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1、第24卷第6期2011年11月機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與釧新Development&InnovationofMachinery＆ElectricalProductsV01．24，No．6Nov．．2011文章編號(hào)：1002—6673(201I)06．們l—02超臨界二氧化碳聚苯乙烯擠出發(fā)泡工藝研究彭運(yùn)秋，袁建華，朱加茂(杭州方圓塑料機(jī)械有限公司，浙江杭州311404)摘要：超臨界二氧化碳(scco,)用于聚苯乙烯發(fā)泡制品的生產(chǎn)，具有安全性高、環(huán)保、成本低等突出優(yōu)點(diǎn)，可以替代氟氯烴類化合物或低沸點(diǎn)烷烴類發(fā)泡劑，本文
2、提出了一種利用超臨界二氧化碳作為發(fā)泡荊的聚苯乙烯發(fā)泡制品擠出工藝設(shè)計(jì)方案，經(jīng)試驗(yàn)運(yùn)行，取得一定的效果。關(guān)鍵詞：超臨界二氧化碳；聚苯乙烯；擠出發(fā)泡；壓力；溫度中圖分類號(hào)：TQ05文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：lO．3969／j．issn．1002-6673．2011．06．027TheStudyontheTechnologySchemeoftheApficationofSupercriticalCOzinPolystyreneExtrusionFoamingPENGYun—Qiu，YUAN．1ian-Huan，
3、ZHUJia-Mao(FuanyuanPlasticsMachineryCo．，Ltd．，HangzhouZhejiang311404，China)Abstract：Withtheadvantagesofhighsecurity，environmentalfriendly，andlowCOSt，Supercridcalcarbondin：,dde(scc02)iswidelyusedfortheproductionofpolystyrenefoamproducts．itcanreplaceHCFCco
4、mpoundsorlowboilingpointhydrocarbonfoamingagents，atech-nologySchemeusingSupercriticalcarbondioxideasthepolystyreneextrusionfoamingagentispresentedinthispaperagent．Thetestre—suitsvaildatedit．Keywords：supercriticalC02；polystyrene；extrusionfoaming；pressure
5、；temperatureO引言聚苯乙烯發(fā)泡材料具有質(zhì)輕、隔熱、隔音、優(yōu)良的緩沖性能和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于減震包裝、建筑保溫等場(chǎng)合。而聚苯乙烯發(fā)泡制品的生產(chǎn)。大多采用氟氯烴類化合物或低沸點(diǎn)烷烴類發(fā)泡劑，這些發(fā)泡劑在使用過程中．存在嚴(yán)重的環(huán)境污染和安全隱患。超臨界二氧化碳(SCC02)具有安全性高、環(huán)保、成本低等突出優(yōu)點(diǎn)【l’21，是氟氯烴類發(fā)泡劑最有潛力的替代物，本文提出了一種超臨界二氧化碳聚苯乙烯擠出工藝設(shè)計(jì)方案，經(jīng)試驗(yàn)運(yùn)行，取得一定的效果。1超臨界二氧化碳特點(diǎn)液態(tài)二氧化碳為無色無味液化氣體，不
6、燃燒，常溫下飽和蒸汽壓為7Mpa以上。一般需儲(chǔ)存于低溫耐壓容器中，C02正常沸點(diǎn)_78．柏℃，二氧化碳的臨界點(diǎn)為31．1。C(7．38Mpa)，在超過該溫度、壓力值以上的區(qū)域范圍內(nèi)，就成為液態(tài)二氧化碳，即所謂的超臨界二氧化碳，二氧收稿日期：2011-08—06作者簡(jiǎn)介：彭運(yùn)秋．主要從事超臨界二氧化碳聚苯乙烯擠出發(fā)泡工藝研究?；嫉臍怏w、液體和超臨界流體的性質(zhì)比較見表1。超臨表1二氧化碳的氣體、液體和超臨界流體的性質(zhì)比較擴(kuò)散系數(shù)類型密度(ks·m)黏度(PB-s)(m2·S‘1)氣體l015lo_5超臨
7、界流體200一700l曠10-7液體10001艫5+10。10界二氧化碳具有以下特點(diǎn)：(1)密度與液體相近，比一般氣體大兩個(gè)數(shù)量級(jí)，且臨界點(diǎn)附近溫度和壓力發(fā)生微小的變化時(shí)。其密度就會(huì)發(fā)生顯著的變化。(2)介電常數(shù)隨著壓力增大而增大，有利于溶解一些低揮發(fā)性物質(zhì)．相應(yīng)溶質(zhì)的溶解度可提高5—10個(gè)數(shù)量級(jí)。(3)黏度比液體小1個(gè)數(shù)量級(jí)，近似于普通氣體。擴(kuò)散系數(shù)比液體大2個(gè)數(shù)量級(jí)。因而有較好的流動(dòng)性、滲透性和傳遞性能。要想用超ll缶界二氧化碳替代氟氯烴類聚作為苯乙烯發(fā)泡劑。必須解決好超臨界二氧化碳注入等一系列問
8、題。2超臨界二氧化碳聚苯乙烯擠出發(fā)泡工藝設(shè)計(jì)方案利用超臨界二氧化碳作為發(fā)泡劑的ⅪPs(xPS—Ex一7l·產(chǎn)品與市場(chǎng)·pandedPolys,ty'gene多孔聚苯乙烯)擠出系統(tǒng)構(gòu)成如圖l所示。圈1XPS擠出系統(tǒng)構(gòu)成從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖可以看出，熱塑性樹脂聚苯乙烯顆粒原料加入第一級(jí)擠出機(jī)135螺桿，通過加熱形成熔融狀態(tài)的熱塑性樹脂。在混合器中加入超臨界二氧化碳。由此形成熱塑性樹脂和發(fā)泡劑構(gòu)成的熔融熱塑性樹脂組合物，此時(shí)，通過注入裝置勻速加入設(shè)定的二氧化碳量，此時(shí)
