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淺談化學(xué)法注塑發(fā)泡的原理
????????發(fā)泡注塑對于降低注塑原料成本和提升制品機械強度有著(zhù)相當大的意義,通過(guò)使用發(fā)泡技術(shù)注塑出來(lái)的塑料制品機械強度可以提升至無(wú)發(fā)泡狀態(tài)的2-4倍,是一種廉價(jià)且高效的方法?;瘜W(xué)法發(fā)泡過(guò)程中產(chǎn)生的氣體主要為氮氣,其次為二氧化碳和水分,以及少量的其他氣體,幾乎無(wú)毒無(wú)味,對于產(chǎn)品和空氣不造成二次污染,是一種環(huán)保的注塑工藝。
????????由于發(fā)泡注塑工藝具有這非常多的優(yōu)勢,對于發(fā)泡技術(shù)的利用和再開(kāi)發(fā)具有非常重大的意義,昊智新材料對化學(xué)法發(fā)泡注塑的原理進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的闡述:
????????尼龍PA12注塑發(fā)泡
????????普通化學(xué)法發(fā)泡注塑過(guò)程包含四個(gè)階段:
????????發(fā)泡劑與原料進(jìn)行充分混合;
????????大量氣泡單體迅速生成;
????????氣泡擴散并相互融合貫通;
????????發(fā)泡劑分解完全,產(chǎn)品進(jìn)入穩定期。
????????第一階段:發(fā)泡劑與聚合物進(jìn)行充分混合,在這個(gè)過(guò)程中必須選用激活溫度比原料熔融溫度更高的發(fā)泡劑,以確保發(fā)泡劑與熔體充分均勻混合前不發(fā)生發(fā)泡反應,以提高分散效果;
????????第二階段:溫度提高,激活發(fā)泡劑發(fā)生分解氣體,通過(guò)先在原料中加入成核劑,促進(jìn)氣泡形成效果,成核劑一般是采用極細小的惰性顆粒,如碳酸鈣、高嶺土碳黑等等,高品質(zhì)的成核劑有助于產(chǎn)生高品質(zhì)的氣泡;
????????第三階段:氣泡不斷生產(chǎn),并開(kāi)始融合貫通,不斷擴大的氣體泡沫在熔料內聯(lián)匯貫通。在這個(gè)過(guò)程中由于發(fā)泡劑的比例不同,會(huì )產(chǎn)生兩種情況,一種是在熔料內產(chǎn)生不相連的泡孔,叫閉孔發(fā)泡;另一種是形成連通的氣泡孔,叫開(kāi)孔發(fā)泡;如果允許泡沫無(wú)限制進(jìn)行下去,就會(huì )使泡沫塌陷;
????????第四階段:當發(fā)泡分解完全之后,發(fā)泡反應停止,聚合物粘度上升,氣孔不再增長(cháng),成型固化開(kāi)始。通過(guò)冷卻、交聯(lián)或其他凝固方法使聚合物粘度上升并凝固成型。
????????整個(gè)發(fā)泡到成型的過(guò)程其實(shí)非常短,從幾分之一秒到幾秒,以產(chǎn)品和發(fā)泡效果不同而不同,通過(guò)控制發(fā)泡的質(zhì)量和數量來(lái)控制產(chǎn)品的質(zhì)量是整個(gè)發(fā)泡注塑過(guò)程的重點(diǎn)??刂颇z過(guò)程和發(fā)泡過(guò)程對于產(chǎn)品的質(zhì)量有著(zhù)非常大的影響,凝膠如果滯后于發(fā)泡,形成的泡孔壁粘度太低,導致產(chǎn)品偏軟,嚴重時(shí)可能產(chǎn)生塌陷;凝膠提前于發(fā)泡,則孔壁太硬,使孔內壓力過(guò)高,易使孔壁撕裂,最終使產(chǎn)品大面積開(kāi)裂。