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塑料发泡成型工艺第一章概述第一节简介泡沫塑料:以树脂为主体,内部有许多微小泡孔的塑料制品。泡沫塑料的应用一、泡沫塑料分类(1)按泡孔结构分类

开孔泡沫塑料(opencell):泡孔之间相互连通,相互通气,气体和聚合物互为连续相 闭孔泡沫塑料(closedcell):泡孔孤立存在,相互不连通,气泡完整无破碎软质泡沫塑料:弹性模量E<70MPa

硬质泡沫塑料:E>700MPa

半硬质泡沫塑料:70MPa<E<700MPa(2)按硬度分类

低发泡泡沫塑料:密度大于0.4g/cm3

气体/固体发泡倍率<1.5

中发泡泡沫塑料:密度在0.l~0.4g/cm3之间 气体/固体发泡倍率1.5-9.0

高发泡泡沫塑料:密度小于0.1g/cm3

气体/固体发泡倍率>9.0(3)按制品密度分类常见泡沫塑料分类二、泡沫塑料的性能密度小吸收冲击载荷性好隔热性优良隔声效果好比强度高三、影响泡沫塑料性能的因素加工因素:减少料流的拖力或外界拉力作用泡孔结构因素:开孔率越大,压缩强度越小泡孔尺寸因素:小泡孔泡沫塑料的压缩性能优于大泡孔的第二节发泡方法与基本原理一、气发泡方法物理发泡法

物理发泡是借助于发泡剂在树脂中物理状态的改变,形成大量的气泡,使聚合物发泡。化学发泡法

化学发泡法是由混合原料的某些组分在过程中通过化学作用产生发泡气体的发泡方法。机械发泡法

机械发泡法是用强烈的机械搅拌将空气卷入树脂的乳液、悬浮液或溶液中,使其形成均匀的泡沫物,而后再经过物理或化学变化,使之稳定而成为泡沫塑料的方法。物理发泡剂惰性气体、低沸点液体、固态空气球选择物理发泡剂要考虑的要求:无臭气、无毒性、无腐蚀性;不可燃;不影响聚合物本身的物理和化学性能;具有对热和化学药品的稳定性;在室温下,蒸气压力低,呈液态,以便储存、输送和操作;低比热容和低潜能,以利于快速汽化;相对分子质量低,相对密度高;通过聚合物模壁的扩散速度应比空气小;来源广,廉价。(1)惰性气体常用的惰性气体:N2、CO2

优点:无色、无味,发泡后无残渣,不会影响泡沫塑料的性能。选择惰性气体作发泡剂时,要选择在聚合物中渗透速度较小的发泡剂。发泡过程:决定泡孔均匀的因素:发泡剂是否均匀地分布在熔体中

是否快速去除压力

压力是否足够高挤出物理发泡注塑物理发泡(2)低沸点液体

选取常温常压下呈气态的低沸点气体,一般要求它在常压下沸点低于110°C。氟利昂优点:具有阻燃性,遇热稳定,化学上呈惰性,无毒。缺点:破坏大气臭氧层。二氯甲烷缺点:有毒性,已逐渐被淘汰。戊烷

优点:具有很高的发泡效率。缺点:易燃。(3)固态空心球空气球可分为有机和无机两大类:无机空心球:玻璃、氧化铝、氧化镁、二氧化硅、陶瓷等有机空心球:纤维素衍生物、天然乳胶、酚醛树脂等。

成型过程:化学发泡法(1)化学发泡剂发泡化学发泡剂:受热时能释放出气体如CO2、N2等物质。无机发泡剂:碳酸盐和碳酸氢盐

优点:价廉、不会降低塑料的耐热性

缺点:分解气体的速率受压力影响较大,发泡剂与塑料不混溶,产生的气体主要是水蒸气。无机发泡剂应用较少。有机发泡剂:偶氮类、亚硝基类和磺酰肼类的化合物优点:放出的气体无毒、无臭,在塑料中具有较大的分散性。

缺点:大多数有机发泡剂是易燃易爆物质。(2)发泡组分间相互作用析出气体发泡

此法的发泡气体是由形成聚合物的组分相互作用所产生的副产物,或者是这类组分与其他物质作用的生成物。

此法常用于聚氨酯泡沫塑料的生产。化学和物理发泡剂的比较:化学发泡剂:可控制泡沫塑料制品的密度无需改造机器,操作简单化学发泡剂为粉料,易污染环境化学发泡剂副反应引起腐蚀、制品变色、有害气体污染物理发泡剂:制品密度不可控需改造机器物理发泡剂对制品材质无影响二、泡沫形成的原理与过程TEXT在塑料熔体或液体中形成大量均匀细密的气泡核泡沫形成泡沫增长泡沫稳定气泡膨胀成为所要求的泡沫结构的泡体固化定型将泡沫结构固定下来t=0st=13.5minst=20minst=50minst=83.3mins泡沫形成(1)分子架理论

聚合物的体积由两部分组成,一部分是大分子占据的体积,另一部分是未被占据的自由体积。当气体溶于聚合物时,气体就占据了自由体积。当自由体积减小时,气体从聚合物中析出,形成气泡核。(2)热点成核机理

当聚合物熔体中出现热点时,由于热点处熔体的温度上升,熔体的黏度、表面张力、气体在熔体中的溶解度都发生变化,使熔体中过饱和气体分子易向热点聚集,形成气泡核。(3)其他成核方法

使气体在聚合物熔体中呈高度过饱和状态,同时加入成核剂、表面活性剂可促进气泡核的形成。有的发泡剂在熔体中分解放出气体量较大,使气体聚集的速度超过气体在熔体中的溶解和扩散速度,得到微泡结构。用强烈的机械搅拌,使混入聚合物中的气体来不及溶解和扩散,形成微泡。泡沫增长泡沫增长是泡孔长大的过程。影响气泡膨胀的因素:原材料规格、品种、性能及用量的影响如发泡剂在熔体中的浓度、溶解度、扩散系数、熔体的黏弹性能等加工工艺参数的影响如压力、温度、剪切速率等泡沫稳定在发泡成型过程中,稳定气泡的方法:用表面活性剂降低表面张力,有利于生成细泡,减少气体扩散过程,使泡沫稳定。提高树脂熔体黏度,避免泡孔壁膜进一步减薄来稳定泡沫。第二章成型设备与工艺第一节注射发泡成型一、主要设备简介(1)注塑机低压法注射机注入模腔的物料仅达型腔容积的60%~80%,然后熔体发泡膨胀后充满模腔。高压法注射发泡机高压注射发泡(模腔压力7~15MPa)

先由塑料熔体充满型腔,待皮层形成后再用增加型腔容积或抽出型腔内部分熔体的办法,使型腔压力下降,芯部受热膨胀发泡。多组分注射发泡机(2)模具排气孔尽量开得大些主流道外部一般要设置冷却水道分流道应尽量短,断面尺寸要比普通注塑模大。断面形状一般为圆形,大型塑件分流道直径可选6~10mm,小型塑件直径可选4~6mm。顶出面积应尽量大,否则会使塑件凹入变形为使冷却均匀,应使冷却水先流经浇口附近,由最终充填处排出。二、注射发泡工艺(1)工艺过程原料配制与喂料塑化与计量闭模注射、发泡、冷却定型开模顶出制品(2)工艺条件压力:泡沫塑料的注射压力以68.9~103.5MPa,背压2.0~4.0MPa为宜。温度:料筒温度不宜过高,停留时间不宜过长;模具温度以能使熔体进入模腔和接触冷模壁后表面层温度快速下降为宜。注射速率:全速注射。一般控制在零点几秒。大型制品也不宜超过1s。第二节挤出发泡成型挤出发泡成型适用的泡沫产品形式板材或片材管材异型材电缆绝缘层管状膜中空异型材一、主要设备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(1)挤出机驱动螺杆的力要大,螺杆长径比要大。必须形成足够的熔体料压,以防止提前发泡。挤出部分要耐磨蚀、耐腐蚀。温控装置精度要高于普通挤出机。(2)机头机头模口应设有温控装置,温度高低可自行调节。机头的流道无死角,表面光滑,模口出口阻力要小机头应具备足够的刚性和耐磨蚀性。机头要提供足够大的压力降速率(3)冷却定型装有足够冷却能力的冷却装置;冷却装置内表面光滑,且应考虑到制品后收缩问题。(4)牵引应有无级调速装置牵引力要比普通机大由于泡沫制品的可压缩性较大,刚性差,与制品接触的部位摩擦系数要增大,因此,接触压力要小。二、主要工艺参数(1)挤出压力挤出压力增大,泡孔尺寸和发泡密度会减小,泡孔数量增加。(2)挤出温度挤出温度越高,熔体强度越低,泡内压力会超过表面张力而造成泡孔破裂。(3)滞留时间滞留时间越长,成核作用越弱,气泡核减少,气孔变大速率降低,最终会使制品密度下降。三、泡沫塑料挤出成型工艺实例(1)配方未增塑的聚氯乙烯发泡异型材制品原料名称配比量工艺条件聚氯乙烯树脂45.6熔体温度160~190℃稳定剂/活化剂7.34熔体压力71.8kPa聚乙烯蜡0.912地蜡10.12硬脂酸钙2.78填料4.56发泡剂(AC)0.6(2)生产工艺及设备树脂发泡剂助剂颜色本体混合挤出发泡成型冷却定型牵引切割成品堆放螺杆长径比:24~30,压缩比:2~3项目具体参数机筒各段温度130,150,170,160口模温度150,145模套温度140螺杆转速10~20螺杆温度控制用油温120第三节模压发泡成型成型过程:将可发性物料放入模具,经加热加压发泡成型。成型设备:液压机例子:可发性聚苯乙烯(EPS)泡沫塑料模压发泡成型的工艺过程可分为两步:第一步是将熟化的预发泡聚苯乙烯颗粒填满模具型腔;第二步通过加热使颗粒达到软化温度,泡孔中发泡剂蒸发成气体和加热介质的渗入使颗粒进一步膨胀,由于模具型腔体积的限制,膨胀颗粒填满全部型腔空间而熔结为一整体。经冷却定型后,启模取出,即是可发性聚苯乙烯泡沫模压发泡成型制品。反应注射成型(RIM):将多组分高反应性液体原料在高压下进行高速混合后注入模腔生产结构泡沫塑料的一种新工艺。优点:应用范围广、成型周期短、加工成本低应用:聚氨酯、脲醛树脂、尼龙、环氧树脂等泡沫塑料的成型汽车零部件、音响和计算机壳体第五节反应注射成型一、反应注射成型设备1.控制系统电气控制装置液压系统控制装置单体处理槽控制装置分配主流道控制装置锁模机构控制装置2.混合头将压力转化为动能,使组分间进行强烈的碰撞、混合后方可注射。MXMQL-shapeL型混合头第六节旋转发泡成型一、成型设备普通旋转成型设备旋转、加热冷却取件加热二、成型工艺1.泡沫块材原料:100份LDPE、15份偶氮二甲酰胺、1份过氧化二异丙苯混炼均匀后造粒设备:模具和蒸汽加热釜工艺:3r/min的转速沿两轴方向旋转,同时通入0.59MPa的蒸汽。加热15min,随后从模具内侧的安全阀处通入0.98MPa的蒸汽,加热5min,待蒸汽压下降后,再通常压,冷却定型。第七节低发泡中空成型中空成型挤出吹塑注射吹塑

低发泡中空成型不同之处:原料中加入发泡剂在吹塑过程中加热使其发泡第八节计算机在发泡成型中的应用第三章热固性泡沫塑料聚氨酯通常情况下,凡是在高分子结构主链上含有多个氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)的聚合物,统称聚氨酯(polyurethane)。聚氨酯树脂具有可发泡性、弹性、耐磨性、粘接性、耐低温性、耐溶剂性以及耐生物老化性等特点,因此用途十分广泛。第一节聚氨酯泡沫塑料2种液体组份多元醇:聚酯或聚醚(白料)异氰酸酯(黑料)多元醇异氰酸酯发泡剂+发泡剂+聚氨酯泡沫

发泡基本原理聚氨酯发泡过程是一个复杂的物理化学过程,它分发泡反应和凝胶反应,一方面是化学反应,一方面是发泡反应。发泡初期分子链不断增长,主要是线型分子,粘度较小,泡沫流动性较好;反应放热量较大,发泡剂气化快,使粘度较低的物料快速发泡,在凝胶出现之前充满模具,出现凝胶时,大分子开始交联,物料粘度急剧增大,发泡流动性降低,形成网状多孔的聚氨酯闭孔泡沫。Year'2000TSReviewJCao液体状态气体生成,颜色变化膨胀,泡沫上升稳定,上升终止

时间: 0 乳白 拉丝 不粘手PU泡沫,闭孔异氰酸酯+多元醇反应,+放热异氰酸酯与水反应生成CO2+放热发泡剂气化,泡沫膨胀,聚合物形成异氰酸酯多元醇发泡剂聚氨酯泡沫塑料主要特征:多孔性、低密度、比强度高、无臭、透气性好(软泡)、高绝热性(硬泡)、泡孔均匀、耐老化,对金属、木材、玻璃、纤维等具有很强的粘附性。聚氨酯泡沫塑料的分类聚酯型聚醚型(应用较多)按原料不同软质硬质按柔韧不同半硬质软质聚氨酯泡沫塑料用途1、座椅、沙发、头枕、床垫等聚氨酯慢回弹枕头汽车头枕2、各种减震、包装垫材3、密封条4、其它

各种玩具、超柔软泡沫、网化泡沫、高吸水泡沫、吸音泡沫等。网化泡沫吸音泡沫硬质聚氨酯泡沫塑料用途

石油化工管路、贮罐等的隔热保温;油田输油管道的保温;冷库、冷藏集装箱、冰箱、冰柜等的保温、绝热。还可用于制造仿木家具;结构泡沫;汽车部件(门板、顶棚等)。冰箱建筑夹心板冷藏集装箱PU硬泡管道保温PU泡沫层建筑保温一、原料1.树脂(1)聚酯或聚醚树脂特征■含有多羟基的高分子量化合物■对聚氨酯泡沫性能起主要作用的物质之一■主要的物理特点:

OHv(羟值)

◆官能度(指羟基)

◆粘度

◆结构■聚酯或聚醚有很强的吸水性,所以必须保存在干燥环境下。聚酯或聚醚一般不会自身发生反应(2)异氰酸酯特征■含有-N=C=O基团的有机化合物■对聚氨酯泡沫性能起主要作用的物质之一■主要物理性质:

-NCO含量

◆官能度

◆结构■异氰酸酯必须保存在干燥的环境下。■异氰酸酯可以与自身、醇类、多元醇和水发生反应。■对温度比较敏感,温度的变化会产生固体沉淀。2.催化剂:主要是叔胺类化合物特征■影响反应的速度及产生特殊的性能。■不同类型或不同量的催化剂可能产生不同的性能。■催化剂的用量可以影响:

◆反应速度

◆脱模性能

◆流动性

◆脆性3.发泡剂CO2:水与异氰酸酯反应生成注意:该反应同时还生成聚脲结构的聚合物,导致泡沫塑料发脆。

低沸点氟碳化合物4.稳定剂(表面活性剂)常用硅酮型表面活性剂。特征:■在发泡过程中,降低化学系统内的表面张力■在发泡过程中,稳定化学系统■控制泡孔的大小和形状■控制泡孔的闭孔率■影响泡沫的流动性■对泡沫的物理性能起重大的影响5.阻燃剂三种方法:将阻燃剂用机械方法混入聚氨酯泡沫塑料组分在聚合物链中引入阻燃的官能团将阻燃剂涂于聚氨酯泡沫塑料的表面常用:磷酸三氯乙酯、亚磷酸盐。6.填料常用填料:纤维素衍生物、玻璃纤维、石棉、碳酸钙等。填料可改进某些性能并降低成本填料过多将增加混合物黏度7.其他助剂防老剂、色母料二、软质/硬质泡沫塑料的制造制造方法:1.预聚体法(两步法)应用:聚醚型聚氨酯泡沫塑料2.半预聚体法(较少采用)3.一步法(目前被普遍采用)预聚体法(两步法)优点:生成预聚体时已放出一部分反应热,故后阶段反应时发热少,温升低,易控制,泡沫稳定。缺点:预聚法生产流程长,成本高,仅在一些特殊产品的生产中采用一步法1958年底,美国莫贝公司和联碳公司采用了催化活性高的三亚乙基二胺作为发泡催化剂,并结合采用有机硅表面活性剂配方,开发了“一步法”工艺技术。生产工艺块状发泡模塑发泡整皮模塑发泡沫状发泡喷涂发泡块状发泡发泡设备:块状发泡机计量混合注入模板加热熟化切割发泡过程:熟化是指随着聚合物分子量的增加和剩余异氰酸酯的消失达到最终机械性能的过程。高温熟化可提高胺类化合物与异氰酸酯的反应常数,加速异氰酸酯消失及多余催化剂挥发,温度一般控制在45~60℃。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。模塑发泡由计量泵将各种液态物料按配方比例,通过混合头混合均匀后定量地注入模具内,在模具内进行反应发泡,熟化后取出即为模塑泡沫制品。整体模塑发泡在模塑时,使低密度的中心泡沫结构和高密度的光滑表皮同时一次成型,这样就不需要另外粘结表皮。注意事项:常采用氟碳化合物作发泡剂,一般不采用异氰酸酯和水反应生成的二氧化碳发泡模温控制极为重要。模温越低,表皮密度越大,皮层越厚,模塑周期越长,熟化也越差,并影响制品的压缩变形性能。沫状发泡(又称二次发泡)工艺:将低沸点溶剂F-12加入发泡工艺中作为第一次发泡气体来源,当物料喷出时,由于压力突然降低,F-12汽化,即为第一次发泡。当物料喷至表面后,由于化学反应还在进行,反应热使配方中的F-11汽化或生成CO2进行第二次发泡。特点:发泡总倍数较大。纵向和横向的压缩强度相近。中心密度和皮层密度相差较小。喷涂发泡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,使用于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。现场喷涂设备喷涂式外墙保温反应注射成型加工设备包括原料储存系统、发泡机、模塑发泡生产线。发泡机包括:低压机成本低,但泡沫质量差通过高速剪切机械混合目前已基本不用于冰箱的发泡高压机成本高,非常好的混合效果通过高压撞击混合->高质量泡沫所有冰箱厂商均采用高压发泡主要机械厂商:Cannon,Hennecke,KraussMaffei等聚氨酯高压发泡机(2)模具模具表面粗糙度小,制品表面就光洁。脱模斜度一般选1.5~3度制品厚度一般在4~30mm之间,最好在10mm左右。肋骨的位置应在泡沫上升方向,这样,不至于影响泡沫膨胀过程中气体的排出。避免“死角”增设加热管道实例:冰箱1、发泡配料工艺流程黑白料输送及储存料液检查及调整

配料及储存戊烷装卸、储料及供料

供料箱发泡门发泡发泡配料发泡准备料液及空箱/门体输送固化及脱模检查及下线合格产品进入总装线发泡箱/门体返修不合格品

2、箱/门发工艺流程图

发泡配料工艺参数一览表:3、发泡工艺参数环境温度(℃)15~30℃,室内低于15℃,空调或暖气加热;高于25℃,空调降温气源压力(bar)6~8bar黑料/纯白料液位40%~70%混合白料液位40%~70%料罐料温17~27℃(20-24℃最佳)温度探头校准每月1次循环/间隔时间循环15min,间隔10min纯白料罐保压压力0.1~0.3MPa黑料/混合白料保压压力2~3bar输送压力5bar以上滤网低压2-4barC5/聚醚流量根据设备而定计量比11~14箱体发泡工艺参数一览表

温度环境温度15~30℃黑/白料温17~27℃(冬季21~24℃最佳)预热烘道温度40~55℃(6、7、8、9月份不需进行加热)内外模温度35~50℃枪头压力

13~14MPa滤网压力

2-4bar时间预热时间不低于60S注料时间一般小于8S脱模时间≥300s(≤80mm)≥360s(81-90mm)≥420s(91-100mm)≥480s(≥101mm)配比黑/白料1.25~1.38(低密度料1.20-1.33)密度小样密度25~27.5(低密度料23-25.5)芯密度35~37(低密度料34-36)门体发泡工艺参数一览表

温度环境温度15~30℃黑/白料温17~27℃(冬季21~24℃最佳)预热烘道温度40~55℃(6、7、8、9月份不需进行加热)内外模温度35~50℃枪头压力

13~14MPa滤网压力

2-4bar时间预热时间不低于15min(在发泡房预热)注料时间一般小于8S脱模时间≥420s(≤80mm)80mm以上,每每增加1mm,增加6s配比黑/白料1.20~1.33(1.25最佳)密度小样密度25~27.5芯密度35~37冰箱生产线环形线模具固定线箱体生产线顶部视图冰箱生产线转盘线门体生产线环形线顶部视图顶部视图模具转盘大型两室冰箱背朝上:背部两侧

4点注入或2点注入小型单室冰箱背朝上:背部上侧或下侧1点注入各型号冰箱面朝上:背部1点注入(TopFlow)

底部1点注入箱体发泡方式

有背注式和底注式冰箱发泡方式门体发泡方式

主要是敞开立式发泡一体成型优点:门胆与聚氨酯粘结牢固,承载强度高;缺点:模具通用性差。1、定点注射适用于小门体(长/宽比为1-1.5)或结构较为简单的门体,料一般打到中心位置。

2、移动注射适用于大门体(长/宽比大于1.5)或结构较为复杂的门体,料一般打到中间段,并尽量控制枪头移动开始时开始打料,移动结束时打料结束。冰箱发泡方式分体成型优点:模具通用性好;缺点:门胆与聚氨酯无结合,承载强度低;增加了工艺过程泡沫收缩(导致箱体变形)可能的原因解决的方法注入量、过填充率太低校验发泡机流量及注射时间,保证注入量在规定值内,解剖测试泡沫密度。模具温度太低(导致芯密度偏低,低于最小保证密度)校验模具加温系统的温度设置和模具各部位的温度,使模具的各部位温度达到要求。黑料/白料比例太低校验发泡机的配比,保证配比的准确。白料/黑料质量不符合要求检验料罐中黑/白料的质量,发泡剂的加入量等。机械故障(使发泡料中混入水、油等)检查机械部件(枪头)有无漏油、水等。粘结性差(发泡分层)可能的原因解决的方法箱体预热温度太低校验预热温度设置,使箱体预热温度达到要求。模具温度太低校验模具加温系统的温度设置和模具各部位的温度,使模具的各部位温度达到要求。内胆/外壳表面脏、油等检查内胆/外壳的表面(尤其是粘结性差的部位),保证表面清洁无油污、脏物等。黑料/白料比例太高校验发泡机的配比,保证配比的准确。发泡混合不均匀校验发泡机的注射压力、料温等。白料/黑料质量不符合要求检验料罐中黑/白料的质量,发泡剂的加入量等。

漏液可能的原因解决的方法注入量、过填充率太高校验发泡机流量及注射时间,保证注入量在规定值内。模具温度太高校验模具加温系统的温度设置和模具各部位的温度,使模具的各部位温度达到要求。黑料/白料比例太低校验发泡机的配比,保证配比的准确。原料温度太高校验发泡机料温设置和实际温度。发泡剂加入量太高校验发泡剂的加入量,保证加入量在规定值内。箱体预装密封太差检查箱体预装和密封工艺。第四章通用泡沫塑料第一节聚苯乙烯泡沫塑料聚苯乙烯(PS)泡沫系闭孔结构,吸水性小,介电性能优良,机械性能高。钢丝网架聚苯乙烯泡沫塑料夹芯板冷库墙体保温建筑物的外墙保温装璜造型管道保温聚苯乙烯泡沫塑料的成型方法:可发性珠粒法乳液聚合粉状聚苯乙烯挤出发泡法一、可发性聚苯乙烯泡沫塑料的生产工艺1.可发性聚苯乙烯珠粒(EPS)的制造 一步法:苯乙烯、引发剂和发泡剂一起加入反应釜聚合 一步半法:苯乙烯聚合到形成特性珠粒时加入发泡剂继续聚合 两步法:先合成PS珠粒,再加入发泡剂加热使其渗入珠粒中,冷却两步法1.原料及配方PS粒料发泡剂:含有戊烷的石油醚、戊烷、丙烷、丁烷、异戊烷阻燃剂其他助剂2.工艺流程浸渍工艺参数:体系内压力不超过1MPa;料温80~90℃,恒温4~12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。EPS珠粒要求:发泡剂含量约为6%(5.5~7.5%),表观密度0.68g/cm3,颗粒的直径范围0.25~2mm。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。EPS制品的制备使用可发性PS粒料制造泡沫制品的生产过程,通常分为预发泡、熟化与模塑三道工序。2.EPS的预发泡按加热方式不同,可分为:红外线预发泡热空气预发泡热水预发泡蒸汽预发泡:密度大于0.012g/cm3真空预发泡:可生产密度小于0.012g/cm3的EPS(1)蒸汽预发泡1.旋转搅拌器2.固定搅拌器3.螺旋进料器4.加料斗5.出料口6.鼓风机预发泡珠粒的密度,可根据筒体内温度、出料口高度和加料量来控制。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80~100℃。在机桶内停留2~4分钟,发泡倍数约20倍。对预胀物要求:表观密度0.012g/cm3(即(12~16g/L),泡孔直径80~150μm,泡孔频数为55个/cm3。密度低于0.012g/cm3时,泡孔易破裂。缺陷的原因及解决方法表面收缩

原因:受热过多,泡壁破裂PS分子量低预发泡珠粒结块很多

原因:发泡剂含量过多PS分子量过低

温度过高

底部一档搅拌棒离筒底过高旋转搅拌棒与固定搅拌帮间距过大降低出口高度预发泡珠粒密度不均匀,部分预发泡不够,显硬性

原因:珠粒粒度粗细不均

搅拌太剧烈,受热不足的珠粒也上升到出口密度大

原因:发泡剂含量小于5%

珠粒芯子中发泡剂渗透不完全(2)真空预发泡将EPS珠粒装入搅拌器中,搅拌并使之预发泡;接着,抽真空达51~67kPa,使珠粒进一步预发泡。然后把一定量的去离子水引入搅拌器,并使水突变为71~82度的低温蒸汽,在真空状态下,使发泡的珠粒冷却,并使泡孔表面在尚未收缩时固化。3.EPS的熟化经预发泡的粒

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