技能培训专题 塑料发泡成型工艺 通用泡沫塑料.ppt

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1、第一节 聚苯乙烯泡沫塑料聚苯乙烯（聚苯乙烯（PS）泡沫系闭孔结构，吸水性小）泡沫系闭孔结构，吸水性小，介电性能优良，机械性能高。，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：聚苯乙烯泡沫塑料的成型方法：可发性珠粒法可发性珠粒法乳液聚合粉状聚苯乙烯乳液聚合粉状聚苯乙烯挤出发泡法挤出发泡法一、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（可发性聚苯乙烯珠粒（EPS）的制造）的制造一步法一步法：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入反应釜聚合入反应釜聚合一步半法一步半法：苯乙

2、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两步法两步法：先合成：先合成PS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，冷却热使其渗入珠粒中，冷却两步法1. 原料及配方原料及配方PS粒料粒料发泡剂：含有戊烷的石油醚、戊烷、丙烷、丁发泡剂：含有戊烷的石油醚、戊烷、丙烷、丁烷、异戊烷烷、异戊烷阻燃剂阻燃剂其他助剂其他助剂2.工艺流程工艺流程浸渍工艺参数：体系内压力不超过浸渍工艺参数：体系内压力不超过1MPa；料温；料温8090，恒温，恒温412小时（由颗粒大小决定），小时（由颗粒大小决定），降温至降温至40以下出料，冷却后用自来水清洗、吹以下

3、出料，冷却后用自来水清洗、吹干。干。注意：不要烘干。注意：不要烘干。EPS珠粒要求：发泡剂含量约为珠粒要求：发泡剂含量约为6%（5.57.5），表观密度），表观密度0.68g/cm3，颗粒的直径范围，颗粒的直径范围0.252mm。制造密度偏小的泡沫塑料制品时，。制造密度偏小的泡沫塑料制品时，宜用直径偏大的珠粒。宜用直径偏大的珠粒。注意可发性聚苯乙烯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。储存时，一定要密封包装，低温储存。EPS制品的制备 使用可发性使用可发性PS粒料制造泡沫制品的生产粒料制造泡沫制品的生产过程过程,通常分为预发泡、熟化与模塑三道工序通常分为预发泡、熟化与模塑

4、三道工序。2. EPS的预发泡按加热方式不同，可分为：按加热方式不同，可分为：红外线预发泡红外线预发泡热空气预发泡热空气预发泡热水预发泡热水预发泡蒸汽预发泡：密度大于蒸汽预发泡：密度大于0.012g/cm3真空预发泡：可生产密度小于真空预发泡：可生产密度小于0.012g/cm3的的EPS（1）蒸汽预发泡）蒸汽预发泡1.旋转搅拌器旋转搅拌器2.固定固定搅拌器搅拌器3.螺旋进料器螺旋进料器4.加料斗加料斗5.出料口出料口6.鼓风机鼓风机预发泡珠粒的密度，可根据筒体内温度、出料预发泡珠粒的密度，可根据筒体内温度、出料口高度和加料量来控制。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

5、呈高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。一般温度控制总压力平衡，避免预发泡粒子破裂。一般温度控制在在80100。在机桶内停留。在机桶内停留24分钟，发泡倍数分钟，发泡倍数约约20倍。倍。对预胀物要求：表观密度对预胀物要求：表观密度0.012g/cm3（即（即（1216g/L），泡孔直径），泡孔直径80150m，泡孔频数为，泡孔频数为55个个/cm3。密度低于。密度低于0.012g/cm3时，泡孔易破裂。时，泡孔易破裂。缺陷的原因及解决方法表面收缩表面收缩 原因：受热过

6、多，泡壁破裂原因：受热过多，泡壁破裂 PS分子量低分子量低预发泡珠粒结块很多预发泡珠粒结块很多 原因：发泡剂含量过多原因：发泡剂含量过多 PS分子量过低分子量过低 温度过高温度过高 底部一档搅拌棒离筒底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旋转搅拌棒与固定搅拌帮间距过大降低出口降低出口高度高度预发泡珠粒密度不均匀，部分预发泡不够，显预发泡珠粒密度不均匀，部分预发泡不够，显硬性硬性 原因：珠粒粒度粗细不均原因：珠粒粒度粗细不均 搅拌太剧烈，受热不足的珠粒也上升搅拌太剧烈，受热不足的珠粒也上升到出口到出口密度大密度大 原因：发泡剂含量小于原因：发泡剂含量小于5% 珠粒芯子中发

7、泡剂渗透不完全珠粒芯子中发泡剂渗透不完全（2）真空预发泡）真空预发泡将将EPS珠粒装入搅拌器中，搅拌并使之预发泡珠粒装入搅拌器中，搅拌并使之预发泡；接着，抽真空达；接着，抽真空达5167kPa，使珠粒进一步，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，并使水突变为7182度的低温蒸汽，在真空度的低温蒸汽，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。尚未收缩时固化。3.EPS的熟化 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,吸收空吸收空气，同时尽可能使发

8、泡剂恢复到溶液状态进气，同时尽可能使发泡剂恢复到溶液状态进行熟化行熟化,以防止成型后收缩。熟化通常在大型以防止成型后收缩。熟化通常在大型料仓或闭口容器中进行。熟化温度料仓或闭口容器中进行。熟化温度22-26,熟化时间根据容重要求、珠粒形状及空气条熟化时间根据容重要求、珠粒形状及空气条件而定件而定,一般为一般为8-10h4. EPS模压发泡成型蒸缸发泡成型蒸缸发泡成型 蒸缸发泡法适宜生产小型、薄壁与形状复杂蒸缸发泡法适宜生产小型、薄壁与形状复杂的制品的制品,即将预胀物填满模具后放入蒸缸中即将预胀物填满模具后放入蒸缸中,然后然后通蒸汽加热成型。通蒸汽加热成型。 此法所用模具简单此法所用模具简单,但

9、操作劳动强度大但操作劳动强度大,难于实难于实现机械化与自动化生产。现机械化与自动化生产。液压机发泡成型液压机发泡成型 用气送法将粒料加入液压机的模具中。模具用气送法将粒料加入液压机的模具中。模具开有若干个开有若干个0.1-0.4mm的通汽孔的通汽孔(或槽或槽),加热蒸汽加热蒸汽通过上下孔进入模具，使模腔内的发泡珠粒膨胀通过上下孔进入模具，使模腔内的发泡珠粒膨胀粘结在一体。粘结在一体。 此法优点是塑化时间短、冷却定型快此法优点是塑化时间短、冷却定型快,珠粒熔珠粒熔接良好接良好,质量稳定质量稳定,生产效率高生产效率高,能实施自动化生产。能实施自动化生产。案例：EPS包装制品的制造（1）主要设备）主

10、要设备包装成型机：液压机包装成型机：液压机模具：材料为铝合金模具：材料为铝合金加料喷枪加料喷枪利用压缩空气通过束节增加压力，然后体积膨利用压缩空气通过束节增加压力，然后体积膨胀，产生负压，使胀，产生负压，使PS珠粒借压缩空气带入模珠粒借压缩空气带入模腔。腔。（2）操作步骤）操作步骤模具先通入模具先通入0.10.2MPa蒸汽，预热蒸汽，预热30s开启上下气箱板的出气口，用加料喷枪将珠粒开启上下气箱板的出气口，用加料喷枪将珠粒充满型腔，关闭出气口充满型腔，关闭出气口开启进气阀，控制加热蒸汽压力为开启进气阀，控制加热蒸汽压力为0.10.2MPa，加热，加热1030s后，通冷水冷却定型，脱模取制后，通

11、冷水冷却定型，脱模取制品。品。送入烘房，在送入烘房，在5060对流热空气中干燥对流热空气中干燥24h后后取出。取出。产品产生缺陷原因及解决办法外观正常而内部熔结不良外观正常而内部熔结不良 原因：原因：（1）蒸汽压力不够，热气没有及时进入中心位蒸汽压力不够，热气没有及时进入中心位置，冷空气夹在中心置，冷空气夹在中心（2）加热时间不够）加热时间不够（3）发泡珠粒熟化时间过长或发泡剂含量不够）发泡珠粒熟化时间过长或发泡剂含量不够刚脱模时产品正常，过后收缩变形刚脱模时产品正常，过后收缩变形原因：原因：（1）预发泡珠粒密度过小）预发泡珠粒密度过小（2）熟化时间不足）熟化时间不足l膨胀变形膨胀变形原因：原

12、因：（1）冷却时间不够）冷却时间不够（2）制品壁厚不均匀）制品壁厚不均匀案例：救生圈、救生筏的制造EPS泡沫为芯材，外包玻璃布和衬布，再泡沫为芯材，外包玻璃布和衬布，再涂上酚醛树脂涂上酚醛树脂模具：铝合金模具：铝合金操作步骤操作步骤先从模腔通入先从模腔通入0.10.2MPa蒸汽，预热蒸汽，预热30s将脱模剂涂在模腔表面，通入压缩空气，将将脱模剂涂在模腔表面，通入压缩空气，将珠粒吹入并填满型腔珠粒吹入并填满型腔模具装在液压机上，控制蒸汽压力模具装在液压机上，控制蒸汽压力0.150.2MPa，110130加热约加热约1min后后，通入冷却水。，通入冷却水。二、乳液法泡沫塑料的生产工艺原理：以乳液法

13、聚合的原理：以乳液法聚合的PS粉状树脂为原料，与发粉状树脂为原料，与发泡剂混合，加热加压使混合物熔结成毛坯，然泡剂混合，加热加压使混合物熔结成毛坯，然后加热发泡制成泡沫塑料。后加热发泡制成泡沫塑料。优点：力学性能好，泡孔均匀，没有珠粒黏结界优点：力学性能好，泡孔均匀，没有珠粒黏结界面。面。1. 原料原料PS、偶氮二异丁腈（发泡剂）、碳酸氢铵（发、偶氮二异丁腈（发泡剂）、碳酸氢铵（发泡剂）泡剂）2. 生产流程生产流程3. 主要设备主要设备（1）球磨机）球磨机混合粉状混合粉状PS和发泡剂和发泡剂（2）液压机和模具）液压机和模具4. 操作工艺操作工艺压制毛坯：粉料在液压机中加热加压成块状压制毛坯：粉料在液压机中加热加压成块状毛坯发泡：在一周内进行膨胀发泡毛坯发泡：在一周内进行膨胀发泡三、板材的一步法挤出成型把把PS、发泡剂及其他助剂的混合物，通过挤、发泡剂及其他助剂的混合物，通过挤出机的窄缝机头挤出，然后慢慢冷却，产品出机的窄缝机头挤出，然后慢慢冷却，产品为连续的结皮泡沫塑料板。为连续的结皮泡沫塑料板。发泡剂：丁烷、戊烷、氯甲烷发泡剂：丁烷、戊烷、氯甲烷