8第八章泡沫塑料成型工艺.ppt

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1、 课件第八章 泡沫塑料成型 第八章第八章 泡沫塑料成型泡沫塑料成型也称微孔塑料，是整体内含有无数微孔的塑料。也称微孔塑料，是整体内含有无数微孔的塑料。所含泡孔绝大多数是相互连通的泡沫塑料称为开所含泡孔绝大多数是相互连通的泡沫塑料称为开孔泡沫塑料。所含泡孔绝大多数是互不连通的泡孔泡沫塑料。所含泡孔绝大多数是互不连通的泡沫塑料称为闭孔泡沫塑料。沫塑料称为闭孔泡沫塑料。泡沫塑料泡沫塑料 8.1 概概述述2021/9/242021/9/241 1 课件第八章 泡沫塑料成型 8.1 概概述述本章内容本章内容 概论概论 泡沫塑料的成型原理泡沫塑料的成型原理 几种典型泡沫塑料的成型工艺几种典型泡沫塑料的成型

2、工艺 2021/9/242021/9/242 2 课件第八章 泡沫塑料成型 8.1 概概述述常见的泡沫塑料制品常见的泡沫塑料制品 2021/9/242021/9/243 3 课件第八章 泡沫塑料成型 1、概述、概述8.1 概概述述泡沫塑料的特点泡沫塑料的特点泡沫塑料的特点泡沫塑料的特点泡沫塑料的用途泡沫塑料的用途泡沫塑料的用途泡沫塑料的用途 消音、隔热、防冻、保温、缓冲、防震消音、隔热、防冻、保温、缓冲、防震消音、隔热、防冻、保温、缓冲、防震消音、隔热、防冻、保温、缓冲、防震 质轻、导热系数低、吸湿性低（闭孔型）、绝质轻、导热系数低、吸湿性低（闭孔型）、绝质轻、导热系数低、吸湿性低（闭孔型）、

3、绝质轻、导热系数低、吸湿性低（闭孔型）、绝热、隔音等优点热、隔音等优点热、隔音等优点热、隔音等优点2021/9/242021/9/244 4 课件第八章 泡沫塑料成型 8.1 概概述述软质泡沫塑料：软质泡沫塑料：软质泡沫塑料：软质泡沫塑料：弹性模量弹性模量弹性模量弹性模量E 70MPaE 700MPa E700MPa半硬质泡沫塑料半硬质泡沫塑料半硬质泡沫塑料半硬质泡沫塑料:70MPa E700MPa 70MPa E700MPa泡沫塑料的分类泡沫塑料的分类 按泡孔结构分类按泡孔结构分类 开孔泡沫塑料开孔泡沫塑料(open cell)：泡孔之间相互连通，泡孔之间相互连通，相互通气，气体和聚合物互为

4、连续相相互通气，气体和聚合物互为连续相闭孔泡沫塑料闭孔泡沫塑料(closed cell):泡孔孤立存在，相互泡孔孤立存在，相互不连通，气泡完整无破碎不连通，气泡完整无破碎按硬度分类按硬度分类 2021/9/242021/9/245 5 课件第八章 泡沫塑料成型 8.1 概概述述低发泡泡沫塑料：低发泡泡沫塑料：低发泡泡沫塑料：低发泡泡沫塑料：密度大于密度大于密度大于密度大于0.4g/cm0.4g/cm3 3 气体气体气体气体/固体发泡倍率固体发泡倍率固体发泡倍率固体发泡倍率1.5 9.09.02021/9/242021/9/246 6 课件第八章 泡沫塑料成型 8.2 泡泡沫沫塑塑料料的的成成型

5、型原原理理 2 泡沫塑料的成型原理泡沫塑料的成型原理 气泡形成原理和发泡方法气泡形成原理和发泡方法泡沫的稳定泡沫的稳定泡沫的稳定泡沫的稳定泡核的形成泡核的形成泡核的形成泡核的形成泡孔增长泡孔增长泡孔增长泡孔增长2021/9/242021/9/247 7 课件第八章 泡沫塑料成型 将气体溶解在液态聚合物中或将聚合物加热到熔融态同时产生气体并形成饱和溶液；当体系中的气体超过其溶解度时，气体就逸出形成无数的微小气泡（称为泡核），泡核增长而形成气泡。气泡稳定后保留在塑料，就形成了泡沫塑料。这种泡沫塑料又称为气发性泡沫塑料。气发性泡沫塑料中气泡的形成过程可分为三个阶段：气泡核的形成、气泡的增长和气泡的稳

6、定。气泡核的形成、气泡的增长和气泡的稳定。气泡的形成气泡的形成 8.2 泡泡沫沫塑塑料料的的成成型型原原理理 2021/9/242021/9/248 8 课件第八章 泡沫塑料成型 把发泡剂（或气体）加入到熔融塑料或液体混合物中，把发泡剂（或气体）加入到熔融塑料或液体混合物中，把发泡剂（或气体）加入到熔融塑料或液体混合物中，把发泡剂（或气体）加入到熔融塑料或液体混合物中，经过一段时间就会形成气经过一段时间就会形成气经过一段时间就会形成气经过一段时间就会形成气-液溶液，随着气体量的增加，液溶液，随着气体量的增加，液溶液，随着气体量的增加，液溶液，随着气体量的增加，溶液呈饱和状态进而进入超饱和状态，

7、这时，气体就会从溶液呈饱和状态进而进入超饱和状态，这时，气体就会从溶液呈饱和状态进而进入超饱和状态，这时，气体就会从溶液呈饱和状态进而进入超饱和状态，这时，气体就会从溶液中逸出形成小气泡，这种小气泡称为气泡核。气溶液中逸出形成小气泡，这种小气泡称为气泡核。气溶液中逸出形成小气泡，这种小气泡称为气泡核。气溶液中逸出形成小气泡，这种小气泡称为气泡核。气-液液液液溶液中形成气泡核的过程称为成核。溶液中形成气泡核的过程称为成核。溶液中形成气泡核的过程称为成核。溶液中形成气泡核的过程称为成核。泡核的形成泡核的形成8.2 泡泡沫沫塑塑料料的的成成型型原原理理 成核有均相成核和异相成核之分。气泡核和泡体是同

8、成核有均相成核和异相成核之分。气泡核和泡体是同成核有均相成核和异相成核之分。气泡核和泡体是同成核有均相成核和异相成核之分。气泡核和泡体是同一种物质的，叫做均相成核；如果体系中有其他物质（称一种物质的，叫做均相成核；如果体系中有其他物质（称一种物质的，叫做均相成核；如果体系中有其他物质（称一种物质的，叫做均相成核；如果体系中有其他物质（称为成核剂），能起到气泡核的作用，称为异相成核。实际为成核剂），能起到气泡核的作用，称为异相成核。实际为成核剂），能起到气泡核的作用，称为异相成核。实际为成核剂），能起到气泡核的作用，称为异相成核。实际生产中常加入成核剂，使成核作用能在较低的气体浓度下生产中常加入

9、成核剂，使成核作用能在较低的气体浓度下生产中常加入成核剂，使成核作用能在较低的气体浓度下生产中常加入成核剂，使成核作用能在较低的气体浓度下发生，这样形成的气泡细小而均匀。如果不加入成核剂就发生，这样形成的气泡细小而均匀。如果不加入成核剂就发生，这样形成的气泡细小而均匀。如果不加入成核剂就发生，这样形成的气泡细小而均匀。如果不加入成核剂就可能形成粗大而不均匀的泡孔。可能形成粗大而不均匀的泡孔。可能形成粗大而不均匀的泡孔。可能形成粗大而不均匀的泡孔。2021/9/242021/9/249 9 课件第八章 泡沫塑料成型 泡孔的增长泡孔的增长 表面张力表面张力 熔体的粘度熔体的粘度 影响因素影响因素

10、8.2 泡泡沫沫塑塑料料的的成成型型原原理理 气泡形成后，随着溶解气体的增加、温度的气泡形成后，随着溶解气体的增加、温度的升高、气体的受热膨胀以及气泡的合并，促使升高、气体的受热膨胀以及气泡的合并，促使气泡不断地增长，同时成核作用大大增加了气气泡不断地增长，同时成核作用大大增加了气泡的数量，再加上气泡膨胀，使气泡的孔径不泡的数量，再加上气泡膨胀，使气泡的孔径不断扩大。断扩大。2021/9/242021/9/241010 课件第八章 泡沫塑料成型 在泡沫形成过程中，由于气泡的不断生成和增长，在泡沫形成过程中，由于气泡的不断生成和增长，在泡沫形成过程中，由于气泡的不断生成和增长，在泡沫形成过程中，

11、由于气泡的不断生成和增长，形成了无数的气泡，使得泡沫体系的体积和表面积增大，形成了无数的气泡，使得泡沫体系的体积和表面积增大，形成了无数的气泡，使得泡沫体系的体积和表面积增大，形成了无数的气泡，使得泡沫体系的体积和表面积增大，气泡壁的厚度变薄，致使泡沫体系不稳定。要生产泡沫气泡壁的厚度变薄，致使泡沫体系不稳定。要生产泡沫气泡壁的厚度变薄，致使泡沫体系不稳定。要生产泡沫气泡壁的厚度变薄，致使泡沫体系不稳定。要生产泡沫塑料，就必须使气泡稳定在树脂中。塑料，就必须使气泡稳定在树脂中。塑料，就必须使气泡稳定在树脂中。塑料，就必须使气泡稳定在树脂中。气泡的稳定气泡的稳定 配方中加入表面活性剂以利于形成微

12、小的气泡从而减配方中加入表面活性剂以利于形成微小的气泡从而减少气体的扩散作用来促使气泡的稳定少气体的扩散作用来促使气泡的稳定 提高聚合物的熔体粘度，防止气泡壁进一步减薄以稳提高聚合物的熔体粘度，防止气泡壁进一步减薄以稳定气泡定气泡两种方法两种方法也可通过对物料的冷却或增加聚合物的交联作用来也可通过对物料的冷却或增加聚合物的交联作用来提高聚合物的熔体粘度，以达到稳定气泡的目的。提高聚合物的熔体粘度，以达到稳定气泡的目的。8.2 泡泡沫沫塑塑料料的的成成型型原原理理 2021/9/242021/9/241111 课件第八章 泡沫塑料成型 发泡方法发泡方法 物理发泡法物理发泡法8.2 泡泡沫沫塑塑料

13、料的的成成型型原原理理 化学发泡法化学发泡法 机械发泡法机械发泡法2021/9/242021/9/241212 课件第八章 泡沫塑料成型 物理发泡法物理发泡法优点：优点：操作中毒性较小；操作中毒性较小；用作发泡剂的原料成本低；用作发泡剂的原料成本低；发泡后没有发泡剂的残余物发泡后没有发泡剂的残余物用低沸点液体蒸发汽化而形成气泡。用低沸点液体蒸发汽化而形成气泡。8.2 泡泡沫沫塑塑料料的的成成型型原原理理 在加压条件下把惰性气体压入熔融塑料或糊塑料中，在加压条件下把惰性气体压入熔融塑料或糊塑料中，然后降低压力，升高温度，溶解气体释放、膨胀而形然后降低压力，升高温度，溶解气体释放、膨胀而形成气泡。

14、成气泡。在塑料中加入中空微球后固化而制成泡沫塑料。这在塑料中加入中空微球后固化而制成泡沫塑料。这种泡沫塑料又称为组合泡沫塑料种泡沫塑料又称为组合泡沫塑料2021/9/242021/9/241313 课件第八章 泡沫塑料成型 8.2 泡泡沫沫塑塑料料的的成成型型原原理理 发发发发 泡泡泡泡 剂剂剂剂 名名名名 称称称称相相相相对对对对分子分子分子分子质质质质量量量量密度密度密度密度/g/cm/g/cm3 3 （2525）沸点沸点沸点沸点/蒸蒸蒸蒸发热发热发热发热/J/g/J/g异戊异戊异戊异戊烷烷烷烷72.1572.150.6130.6139.59.5-已已已已烷烷烷烷86.1786.170.6

15、580.65865657070-异已异已异已异已烷烷烷烷86.1786.170.6550.65555556262-二二二二氯氯氯氯四氟乙四氟乙四氟乙四氟乙烷烷烷烷（F114F114）170.90170.901.4401.4403.63.6137137三三三三氯氯氯氯一氟甲一氟甲一氟甲一氟甲烷烷烷烷（F11F11）137.38137.381.4761.47623.823.8182182三三三三氯氯氯氯三氟乙三氟乙三氟乙三氟乙烷烷烷烷（F112F112）187.39187.391.5651.56547.647.6147147常用的物理发泡剂常用的物理发泡剂 2021/9/242021/9/2414

16、14 课件第八章 泡沫塑料成型 化学发泡方法化学发泡方法 采用强烈地机械搅拌，使空气卷入树脂乳液、悬浮液或溶采用强烈地机械搅拌，使空气卷入树脂乳液、悬浮液或溶液中成为均匀的泡沫体，然后再经过物理或化学变化，使液中成为均匀的泡沫体，然后再经过物理或化学变化，使之凝胶、固化而成为泡沫塑料的方法。之凝胶、固化而成为泡沫塑料的方法。机械发泡方法机械发泡方法 指发泡气体由混合原料中的某些组分的分解或两组分相指发泡气体由混合原料中的某些组分的分解或两组分相互之间的化学作用而产生气体的方法。按气泡生成类型互之间的化学作用而产生气体的方法。按气泡生成类型可分为添加型和反应型两种。可分为添加型和反应型两种。8.

17、2 泡泡沫沫塑塑料料的的成成型型原原理理 2021/9/242021/9/241515 课件第八章 泡沫塑料成型 发泡气体由加入的热分解型发泡剂受热分解而产生的这发泡气体由加入的热分解型发泡剂受热分解而产生的这发泡气体由加入的热分解型发泡剂受热分解而产生的这发泡气体由加入的热分解型发泡剂受热分解而产生的这种发泡剂称为化学发泡剂。化学发泡剂分为种发泡剂称为化学发泡剂。化学发泡剂分为种发泡剂称为化学发泡剂。化学发泡剂分为种发泡剂称为化学发泡剂。化学发泡剂分为有机发泡剂有机发泡剂有机发泡剂有机发泡剂和和和和无机发泡剂无机发泡剂无机发泡剂无机发泡剂。无机发泡剂主要是碱金属的碳酸盐和碳酸氢盐类。如碳无机

18、发泡剂主要是碱金属的碳酸盐和碳酸氢盐类。如碳无机发泡剂主要是碱金属的碳酸盐和碳酸氢盐类。如碳无机发泡剂主要是碱金属的碳酸盐和碳酸氢盐类。如碳酸铵和碳酸氢钠等。酸铵和碳酸氢钠等。酸铵和碳酸氢钠等。酸铵和碳酸氢钠等。无机发泡剂无机发泡剂无机发泡剂无机发泡剂具有具有具有具有价廉价廉价廉价廉和不会降低塑料和不会降低塑料和不会降低塑料和不会降低塑料的的的的耐热耐热耐热耐热性的优点。但与塑料的性的优点。但与塑料的性的优点。但与塑料的性的优点。但与塑料的相容性不好相容性不好相容性不好相容性不好。有机发泡剂有机发泡剂有机发泡剂有机发泡剂主要是偶氮类、酰肼类或胺类的有机物。主要是偶氮类、酰肼类或胺类的有机物。主

19、要是偶氮类、酰肼类或胺类的有机物。主要是偶氮类、酰肼类或胺类的有机物。这类有机物这类有机物这类有机物这类有机物受热分解受热分解受热分解受热分解，产生，产生，产生，产生大量的气体大量的气体大量的气体大量的气体。化学发泡方法化学发泡方法8.2 泡泡沫沫塑塑料料的的成成型型原原理理 2021/9/242021/9/241616 课件第八章 泡沫塑料成型 8.2 泡泡沫沫塑塑料料的的成成型型原原理理 大多数有机发泡剂是易燃或可能发生爆炸的物质，有大多数有机发泡剂是易燃或可能发生爆炸的物质，有些发泡剂还具有一定的毒性，使用时要有良好的劳动些发泡剂还具有一定的毒性，使用时要有良好的劳动防护措施。防护措施。

20、另一种化学发泡法是利用两组分之间的相互作用产生另一种化学发泡法是利用两组分之间的相互作用产生的气体进行发泡。工业用这种方法主要生产的气体进行发泡。工业用这种方法主要生产PU泡沫塑料。泡沫塑料。2021/9/242021/9/241717 课件第八章 泡沫塑料成型 8.3 几种典型泡沫塑料的成型工艺几种典型泡沫塑料的成型工艺 聚苯乙烯泡沫塑料的成型方法很多，主要有模聚苯乙烯泡沫塑料的成型方法很多，主要有模压法、可发性珠粒法和挤出发泡法。目前大多使压法、可发性珠粒法和挤出发泡法。目前大多使用的是可发性珠粒法和挤出发泡法。用的是可发性珠粒法和挤出发泡法。8.3 几几种种典典型型泡泡沫沫塑塑料料的的成

21、成型型工工艺艺 3.1 PS泡沫塑料泡沫塑料 2021/9/242021/9/241818 课件第八章 泡沫塑料成型 8.3 几几种种典典型型泡泡沫沫塑塑料料的的成成型型工工艺艺 3.1 PS泡沫塑料泡沫塑料 PSPS泡沫塑料夹芯板泡沫塑料夹芯板 钢丝网架聚苯乙烯泡沫塑料夹芯板钢丝网架聚苯乙烯泡沫塑料夹芯板 冷库墙体保温冷库墙体保温 包装材料包装材料 建筑物的外墙保温建筑物的外墙保温 管道保温管道保温 装璜造型装璜造型 2021/9/242021/9/241919 课件第八章 泡沫塑料成型 8.3 几几种种典典型型泡泡沫沫塑塑料料的的成成型型工工艺艺 需要设置昂贵的高压加料设需要设置昂贵的高压

22、加料设需要设置昂贵的高压加料设需要设置昂贵的高压加料设备备备备,泡孔大小较难控制泡孔大小较难控制泡孔大小较难控制泡孔大小较难控制,制品制品制品制品仅限挤出型材仅限挤出型材仅限挤出型材仅限挤出型材,因此在工业因此在工业因此在工业因此在工业上应用较少。上应用较少。上应用较少。上应用较少。挤出发泡法挤出发泡法挤出发泡法挤出发泡法EPSEPS发泡发泡发泡发泡 3.1 PS泡沫塑料泡沫塑料 使用可发性使用可发性使用可发性使用可发性PSPS粒料粒料粒料粒料,通过蒸汽箱模塑法、挤出法与通过蒸汽箱模塑法、挤出法与通过蒸汽箱模塑法、挤出法与通过蒸汽箱模塑法、挤出法与注塑法生产泡沫塑料。此工艺不仅简便、且能制注塑

23、法生产泡沫塑料。此工艺不仅简便、且能制注塑法生产泡沫塑料。此工艺不仅简便、且能制注塑法生产泡沫塑料。此工艺不仅简便、且能制造各种类型泡沫制品造各种类型泡沫制品造各种类型泡沫制品造各种类型泡沫制品,因此在工业上广泛应用。因此在工业上广泛应用。因此在工业上广泛应用。因此在工业上广泛应用。2021/9/242021/9/242020 课件第八章 泡沫塑料成型 EPS发泡过程8.3 几几种种典典型型泡泡沫沫塑塑料料的的成成型型工工艺艺 EPS珠粒的制造预发泡熟化模塑2021/9/242021/9/242121 课件第八章 泡沫塑料成型 8.3 几几种种典典型型泡泡沫沫塑塑料料的的成成型型工工艺艺 EP

24、SEPS珠粒的制造珠粒的制造一步法：一步法：一步法：一步法：苯乙烯、引发剂和发泡剂一起加苯乙烯、引发剂和发泡剂一起加苯乙烯、引发剂和发泡剂一起加苯乙烯、引发剂和发泡剂一起加入反应釜聚合入反应釜聚合入反应釜聚合入反应釜聚合一步半法：一步半法：一步半法：一步半法：苯乙烯聚合到形成特性珠粒时苯乙烯聚合到形成特性珠粒时苯乙烯聚合到形成特性珠粒时苯乙烯聚合到形成特性珠粒时加入发泡剂继续聚合加入发泡剂继续聚合加入发泡剂继续聚合加入发泡剂继续聚合两步法：两步法：两步法：两步法：先合成先合成先合成先合成PSPS珠粒，再加入发泡剂加珠粒，再加入发泡剂加珠粒，再加入发泡剂加珠粒，再加入发泡剂加热使其渗入珠粒中，冷

25、却热使其渗入珠粒中，冷却热使其渗入珠粒中，冷却热使其渗入珠粒中，冷却2021/9/242021/9/242222 课件第八章 泡沫塑料成型 8.3 几几种种典典型型泡泡沫沫塑塑料料的的成成型型工工艺艺 1 EPS制品的制备 2021/9/242021/9/242323 课件第八章 泡沫塑料成型 加热使珠状物膨胀到一定程度加热使珠状物膨胀到一定程度加热使珠状物膨胀到一定程度加热使珠状物膨胀到一定程度,以便模塑时制品以便模塑时制品以便模塑时制品以便模塑时制品密度获得更大降低密度获得更大降低密度获得更大降低密度获得更大降低,并减小制品内部的密度梯度。经并减小制品内部的密度梯度。经并减小制品内部的密度

26、梯度。经并减小制品内部的密度梯度。经预发泡的物料仍为颗粒状预发泡的物料仍为颗粒状预发泡的物料仍为颗粒状预发泡的物料仍为颗粒状,但其体积比原来大数十倍但其体积比原来大数十倍但其体积比原来大数十倍但其体积比原来大数十倍,通称作预胀物。通称作预胀物。通称作预胀物。通称作预胀物。制造密度制造密度制造密度制造密度0.1g/cm0.1g/cm3 3以上的泡沫制品以上的泡沫制品以上的泡沫制品以上的泡沫制品时时时时,可用珠状物直接模塑可用珠状物直接模塑可用珠状物直接模塑可用珠状物直接模塑,而不必经过预发泡与熟化而不必经过预发泡与熟化而不必经过预发泡与熟化而不必经过预发泡与熟化两阶段。两阶段。两阶段。两阶段。8

27、.3 几几种种典典型型泡泡沫沫塑塑料料的的成成型型工工艺艺 2 预发泡 有有有有5 5种方式：红外线预发泡、热空气预发泡、热种方式：红外线预发泡、热空气预发泡、热种方式：红外线预发泡、热空气预发泡、热种方式：红外线预发泡、热空气预发泡、热水预发泡、蒸汽预发泡和真空预发泡水预发泡、蒸汽预发泡和真空预发泡水预发泡、蒸汽预发泡和真空预发泡水预发泡、蒸汽预发泡和真空预发泡2021/9/242021/9/242424 课件第八章 泡沫塑料成型 预发泡有间歇与连续两预发泡有间歇与连续两种方法。加热设备为红种方法。加热设备为红外线灯、水浴或蒸汽加外线灯、水浴或蒸汽加热器。实际在工业上热器。实际在工业上,大大

28、多采用连续法多采用连续法,其主要设其主要设备是连续蒸汽预发泡机备是连续蒸汽预发泡机。连续蒸汽预发泡机结构示意图8.3 几几种种典典型型泡泡沫沫塑塑料料的的成成型型工工艺艺 最大发泡倍率为最大发泡倍率为最大发泡倍率为最大发泡倍率为8080以上以上以上以上2021/9/242021/9/242525 课件第八章 泡沫塑料成型 经预发泡的粒料经预发泡的粒料经预发泡的粒料经预发泡的粒料,需要贮存一段时间需要贮存一段时间需要贮存一段时间需要贮存一段时间,吸收吸收吸收吸收空气进行熟化空气进行熟化空气进行熟化空气进行熟化,以防止成型后收缩。熟化通常以防止成型后收缩。熟化通常以防止成型后收缩。熟化通常以防止成

29、型后收缩。熟化通常在大型料仓或开口容器中进行。熟化温度在大型料仓或开口容器中进行。熟化温度在大型料仓或开口容器中进行。熟化温度在大型料仓或开口容器中进行。熟化温度22-22-2626,熟化时间根据容重要求、珠粒形状及空熟化时间根据容重要求、珠粒形状及空熟化时间根据容重要求、珠粒形状及空熟化时间根据容重要求、珠粒形状及空气条件而定气条件而定气条件而定气条件而定,一般为一般为一般为一般为8-10h8-10h。8.3 几几种种典典型型泡泡沫沫塑塑料料的的成成型型工工艺艺 3.熟化 2021/9/242021/9/242626 课件第八章 泡沫塑料成型 常用方法是蒸汽加热模压法与挤出法。按加热方式又分

30、为蒸缸发泡与液压机直接蒸汽发泡两种。8.3 几几种种典典型型泡泡沫沫塑塑料料的的成成型型工工艺艺 4.成型2021/9/242021/9/242727 课件第八章 泡沫塑料成型 2021/9/242021/9/242828 课件第八章 泡沫塑料成型 在低于玻璃化温度下在低于玻璃化温度下,发泡剂向外逸出发泡剂向外逸出,珠粒不珠粒不胀大。温度增高胀大。温度增高,聚合物转变至高弹态聚合物转变至高弹态,发泡速度发泡速度与发泡倍率增大。这是由于发泡剂汽化与发泡倍率增大。这是由于发泡剂汽化,形成泡孔形成泡孔,水蒸汽渗入泡孔水蒸汽渗入泡孔,孔内压力增高孔内压力增高,孔壁层对拉伸的孔壁层对拉伸的阻力减小所致。

31、在更高温度下阻力减小所致。在更高温度下,聚合物的高弹形变聚合物的高弹形变份量减小而粘流份量减小而粘流(塑料塑料)形变份量增大形变份量增大,孔壁强度下孔壁强度下降降,在发泡程度不大时即破裂在发泡程度不大时即破裂,已膨胀的泡孔又出已膨胀的泡孔又出现回缩现回缩,因此发泡倍率必然很小。实践证明因此发泡倍率必然很小。实践证明,EPS,EPS树树脂的最佳发泡温度为脂的最佳发泡温度为104-109104-109。5、影响EPS制品的因素 8.3 几几种种典典型型泡泡沫沫塑塑料料的的成成型型工工艺艺 1.温度温度2021/9/242021/9/242929 课件第八章 泡沫塑料成型 在恒定温度下在恒定温度下在

32、恒定温度下在恒定温度下,发泡倍率随时间增长而增大发泡倍率随时间增长而增大发泡倍率随时间增长而增大发泡倍率随时间增长而增大,达到最大值后达到最大值后达到最大值后达到最大值后,又随时间延长而减小。在较高温又随时间延长而减小。在较高温又随时间延长而减小。在较高温又随时间延长而减小。在较高温度下度下度下度下,最大发泡倍率随时间增长减小的趋势更为最大发泡倍率随时间增长减小的趋势更为最大发泡倍率随时间增长减小的趋势更为最大发泡倍率随时间增长减小的趋势更为急剧急剧急剧急剧,原因是孔壁中细裂纹很快发展成粗裂纹原因是孔壁中细裂纹很快发展成粗裂纹原因是孔壁中细裂纹很快发展成粗裂纹原因是孔壁中细裂纹很快发展成粗裂纹

33、,孔孔孔孔内压力迅速下降内压力迅速下降内压力迅速下降内压力迅速下降,使泡孔很快收缩。由此可见使泡孔很快收缩。由此可见使泡孔很快收缩。由此可见使泡孔很快收缩。由此可见,高高高高温发泡时温发泡时温发泡时温发泡时,控制最大发泡倍率很困难控制最大发泡倍率很困难控制最大发泡倍率很困难控制最大发泡倍率很困难,若通水冷却若通水冷却若通水冷却若通水冷却时间稍微不当时间稍微不当时间稍微不当时间稍微不当,泡孔即发生瘪塌。所以发泡与冷泡孔即发生瘪塌。所以发泡与冷泡孔即发生瘪塌。所以发泡与冷泡孔即发生瘪塌。所以发泡与冷却时间随温度而定。却时间随温度而定。却时间随温度而定。却时间随温度而定。2.时间时间 8.3 几几种

34、种典典型型泡泡沫沫塑塑料料的的成成型型工工艺艺 2021/9/242021/9/243030 课件第八章 泡沫塑料成型 PSPS树脂分子量越大树脂分子量越大树脂分子量越大树脂分子量越大,其拉伸取向能力、取其拉伸取向能力、取其拉伸取向能力、取其拉伸取向能力、取向后强度、玻璃化温度与粘流温度皆越高向后强度、玻璃化温度与粘流温度皆越高向后强度、玻璃化温度与粘流温度皆越高向后强度、玻璃化温度与粘流温度皆越高,因因因因此可通过提高发泡温度此可通过提高发泡温度此可通过提高发泡温度此可通过提高发泡温度,以获得更大发泡倍率。以获得更大发泡倍率。以获得更大发泡倍率。以获得更大发泡倍率。用分子量分布窄用分子量分布

35、窄用分子量分布窄用分子量分布窄(Mw/Mn2)(Mw/Mn2)的的的的PSPS树脂树脂树脂树脂,发泡温发泡温发泡温发泡温度范围宽度范围宽度范围宽度范围宽,发泡倍率大发泡倍率大发泡倍率大发泡倍率大,泡孔强度高泡孔强度高泡孔强度高泡孔强度高,孔壁极限孔壁极限孔壁极限孔壁极限厚度小厚度小厚度小厚度小,且制品质地均匀且制品质地均匀且制品质地均匀且制品质地均匀,断裂拉伸强度与相对断裂拉伸强度与相对断裂拉伸强度与相对断裂拉伸强度与相对伸长率皆高。伸长率皆高。伸长率皆高。伸长率皆高。8.3 几几种种典典型型泡泡沫沫塑塑料料的的成成型型工工艺艺 3.聚合物分子量与分布聚合物分子量与分布 2021/9/2420

36、21/9/243131 课件第八章 泡沫塑料成型 8.3 几几种种典典型型泡泡沫沫塑塑料料的的成成型型工工艺艺 将将EPS珠粒和成核剂挤出吹塑可制成泡珠粒和成核剂挤出吹塑可制成泡沫塑料纸。沫塑料纸。65挤出机的操作技术参数：挤出机的操作技术参数：EPS纸的挤出吹塑纸的挤出吹塑EPS纸的特点：纸的特点：极细的泡沫微孔极细的泡沫微孔带有光泽，轻而柔软带有光泽，轻而柔软良好的隔热性和防水性良好的隔热性和防水性加料预热段为加料预热段为 100120；塑化熔融段为塑化熔融段为 130160；均化挤出段为均化挤出段为 110130；机头温度为机头温度为90110；吹胀比为吹胀比为6。2021/9/2420

37、21/9/243232 课件第八章 泡沫塑料成型 按其配方和成型方法不同可制成为软质和硬质按其配方和成型方法不同可制成为软质和硬质按其配方和成型方法不同可制成为软质和硬质按其配方和成型方法不同可制成为软质和硬质两种。软质泡沫塑料在配制时加入较多的增塑剂，两种。软质泡沫塑料在配制时加入较多的增塑剂，两种。软质泡沫塑料在配制时加入较多的增塑剂，两种。软质泡沫塑料在配制时加入较多的增塑剂，成型后具有一定的柔软性。而硬质聚氯乙烯泡沫塑成型后具有一定的柔软性。而硬质聚氯乙烯泡沫塑成型后具有一定的柔软性。而硬质聚氯乙烯泡沫塑成型后具有一定的柔软性。而硬质聚氯乙烯泡沫塑料在配制时加入溶剂将树脂溶解，成型过程

38、中溶剂料在配制时加入溶剂将树脂溶解，成型过程中溶剂料在配制时加入溶剂将树脂溶解，成型过程中溶剂料在配制时加入溶剂将树脂溶解，成型过程中溶剂受热挥发而成为质地坚硬的泡沫制品。受热挥发而成为质地坚硬的泡沫制品。受热挥发而成为质地坚硬的泡沫制品。受热挥发而成为质地坚硬的泡沫制品。8.3 几几种种典典型型泡泡沫沫塑塑料料的的成成型型工工艺艺 PVC泡沫塑料泡沫塑料2021/9/242021/9/243333 课件第八章 泡沫塑料成型 8.3 几几种种典典型型泡泡沫沫塑塑料料的的成成型型工工艺艺 PVC注塑发泡凉鞋注塑发泡凉鞋 PVC PVC发泡凉鞋，是以聚氯乙烯树脂为主，发泡凉鞋，是以聚氯乙烯树脂为主

39、，发泡凉鞋，是以聚氯乙烯树脂为主，发泡凉鞋，是以聚氯乙烯树脂为主，加入适量的添加剂，经捏合造粒、注塑成型制加入适量的添加剂，经捏合造粒、注塑成型制加入适量的添加剂，经捏合造粒、注塑成型制加入适量的添加剂，经捏合造粒、注塑成型制得。发泡凉鞋的特点是鞋底发泡，中间部位为得。发泡凉鞋的特点是鞋底发泡，中间部位为得。发泡凉鞋的特点是鞋底发泡，中间部位为得。发泡凉鞋的特点是鞋底发泡，中间部位为松软的泡沫层，大底表面为不发泡硬层，因而松软的泡沫层，大底表面为不发泡硬层，因而松软的泡沫层，大底表面为不发泡硬层，因而松软的泡沫层，大底表面为不发泡硬层，因而底部较全塑凉鞋柔软而富有弹性。注塑发泡凉底部较全塑凉鞋

40、柔软而富有弹性。注塑发泡凉底部较全塑凉鞋柔软而富有弹性。注塑发泡凉底部较全塑凉鞋柔软而富有弹性。注塑发泡凉鞋的鞋帮虽不发泡，但鞋帮表面仍较粗糙，需鞋的鞋帮虽不发泡，但鞋帮表面仍较粗糙，需鞋的鞋帮虽不发泡，但鞋帮表面仍较粗糙，需鞋的鞋帮虽不发泡，但鞋帮表面仍较粗糙，需采用特殊漆料进行喷涂，以美化装饰鞋帮表面。采用特殊漆料进行喷涂，以美化装饰鞋帮表面。采用特殊漆料进行喷涂，以美化装饰鞋帮表面。采用特殊漆料进行喷涂，以美化装饰鞋帮表面。2021/9/242021/9/243434 课件第八章 泡沫塑料成型 生产工艺发泡凉鞋生产工艺路线采用注塑生产工艺发泡凉鞋生产工艺路线采用注塑成型，主要操作说明如下

41、。成型，主要操作说明如下。（1 1）配制发泡鞋料采用捏合机进行混料捏合，）配制发泡鞋料采用捏合机进行混料捏合，先将树脂倒入捏合机内，然后依次加入稳定剂，先将树脂倒入捏合机内，然后依次加入稳定剂，填充剂、发泡剂、着色剂等助剂的浆液，最后加填充剂、发泡剂、着色剂等助剂的浆液，最后加入增塑剂，开动捏合机冷搅入增塑剂，开动捏合机冷搅10min10min后开始通蒸汽后开始通蒸汽捏合，蒸汽压力捏合，蒸汽压力0.295MPa0.295MPa，捏合时间约，捏合时间约40min40min，此时料温约，此时料温约100100110110，停止给汽，继续，停止给汽，继续搅拌搅拌10min10min，待料充分冷却后，

42、即可出料。，待料充分冷却后，即可出料。8.3 几几种种典典型型泡泡沫沫塑塑料料的的成成型型工工艺艺 2021/9/242021/9/243535 课件第八章 泡沫塑料成型（2 2）塑化造粒采用挤出造粒机来进行塑）塑化造粒采用挤出造粒机来进行塑化造粒，挤出造粒机温度控制，按加料段、化造粒，挤出造粒机温度控制，按加料段、压缩段和均化段依次分别为压缩段和均化段依次分别为130130、120120、105105。8.3 几几种种典典型型泡泡沫沫塑塑料料的的成成型型工工艺艺 颗粒质量要求与聚氯乙烯全塑凉鞋基颗粒质量要求与聚氯乙烯全塑凉鞋基本相同。但一般下要求充分塑化，尤其不本相同。但一般下要求充分塑化，

43、尤其不允许颗粒内部有发泡现象。为此，塑化造允许颗粒内部有发泡现象。为此，塑化造粒温度远低于聚氯乙烯全塑凉鞋的塑化造粒温度远低于聚氯乙烯全塑凉鞋的塑化造粒温度。粒温度。2021/9/242021/9/243636 课件第八章 泡沫塑料成型（3 3）注塑成型）注塑成型）注塑成型）注塑成型PVCPVC发泡凉鞋的注塑采用发泡凉鞋的注塑采用发泡凉鞋的注塑采用发泡凉鞋的注塑采用两次开模法，其目的是保证鞋底发泡而鞋帮不两次开模法，其目的是保证鞋底发泡而鞋帮不两次开模法，其目的是保证鞋底发泡而鞋帮不两次开模法，其目的是保证鞋底发泡而鞋帮不发泡发泡发泡发泡8.3 几几种种典典型型泡泡沫沫塑塑料料的的成成型型工工

44、艺艺 生产发泡鞋最好采用转盘式注塑机，一机多模生产发泡鞋最好采用转盘式注塑机，一机多模生产发泡鞋最好采用转盘式注塑机，一机多模生产发泡鞋最好采用转盘式注塑机，一机多模（8 8模或模或模或模或1010模），才能保证质量，提高生产效率。模），才能保证质量，提高生产效率。模），才能保证质量，提高生产效率。模），才能保证质量，提高生产效率。大底模具的发泡量控制在大底模具的发泡量控制在大底模具的发泡量控制在大底模具的发泡量控制在4 45mm5mm。中号、小号。中号、小号。中号、小号。中号、小号模具的发泡量控制在模具的发泡量控制在模具的发泡量控制在模具的发泡量控制在2 24mm4mm，成型温度：加料，成型

45、温度：加料，成型温度：加料，成型温度：加料区区区区150150160160、中部、中部、中部、中部165165170170。下部。下部。下部。下部140140一一一一150150。注塑温度控制适当与否，直接。注塑温度控制适当与否，直接。注塑温度控制适当与否，直接。注塑温度控制适当与否，直接影响发泡鞋的发泡倍率，定型时间约影响发泡鞋的发泡倍率，定型时间约影响发泡鞋的发泡倍率，定型时间约影响发泡鞋的发泡倍率，定型时间约606070s70s左左左左右，每双鞋生产周期约两分半左右。右，每双鞋生产周期约两分半左右。右，每双鞋生产周期约两分半左右。右，每双鞋生产周期约两分半左右。2021/9/242021

46、/9/243737 课件第八章 泡沫塑料成型 8.3 几几种种典典型型泡泡沫沫塑塑料料的的成成型型工工艺艺（4 4）喷漆上光）喷漆上光）喷漆上光）喷漆上光PVCPVC注塑发泡鞋最大的缺点注塑发泡鞋最大的缺点注塑发泡鞋最大的缺点注塑发泡鞋最大的缺点是鞋帮表面粗糙无光、因而需进行表面修饰，是鞋帮表面粗糙无光、因而需进行表面修饰，是鞋帮表面粗糙无光、因而需进行表面修饰，是鞋帮表面粗糙无光、因而需进行表面修饰，使制品光亮美观。表面修饰是通过对鞋表面使制品光亮美观。表面修饰是通过对鞋表面使制品光亮美观。表面修饰是通过对鞋表面使制品光亮美观。表面修饰是通过对鞋表面的喷漆来实现的喷漆来实现的喷漆来实现的喷漆来实现2021/9/242021/9/243838 课件第八章 泡沫塑料成型 8.3 几几种种典典型型泡泡沫沫塑塑料料的的成成型型工工艺艺 本章复习本章复习泡沫塑料的定义泡沫塑料的定义物理发泡和化学发泡的基本原理物理发泡和化学发泡的基本原理理解理解EPS发泡和发泡和PVC发泡的基本过程发泡的基本过程2021/9/242021/9/243939