 外部气体辅助注塑成型技术(External Gas Molding Technolo

26、gy) 是与传统的内部气体注塑成型不同的一种气体辅助注塑方法。传统的气体辅助成型技术是将气体注入塑料熔体内以形成中空的部位或管道，而新型气辅成型技术是将气体注入模腔表面的局部密封位置中（相当于在塑料熔体外部），故称之为“外气注塑”6。 1.5 振动气辅成型技术 一般的气体辅助注塑成型属于非动态成型工艺，而振动气体辅助注塑成型(Vibrated Gas-Assist Molding) 工艺最大的不同便是引入振动波，使常规气体辅助注塑成型时注入的“稳态气体”，变为具有一定振动强度的“动态气体”，从而利用气体作为媒介将振动力场引入到气辅注塑成型的充模、保压和冷却过程中，使其成为动态的成型工艺7。 2

27、 多组分注塑成型技术 多组分注塑（Multi-Component Injection Molding）是由至少两种不同的材料通过注塑成型得到所需部件的加工过程，其整合各组分的优越性能，可以生产普通单组分注塑过程无法实现的特殊性能制品。这种由两种或更多种材料组成的产品，与传统的由一种材料成型的注塑产品相比具有不同的物理特性。多组分注塑成型的独特之处在于8 ：(1)可将不同加工特性的材料复合成型；(2) 提高制品手感和外观，集多种性能于一体；(3) 缩短了产品的设计、生产及成型周期，降低了成本；(4) 省略了传统注塑成型后二次加工、装配的过程。 2.1 多组分注塑成型工艺 当前，多组分注塑成型主要

28、有共注塑成型、三明治成型、双色注塑成型、包覆成型、多色注塑成型等技术9 ，而根据各组分在其成型过程中结合形式的不同，大致可分为顺序注塑成型和叠加注塑成型两大类。 2.1.1 顺序注塑成型 顺序注塑成型是指依次注入物料的工艺过程，这一过程是通过特殊的多组分喷嘴来实现的。其过程是先向模腔中注入第一种熔融组分形成制品表层，然后通过切换多组分喷嘴的切换阀，注射第二种组分，形成制品的内核部分，其过程如图1 所示。就常见的双组分夹芯注塑来说，可以将两组分某方面的性能互补，扬长避短，以达到单组分制品无法获得的性能。顺序注塑成型应用最多的有以下三大类：（1）对于大体积制品，内核利用回收的物料，而外层为起装饰作

29、用的新材料；（2）对于要求承受弯曲应力等载荷的制品，其外层使用玻纤增强材料，而内核可以采用非增强材料；（3）对于厚壁制品，常使用发泡物料制成其内核 10-11。 图1 顺序注塑成型示意图    Fig.1 The schematic diagram of sequence injection molding 2.1.2 叠加注塑成型 叠加注塑成型过程是通过不同的浇口或流道将多种组分( 通常是两种) 注塑到一起，或者将一种组分叠加在另一种组分之上。与顺序注塑成型相比，其关键在于模具部分的改进和变化。叠加注塑成型又可分为“熔融/ 熔融”注塑成型和“固体/熔融”注塑成型两种10。

30、“熔融/ 熔融”注塑成型也就是一般说的共注塑成型，其特点是同时把两种熔融组分经由不同的浇口注入模腔。“固体/ 熔融”注塑成型的特点是在第一种熔融组分部分固化后，再注塑第二种，甚至第三种、第四种组分。如模内自组装注塑成型，是在第一种组分完全固化后，通过内部或外部的传递机构转移至下一成型位置，注入下一组分，实现多组分注塑，如图2 所示10,12。 图2 模内自组装注塑成型示意图 Fig.2 The schematic diagram of norm inner self-assembled injection molding 2.2 多组分注塑成型设备 不同的成型工艺需要由对应的成型设备来实现。对

31、应于上述多组分注塑成型工艺的分类，相应成型设备的注射单元的主要形式有：（1）数个注射单元水平方向相互平行或互成一定角度的布局(L型或V 型) 设计或在竖直面内垂直分布；（2）两个注射单元共用一个喷嘴，注塑部分允许两种组分交替顺序注塑或间歇顺序注塑。多组分成型设备的代表有德国(Krauss Maffei) 克劳斯? 玛菲公司的Revolution 旋转压板双组分注塑系统等13。 2.3 多组分注塑成型技术的发展趋势 随着塑料注塑制品的广泛应用，多组分技术在当代注塑技术中具有巨大的机遇和希望。与单一组分的普通注塑技术相比，多组分技术在设计和功能上具有明显的优势。不同热塑性塑料共成型、弹性体塑料和热

32、固性塑料共成型、超壁双组分成型、装饰性衬里成型等是多组分技术的趋势14。另外，用多组分技术制出的具有磁性、导热或导电性等填充型功能热塑性塑料制件也成为当前研究热点。 3 粉末注塑成型技术 粉末注塑成型(Powder Injection Molding) 是将现代塑料注塑成型技术引入粉末冶金领域而形成的一门新型粉末冶金成型新技术。它是塑料成型工艺学、高分子化学、粉末冶金工艺学和金属材料学等多学科渗透与交叉的产物，利用模具注塑成型坯件，并通过烧结快速制造高密度、高精度、三维复杂形状的结构零件，能够快速准确地将设计思想物化为具有一定结构、一定功能的制品，并可直接批量生产出零件，是制造技术行业一次新的

33、变革。 3.1 粉末注塑成型的工艺过程及技术特点 粉末注塑成型的工艺流程，如图3 所示。（1）选取符合粉末注塑成型技术要求的金属粉末和有机黏结剂；（2）在一定温度下，采用适当的方法将粉末和黏结剂混合成均匀的喂料；（3）用注塑成型机将制成粒状后的喂料注入模腔内后冷凝成型，得到成型坯件；（4）对成型坯件进行脱脂处理；（5）烧结成型坯件，得到最终产品。 图3 粉末注塑成型的工艺流程 Fig.3 The flow chart of powder injection molding 粉末注塑成型技术在制造具有复杂形状、均匀组织结构和高性能、高强度、高精度的产品方面显示了独特的优势。不仅具有常规粉末冶金工

34、艺工序少、无切削或少切削、经济效益高等优点，而且克服了传统粉末冶金工艺制品、材质不均匀、机械性能低，不易成型薄壁、复杂结构的缺点，特别适合于大批量生产小型、复杂形状以及具有特殊要求的金属零件，采用粉末注塑成型进行大批量生产有较大的成本优势，生产成本只有传统工艺的20%60%。粉末注塑成型技术的出现，给各行各业设计和制造人员提供了崭新的设计思路和制造技术，采用粉末注塑成型技术可以大胆采用原来由于可加工性和加工经济性差而不得不放弃的一些结构复杂的设计方案。还可使原来由于加工困难、而不得不采用的组合件、拼装件进行一次复合完成加工15-16。      3.2

35、粉末注塑成型工艺的新发展 近几年，粉末注塑成型技术得到快速发展。其最大特点是粉末注塑成型技术与其他成型技术相结合，得到了许多优异的产品。微型注塑成型和双组分注塑成型与粉末注塑成型结合：以微型拉伸试样作为研究对象，证明双组分注塑成型粉末产品切实可行，开发的产品实例为一种微型加热针。Arburg 公司注塑了质量为0.0679g 的陶瓷产品，用作绝缘材料17-18 。振动辅助注塑成型：殷小春等19 对振动辅助注塑成型应用于金属粉末注塑成型过程进行了研究。结果表明：振动力场可以使不同径向位置处的模腔最大压力随振动振幅、频率的增加而减小，从而可以在不影响制品性能的条件下降低注塑成型压力，以拓宽金属粉末注

36、塑成型的适用范围。 今后，粉末注塑成型技术研究和开发的主要方向是：开发高效、低成本的预混合粉生产技术；研究和开发工艺性能更佳的新型黏结剂，建立起黏结剂设计原理和数据库20 ；开发粉末注塑成型过程模拟与仿真技术，为模具设计和注塑工艺制定奠定理论基础；发展低温、快速脱脂和低温烧结技术，减小缺陷和变形。   4 微孔发泡注塑成型 微孔泡沫塑料(MCF) 是指微孔直径为0.110.0m，微孔密度达1091 015 个/cm3 ，材料密度比发泡前减少5%98% 的泡沫塑料。与不发泡塑料相比，微孔泡沫塑料具有优良的冲击性能、高疲劳寿命、低介电常数和热导率。由于微孔发泡塑料达到了既降低材料的成本又

37、提高其性能的双重效果，性价比更高，因此具有极大的应用前景。利用气体超临界液体状态在整个聚合体中产生分布均一和尺寸统一的微小的气孔（根据聚合体不同的材质及应用，其尺寸通常为5100m）是微孔发泡注塑成型的技术特点。微孔发泡注塑成型技术与传统塑料发泡技术比较21，既不需要化学发泡剂，也不需要以烃基为原料的物理催化剂、泡沫剂及其他助剂。合理利用微孔注塑成型技术可以扩大产品结构形式、提高生产效率、降低生产成本。按照成型过程的连续性，可将微孔发泡注塑成型工艺分为间隙式微孔发泡塑料注塑成型和连续微孔发泡塑料注塑成型。 4.1 间隙式微孔发泡塑料注塑成型 间隙式微孔发泡塑料注塑成型是早期进行微孔注塑成型的一

38、种方法，工艺过程22-23 是先在高压下使气体(CO2) 均匀地溶解于固态聚合物中（在聚合物玻璃态下进行），形成固态聚合/ 气体饱和体系，加热至熔融状态。然后在高压下注塑成型，并降低温度和压力至某一状态，使聚合物熔体中的气体过饱和，析出形成大量的气泡核，最后快速冷却阻止气泡生长，由此成型微孔发泡塑料。这种利用压力使惰性气体渗入固态聚合物中成型微孔泡沫塑料的方法只适用于间歇式生产，生产效率比较低，不及其他连续的微孔发泡注塑技术。     4.2 连续微孔发泡塑料注塑成型 美国Trexel 公司提供的MuCell 技术24 被认为是第一种适合市场推广的微孔发泡注塑技术，其工艺过程可以分为以下4 步：（1）超临界状态下的气体( 如CO2) 在螺杆后退阶段通过机筒注塑进入聚合物熔体中，形成单相溶液；（2）当高压下机筒内的熔体注塑进人压力较低的模具时，由于压力变化，单相溶液经历热力学不稳定的状态，大量的成核点形成泡沫气室；（3）气体扩散到泡沫中，引起气泡膨胀；（4）当气泡长大到一定尺寸时，冷却定型。MuCell 在注塑成型技术上的突破，为注塑制品生产提供了其他注塑工艺所不具有的巨大能力，为新型制品设计、优化工艺和降低产品成本开拓了新的途径。 其他连续微孔发泡塑料注塑