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1、泡沫塑料發(fā)泡方法泡沫塑料是以合成樹脂為基體,加入發(fā)泡劑及其它添加劑,經(jīng)發(fā)泡作用形成的一種具有細(xì)孔梅綿狀結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。常用的樹脂有聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚氨酯等。常用的發(fā)泡方法有物理發(fā)泡法、化學(xué)發(fā)泡法和機(jī)械發(fā)泡法等,所形成的氣泡結(jié)構(gòu)分兩種:其一是獨(dú)立氣泡,亦稱閉孔結(jié)構(gòu),一個個氣泡各成薄壁獨(dú)立狀;其二是連通氣泡,亦稱開孔結(jié)構(gòu),各氣泡相互連通成一體.一般氣泡的直徑在50—500μm之間,氣泡膜厚度在l—10μm之間,在lcm3泡沫塑料中有800—8000萬個氣泡?! ∨菽芰弦蚱涿芏群徒Y(jié)構(gòu)的不同
2、,性能也有所差異,從包裝的角度來看,泡沫塑料一般具有以下特性: 1、密度很小,一般在0.02—o.2g/cm3之間,因此重量很輕,原料消耗少,既減少包裝重量,降低運(yùn)輸費(fèi)用,成本也不高. 2、具有極好的沖擊吸收性能,防震效果極好,能有效地保護(hù)被包裝物品?! ?、機(jī)械性能好,有較好的抗壓強(qiáng)度和回彈性能,特別是它可根據(jù)被包裝物品的重量等要求來選擇性能不同的泡沫塑料. 4、化學(xué)穩(wěn)定性好,對酸、堿,鹽等化學(xué)藥品均有較強(qiáng)的抗力,自身pH值處于中性,不會腐蝕包裝物品. 5、加工性能優(yōu)良,既可以制成不同密度的
3、軟質(zhì)和硬質(zhì)泡沫塑料,又可以按包裝物品的外形、尺寸模壓成各種包裝容器,還可以把泡沫板(塊)材用多種粘合劑粘接,制成各種緩沖結(jié)構(gòu)材料。 6、有很好的耐水性和很低的吸濕性,即使在較濕的情況下也不會出現(xiàn)變形和毀體,影響其吸收外力的能力. 7、對溫度的變化有相當(dāng)好的穩(wěn)定性,完全可以滿足一般正常包裝的要求. 8、由于泡沫塑料中含有大量微小氣泡,故絕熱性能優(yōu)良,可作絕熱材料,也可用于絕熱包裝。泡沫塑料品種繁多,發(fā)泡方法也各有所不同,通常的發(fā)泡方法又物理發(fā)泡法、化學(xué)發(fā)泡法和機(jī)械發(fā)泡法等。一、物理發(fā)泡法物理發(fā)泡法
4、是利用物理原理實(shí)施發(fā)泡,包括一下兩種方法。1、惰性氣體發(fā)泡法這種發(fā)泡方法是在加壓下把惰性氣體壓入熔融聚合物或糊狀物料中,然后減壓升溫,使溶解的氣體膨脹而發(fā)泡。其特點(diǎn)是氣體發(fā)泡后不會留下殘渣,不影響泡沫塑料的性能和使用。但缺點(diǎn)是需要較高的壓力和比較復(fù)雜的高壓設(shè)備。通常應(yīng)用于聚氯乙烯、聚乙烯等泡沫塑料。2、低沸點(diǎn)液體發(fā)泡體這種發(fā)泡方法是利用低沸點(diǎn)液體蒸發(fā)汽化而發(fā)泡,把低沸點(diǎn)液體壓入聚合物中或在一定壓力、溫度下,使液體溶入聚合物顆粒中,然后將聚合物加熱軟化,液體人也隨之蒸發(fā)汽化而發(fā)泡,后一種方法又稱為可發(fā)性
5、珠粒法。通常應(yīng)用于聚苯乙烯、交聯(lián)聚乙烯等泡沫塑料。二、化學(xué)發(fā)泡法化學(xué)發(fā)泡法是在發(fā)泡過程中伴隨著化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體而發(fā)泡,包括以下兩種類型。1、熱分解型發(fā)泡劑發(fā)泡法????這種發(fā)泡方法是加入熱分解型發(fā)泡劑受熱分解產(chǎn)生氣體而發(fā)泡。其特點(diǎn)是只需在配方中加入發(fā)泡劑就可以發(fā)泡,而無需特殊設(shè)備。但缺點(diǎn)是有時成型溫度和發(fā)泡劑分解溫度不易匹配,會造成發(fā)泡過程不易控制。常應(yīng)用于聚氯乙烯。聚乙烯等泡沫塑料。2、聚合物組分間相互作用產(chǎn)生氣體的發(fā)泡法這種發(fā)泡方法是利用發(fā)泡體系中的兩個或多個組分之間發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),生成惰性氣體(
6、如二氧化碳或氮?dú)猓┲率咕酆衔锱蛎浂l(fā)泡。發(fā)泡過程中為控制聚合反應(yīng)和發(fā)泡反應(yīng)平衡進(jìn)行,為保證制品又較好的質(zhì)量,一般加入少量催化劑和泡沫穩(wěn)定劑(或表面活性劑)。其特點(diǎn)是無需特別加入發(fā)泡劑,但缺點(diǎn)是反應(yīng)過程復(fù)雜。通常應(yīng)用于聚氨酯等泡沫塑料。三、機(jī)械發(fā)泡法這種發(fā)泡方法是采用強(qiáng)烈的機(jī)械攪拌使空氣卷入樹脂乳液、懸浮液或溶液中成為均勻的泡沫體,然后再經(jīng)過物理或化學(xué)變化使之膠凝,固化成為泡沫塑料。為縮短成型周期可通入空氣和加入乳化劑或表面活性劑。其特點(diǎn)是無需特別加入發(fā)泡劑,但缺點(diǎn)是所需設(shè)備要求較高。通常應(yīng)用于脲醛、聚
7、乙烯醇縮甲醛、聚乙酸乙烯、聚氯乙烯溶液等泡沫塑料。以上三種發(fā)泡方法的共同特點(diǎn)是在發(fā)泡過程中樹脂都處于液態(tài)或黏度較低的塑性狀態(tài),只有在此時加入發(fā)泡劑或加入能生產(chǎn)氣泡的固體或液體,才能生產(chǎn)氣體形成泡孔結(jié)構(gòu)。影響泡沫塑料性能的因素一、加工因素泡沫塑料性能受加工因素的影響,主要有設(shè)備、工藝過程的控制和加工人員的操作經(jīng)驗(yàn)。泡沫塑料在加工過程中特別是在發(fā)泡膨脹過程中,受控制因素的影響,使生成的氣泡變形,從圓形變化到橢圓形或細(xì)長型。這樣泡壁沿膨脹方向拉長,致使泡沫塑料出現(xiàn)各向異性。結(jié)果沿拉力方向的力學(xué)性能增大(縱向
8、強(qiáng)度增大),而垂直于取向方向的強(qiáng)度降低。對聚氨酯泡沫塑料所做的實(shí)驗(yàn)表明,泡孔的拉伸度越大,則相應(yīng)的壓縮應(yīng)力比和模量比也越大,故泡沫塑料的各向異性程度也越大。作為泡沫塑料應(yīng)盡量避免各向異性。二、泡孔尺寸泡孔尺寸大小是影響泡沫塑料壓縮強(qiáng)度的重要因素之一。用光譜顯微鏡對兩種泡孔大小不同的泡沫塑料樣品所做的壓縮實(shí)驗(yàn)表明,大泡孔(0.5~1.5mm)泡沫塑料樣品被壓縮10%時,外層泡孔肋架開始彎曲,當(dāng)被壓縮到25%時,外層泡孔崩塌,內(nèi)層泡孔開始彎曲,泡沫體中心的泡