物理发泡
发泡成型工艺—物理发泡工艺(塑料成型加工课件)
二、物理发泡的特点
优点： 操作中毒性较小； 用作发泡的原料成本较低； 发泡剂无残余体，因此对泡沫塑料的性能影响不大。
缺点： 生产过程所用设备投资较大。
三、物理发泡剂
物理发泡剂又称挥发性发泡剂。 一般是能够溶于树脂的低沸点液体或易升华固体， 当树脂受热升温时，它们挥发或升华产生大量气体，使 树脂发泡，在此过程中，发泡剂仅是物理形态发生了变 化，化学组成不变。
发泡成型
物理发泡
一、物理发泡概述
物理发泡 指利用物理原理发泡，方法如下： （1）惰性气体发泡法
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，使溶解气体释放、膨胀而形 成气泡 （2）低沸点液体发泡法
利用低沸点液体蒸发气化进行发泡，将低沸点液体 压入聚合物中或在一定压力、温度下使聚合物软化，液 体也随之形成气泡，使聚合物发泡。
（1）挥发性液体
（2）挥性固体
（3）惰性气体
其发泡过程是将气体溶解在聚合物或聚合物溶液中，使其饱和，然后通过 降压或加热使材料发泡。气体有氮气、氢气、二氧化碳和空气等。
eva材料发泡工艺
eva材料发泡工艺1. Eva材料介绍EVA（ethylene-vinyl acetate）又称乙烯-醋酸乙烯共聚物，是一种弹性体材料，具有优异的柔韧性，耐磨性和抗冲击性等特点。
EVA材料广泛应用于各行各业，如鞋材，塑料包装，汽车部件，防震材料，玩具等制造领域。
2. Eva材料发泡工艺概述EVA材料的发泡是一种非常常用的工艺技术，可以使EVA材料的性能优化，如增加其弹性，减轻重量等。
EVA材料发泡工艺成型方式有两种，一种是常规的物理发泡工艺，另一种则是化学发泡工艺。
下面将详细介绍这两种发泡工艺。
3. 常规物理发泡工艺常规物理发泡工艺主要是通过在EVA材料中加入发泡剂，然后在高温和高压下，气氛往EVA材料中涌入，造成材料发泡和膨胀的一种成型方式。
这种工艺的优点是成型简单，使用方便，且加工成本低廉。
使用物理发泡技术的EVA材料通常有两种形态：闭孔和开孔。
闭孔EVA材料是由于内部气泡刚好填满材料所致，使其具有更好的绝缘和防水特性。
开孔EVA材料则是具有较高的弹性和动态负荷分散特性，这对制造运动鞋材料尤其重要。
4. 化学发泡工艺化学发泡工艺是在EVA材料中添加含有发泡剂的化学物质，然后在高温下使发泡剂分解并释放气体，从而造成材料发泡和膨胀的一种成型方式。
这种工艺的优点是可以制造小孔隙的泡沫，轻质的材料，有一定的弹性。
化学发泡技术的EVA材料通常有三种类型的泡沫：微泡，细孔和均匀的泡沫。
微泡通常被用于制造婴儿床垫，细孔通常被用于制造鞋垫，均匀的泡沫通常被用于制造运动鞋鞋底。
5. 发泡过程中要注意的问题在EVA材料的发泡过程中，需要注意以下几个问题：（1）加工温度：EVA材料的发泡工艺需要在特定的温度下进行，如果过高或过低都会影响材料的形状和质量。
（2）发泡剂的使用量：发泡剂的使用量会影响材料的密度、硬度和弹性等特性。
（3）气氛的压力：气氛的压力会影响材料的膨胀和形状。
（4）第二次发泡：如果需要进行第二次发泡，需要等待材料冷却后再进行，否则会影响材料的性能。
发泡剂的种类和作用
发泡剂的种类和作用发泡剂是一种可以在液体中产生气泡或泡沫的物质。
它们被广泛应用于多个行业中，包括食品和饮料加工、药品制造、个人护理产品、建筑材料和化妆品等领域。
发泡剂的种类繁多，每一种都有其特定的作用和应用。
首先，常见的一类发泡剂是化学发泡剂。
这类发泡剂是通过在化学反应中释放气体来产生气泡或泡沫的。
常见的化学发泡剂包括氮气(N2)、二氧化碳(CO2)和甲醇(Methanol)等。
这些发泡剂的作用是通过在液体中释放气体，改变液体的物理性质，使其变得蓬松、轻盈和多孔，从而用于制备泡沫塑料、泡沫橡胶、泡沫玻璃等材料。
其次，还有一类常见的发泡剂是物理发泡剂。
这类发泡剂是通过物理的机械力或温度变化来产生气泡或泡沫的。
常见的物理发泡剂包括空气、蒸汽和热胶等。
这类发泡剂的作用是在液体中形成气泡或泡沫，并通过温度或压力的变化来控制泡沫的稳定性和大小。
物理发泡剂广泛应用于食品和饮料加工中，如啤酒、饼干和奶油等产品的制备过程中。
发泡剂在各个行业中都有其独特的作用和用途。
在食品和饮料加工行业中，发泡剂常用于制备气泡酒、软饮料、面包和糕点等产品，以增加产品的口感和质感。
在药品制造中，发泡剂被用于制备泡沫型药物，如泡沫剂和泡腾片等，以方便患者的服用。
在个人护理产品中，发泡剂被用于制备泡沫洗手液、泡沫洗面奶和泡沫沐浴露等产品，以增加产品的舒适度和清洁度。
此外，在建筑材料领域，发泡剂被广泛应用于制备泡沫混凝土、泡沫隔热材料和泡沫水泥等，以提高材料的轻盈性和保温性。
在化妆品行业中，发泡剂被用于制备泡沫隔离霜、泡沫清洁面膜和泡沫剃须膏等产品，以改善产品的使用体验和效果。
总之，发泡剂是一类应用广泛的物质，它们通过产生气泡或泡沫来改变物质的性质和应用。
发泡剂的种类繁多，每一种都有其特定的作用和应用领域。
从食品和饮料加工到建筑材料制备，从药品制造到化妆品生产，发泡剂都发挥着重要的作用。
随着科学技术的不断发展，对新型发泡剂的研究和应用将会更加广泛和深入。
丁烷发泡的原理
丁烷发泡的原理丁烷发泡原理是利用丁烷气体的膨胀性和发泡剂的作用，通过生成气泡来实现发泡的效果。
丁烷是一种具有饱和链烷烃结构的有机化合物，分子式为C4H10，是一种无色无味的气体。
丁烷具有较低的沸点和蒸发性，在常温下容易蒸发成气体，并具有较低的密度。
这些性质使得丁烷成为一种理想的发泡剂。
当丁烷与发泡剂接触时，发泡剂会通过物理或化学反应将部分液态的丁烷转化为气体态。
发泡剂与丁烷之间的反应会产生大量的气体，这些气体以泡沫形式存在于液体中，从而产生发泡效果。
常见的发泡剂有机硅油、表面活性剂、催化剂等，它们可以通过以下两个方式促进丁烷发泡：1.物理发泡方式：物理发泡主要通过改变丁烷的状态来实现。
在发泡过程中，发泡剂会通过降低丁烷在液体中的溶解度，使其从液态蒸发转变为气态。
这种蒸发过程会产生大量的气泡，从而形成泡沫。
此外，发泡剂还可以调节泡沫的稳定性和密度，使得泡沫能够更长时间地保持稳定。
2.化学发泡方式：化学发泡主要是通过发泡剂与丁烷之间的化学反应来实现的。
在这种情况下，发泡剂会与丁烷发生反应，产生一种具有膨胀性的气体。
例如，有机硅油发泡剂常通过水和丁烷之间的反应产生氢气，从而实现发泡效果。
这种化学反应可以在相对较低的温度下进行，避免了高温对发泡材料的破坏。
需要注意的是，丁烷发泡过程中要确保发泡剂的使用量适中，过少会导致泡沫稀疏，过多则会使泡沫变得致密而不易挥发。
此外，还需要合理选择发泡剂的种类和配比，以满足不同发泡要求的材料。
丁烷发泡应用广泛，可以用于制备各种形状和密度的泡沫材料，如保温材料、隔音材料、填充材料等。
发泡材料具有轻质、隔热、吸音和阻燃等特性，被广泛应用于建筑、汽车制造、电子产品等领域。
总的来说，丁烷发泡利用丁烷气体的膨胀性和发泡剂的作用，在改变丁烷状态或与之发生化学反应的过程中产生气泡，从而实现发泡的效果。
这种发泡方式具有简单、高效、环保等特点，在工业生产和日常生活中得到广泛应用。
发泡剂的生产工艺及配方
发泡剂的生产工艺及配方《发泡剂的生产工艺及配方》摘要：发泡剂是一种重要的化学材料，广泛应用于建筑、装饰、汽车和其他工业领域。
本文将介绍发泡剂的常见生产工艺及配方，以及其在不同领域的应用情况。
引言：发泡剂是一种能够制造气泡，并使材料具有轻质、保温和吸音等性能的化学添加剂。
其使用范围广泛，能够满足不同行业的需求。
发泡剂的生产涉及多种工艺和配方，本文将着重介绍其中的一些常见方法和配方。
一、生产工艺1. 发泡剂的物理发泡工艺物理发泡工艺是通过机械手段将气体注入到材料中，产生气泡的工艺。
常见的方法有气流发泡、击打法和超声波法。
2. 发泡剂的化学发泡工艺化学发泡工艺是通过化学反应释放气体，在材料中形成气泡的工艺。
该工艺一般采用添加剂与反应物的混合，通过触发剂的作用，引发反应产生气体。
常见的方法有乳化法、热解法和氧化法。
3. 发泡剂的物理-化学复合发泡工艺物理-化学复合发泡工艺将物理和化学发泡工艺相结合，充分利用不同工艺的优点。
该工艺一般运用辅助气体或添加剂在特定条件下增强材料的发泡效果。
二、常用的发泡剂配方1. 物理发泡剂配方常见的物理发泡剂配方包括氯化甲烷、氮气、柴油、酒精和氮气等，根据不同材料的需求选择合适的发泡剂。
2. 化学发泡剂配方化学发泡剂的配方一般包括泡沫稳定剂、酸性和碱性催化剂，以及气体生成剂等。
配方中的每种成分都有其独特的作用，能够实现不同的发泡效果。
3. 物理-化学复合发泡剂配方物理-化学复合发泡剂配方综合了物理发泡剂和化学发泡剂的配方原则。
通过调整不同发泡剂的比例以及添加剂的使用量，实现更好的发泡效果。
三、发泡剂的应用领域发泡剂广泛应用于建筑、装饰、汽车和其他工业领域。
在建筑领域中，发泡剂可用于墙体隔热、屋顶保温和保温装饰等方面。
在汽车领域，发泡剂可以提高汽车的轻量化和吸音效果。
此外，发泡剂还可以用于食品、医药等领域。
结论：发泡剂是一种重要的化学材料，其生产工艺和配方多样，可以根据不同材料需求选择合适的工艺和配方。
简述EVA发泡原理
简述EVA发泡原理EVA（乙烯-乙酸酯共聚物）是一种常用的合成弹性体材料，广泛应用于制鞋、运动器材、胶带等领域。
EVA发泡是将EVA材料通过物理或化学方法使其发生膨胀并形成透明、均匀的气孔结构的过程。
EVA发泡具有很多优点，如轻质、柔软、隔热、吸震等，因此受到广泛应用。
EVA发泡通常有两种方法：物理发泡和化学发泡。
物理发泡是利用低挥发性液体或气体在加热下溶入EVA中，并在冷却过程中迅速释放出来，形成气泡。
具体步骤如下：1.选择适当的发泡剂：发泡剂是产生气泡的关键因素，通常使用气泡稳定性高的物质，如氯佛卡宾（FC）、氨、丙烷等。
选择合适的发泡剂可以控制气泡大小和分布。
2.制备发泡预混料：将EVA颗粒和发泡剂进行预混，确保发泡剂充分分散在EVA中。
3.挤出：将发泡预混料经过挤出机挤出成型，形成均匀的料条。
4.发泡：将挤出的料条进行热处理，在热桶中利用热能使发泡剂在EVA中膨胀。
这个过程中需要控制温度、时间和压力，以确保发泡的均匀性和气孔的稳定性。
5.冷却：经过发泡处理的EVA料条会在通过冷却模具时迅速冷却，使气泡结构固定下来。
6.切割：冷却后的EVA料条可以按照需要进行切割，得到发泡EVA制品。
化学发泡是向EVA中加入化学发泡剂，并在加热过程中，发生分解并释放出二氧化碳等气体，从而使EVA形成气孔结构。
具体步骤如下：1.选择适当的化学发泡剂：化学发泡剂是产生气泡的关键，常用的有纯态双异氰酸酯（PAPI）和混合态多异氰酸酯（MDI）。
选择合适的发泡剂可以控制气泡大小和分布。
2.制备发泡预混料：将EVA颗粒和化学发泡剂进行预混，确保发泡剂充分分散在EVA中。
3.挤出：将发泡预混料经过挤出机挤出成型，形成均匀的料条。
4.发泡：将挤出的料条经过加热处理，发泡剂发生分解，产生气体。
加热温度和时间需要根据具体发泡剂的特点来确定。
5.冷却：经过发泡处理的EVA料条会在通过冷却模具时迅速冷却，使气泡结构固定下来。
6.切割：冷却后的EVA料条可以按照需要进行切割，得到发泡EVA制品。
发泡剂种类发泡剂种类大全
发泡剂种类发泡剂种类大全一、物理发泡剂物理发泡剂种类较多，如脂肪烃、氯代烃、氟氯烃和二氧化碳气体等，自20世纪50年代，一氟三氯甲烷(CFC-11)作为聚氨酯首选的发泡剂被广泛应用，因其对大气臭氧层有破坏作用，为了保护地球生态环境，必须禁止使用CFCS类化合物。
多年来国内外一直在寻找和开发理想的替代产品，替代发泡剂除考虑发泡剂本身的性质外，一般还需要对聚醚多元醇、匀泡剂、催化剂等原料进行适当调整与改善，使配方体系达到最优化，因此物理发泡剂的关键在于替代产品的开发与应用研究。
到目前为止，对发泡剂CFC～11的替代主要有以下四种方案。
(1)二氧化碳发泡剂二氧化碳发泡剂有两种，一种是异氰酸酯和水反应生成二氧化碳(水发泡)作为发泡剂，另一种是液体二氧化碳。
水发泡与CFC-11相比优点在于，二氧化碳ODP(臭氧损耗值)为零，无毒、安全、不存在回收利用问题，不需要投资改造发泡设备;缺点是发泡过程中多元醇组份粘度较高，发泡压力与泡沫温度都较高，泡沫塑料与基材粘接性变差，尤其是硬泡产品的热导率高;由于二氧化碳从泡孔中扩散速度较快，而空气进入泡孔较慢，从而影响泡沫塑料尺寸稳定性，虽然可以通过改性有所改进，但是仍然不如CFC-11发泡材料。
目前主要用于对绝热性要求不高的供热管道保温、包装泡沫塑料和农用泡沫塑料等领域;液体二氧化碳发泡优缺点与水发泡相同，目前主要用于聚氨酯软泡，用于硬泡可以克服水发泡增加了异氰酸酯的消耗量、泡沫塑料发脆和与基材粘接性差等缺点。
但是液体发泡要对发泡机进行改进，液体二氧化碳储运费用增加，目前液体二氧化碳发泡技术尚在不断研究与发展之中。
(2)氢化氟氯烃发泡剂氢化氟氯烃(HCFC)类发泡剂，分子中含有氢，化学特性不稳定，比较容易分解，因此其ODP要远远小于CFC-11，所以HCFC被当作CFC发泡剂第一代替代产品，在过渡时期内暂时使用，应尽可能在短时间内被无氯化合物所取代。
目前欧盟、美国、日本禁止使用HCFC类发泡剂的时间为2004年底，我国截止使用年限为2030年。
塑料发泡方法和发泡原理(运用实操)
塑料发泡方法及发泡原理简介泡沫塑料的品种很多，常用的发泡方法有物理发泡法、化学发泡法和机械发泡法等(一)物理发泡法是指利用物理原理发泡的方法，包括以下三种：①在加压下把惰性气体压入熔融聚合物或糊状复合物中，然后降低压力，升高温度，使溶解的气体释放膨胀而发泡。
目前聚氯乙烤和聚乙烯泡沫塑科等有用这种方法生产的。
优点是气体在发泡后不会留下残渣，不影响泡沫塑料的性能和使用。
缺点是需要高的压力和比较复杂的设备。
②利用低沸点液体蒸发气化而发泡。
把低沸点液体压入聚合物中或在一定的压力、温度下，使液体溶入聚合物颗粒中，然后将聚合物加热软化，液体也随之蒸发气化而发泡，此法又称为可发性珠粒法。
目前采用该法生产的有聚苯乙烯泡沫塑料和交联聚乙烯泡沫塑料。
作发泡剂用的低沸点液体有：脂肪族烃类(丁烷、戊烷等)。
含氯脂肪族烃类(如二氯甲烷)和含氟脂肪族烃类(如F—11，F—12，F—114等)。
此外，脂环烃类、芳香烃类、醇类、醚类、酮类和醛类等也可使用。
常用低沸点液体发泡剂的。
③在塑料中加入中空微球后经固化而制成泡沫塑料。
此种泡沫塑料称为组合泡沫塑料。
（二）化学发泡法发泡气体是由混合原料中的某些组分在成型过程中发生的化学作用而产生的。
包括以下两种。
（１)发泡气体是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。
常见的有碳酸氯钠、碳酸铵、偶氮二甲酰胺(俗称AＣ发泡刑)、偶组二异丁腊和N，N—二甲基N，N－二亚硝基对苯二甲酰胺等。
化学发泡剂的分解温度和发气量，决定其在某一塑料中的应用。
理想的分解型发泡剂应具有以下性能：①发泡剂分解温度范围应比较狭窄稳定；②释放气体的速率必须能控制并且应合理地快速③放出的气体应无毒、无腐蚀性和具有难燃性④发泡剂分解时不应大量放热⑤发泡剂在树脂中具有良好的分散性⑥价廉，在运输和贮藏中稳定⑦发泡剂及其分解残余物应无色、对发泡聚合物的物理和化学性能无影响⑧发泡剂分解时的发气量应较大。
（２）发泡组分间相互作用产生气体的化学发泡法。
物理发泡与化学发泡说明
总之，从注塑产品本身结构性能来讲物理发泡技术要比化学发泡技术成型的产品更好，而且相同产品，物理发泡的制作成本比化学发泡的制作成本更有优势。
塑料化学发泡成型
分解释放出气体而发泡成型。
国内化学发泡设备技术不是很成熟，而且还受到发泡剂和发温度的外在因素的影响，采用这种技术做出来的产品表面粗糙度和产品密度不均匀，产品变形量比较大。
塑料低压物理发泡成型
低压物理发泡就是将惰性气体在压力作用下溶于塑料熔体中，再经过减压释放出气体，从而在塑料中形成气孔而发泡成型。
化学发泡和物力发泡的区别
(1)化学发泡主要是其发泡的均勻性難控制,温度热敏高,不易准确控制些，加工温度区间窄,一般发泡度在40%左右，化学发泡可以在普通押出机上生产。
速度比较快，线径相对可以。
對線材特性的穩定性有一定影響. 多用在VGA,DVI,HDMI,SAT芯线发泡上.
(2)物理发泡很好控制发泡度，关键是N2气流量（压力）和各段预热温度这两种工艺参数的调整，只有操作员操作技术熟练就容易了。
物理发泡的发泡度比较稳定,化学发泡的发泡度不稳定! 化学发泡发泡后有残留但是在后续生
产和储存及使用上问题不大。
(3)最终选择物理發泡還是化學發泡，原则是看你制作有什么性能要求的產品, 譬如普通數據電纜用化學發泡基本满足发泡度需求, 化學發泡發泡度理论最高50%, 而物理發泡可以高達80%, 介電損耗當然比較小.如果做DVI 24AWG芯线最好使用物理發泡,能保证ID小些.物理發泡用在高頻傳輸的線材比較好,發泡均勻,傳輸損耗相對要小.
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聚氨酯发泡工艺技术
聚氨酯发泡工艺技术聚氨酯（Polyurethane）是一种非常重要的聚合物材料，由于其低密度、良好的绝缘性能和抗冲击性，广泛用于建筑、汽车制造、家具等各个领域。
而聚氨酯发泡工艺技术作为聚氨酯制品的核心生产技术，对于产品的质量和性能起着至关重要的作用。
聚氨酯发泡工艺技术主要分为两类：化学发泡和物理发泡。
化学发泡主要通过在聚氨酯原料中加入发泡剂，然后在加热条件下发生化学反应来产生气体，使聚氨酯原料膨胀形成气泡结构，最后固化成弹性固体。
这种发泡工艺适用于制造软性的聚氨酯制品，如垫子、座椅和海绵等。
化学发泡的关键是选择合适的发泡剂和控制好热处理过程，以确保产品的质量和性能。
化学发泡工艺具有生产效率高、成本低的优点，是目前应用最广泛的聚氨酯发泡工艺之一。
物理发泡则是通过在聚氨酯原料中加入物理泡沫剂，然后通过机械方式形成气泡结构，最后固化成形。
这种发泡工艺适用于制造硬质的聚氨酯制品，如保温板、泡沫塑料和绝缘材料等。
物理发泡的关键是选择合适的泡沫剂和控制好发泡的机械参数，以确保产品的密度和结构均匀。
物理发泡工艺具有成型精度高、产品性能稳定的优点，但生产效率较低，成本较高。
不论是化学发泡还是物理发泡，聚氨酯发泡工艺技术都需要考虑以下几个关键因素：首先是选择合适的原料。
聚氨酯发泡材料通常由两种原料：聚氨酯预聚体和发泡剂组成。
在选择聚氨酯预聚体时，需要考虑预聚体的活性、分子量和端基类型等因素。
在选择发泡剂时，需要考虑发泡剂的稳定性、挥发性和气化速率等因素。
合理选择原料对产品的质量和性能有着直接的影响。
其次是控制好发泡参数。
发泡参数包括发泡剂的添加量、加热温度和时间等。
合理控制发泡参数可以确保聚氨酯材料膨胀形成均匀的气泡结构，从而提高产品的性能。
不同类型的聚氨酯制品需要根据其特定的要求来调整发泡参数，以满足产品的功能和应用需求。
最后是合理的快速固化。
聚氨酯发泡工艺中的固化过程对产品的质量和性能起着决定性的作用。
固化过程一般通过加热、冷却或添加固化剂来完成。
聚苯乙烯泡沫
聚苯乙烯泡沫一、简介聚苯乙烯泡沫（Polystyrene Foam）是一种轻质、蓬松且具有优良隔热性能的材料。
由于其独特的特性，它在各个领域都有广泛的应用，包括建筑、包装、航空航天等。
本文将详细介绍聚苯乙烯泡沫的制备方法、特性及应用领域。
二、制备方法聚苯乙烯泡沫的制备主要有两种方法：物理发泡法和化学发泡法。
1. 物理发泡法物理发泡法是一种通过热能将聚苯乙烯加热至熔融状态，再将压缩的空气或氮气注入其中，利用原料内部的气体膨胀形成泡沫结构的方法。
这种制备方法的优点是操作简单、成本低廉，但存在能量浪费、环境污染等问题。
2. 化学发泡法化学发泡法是一种通过在聚苯乙烯中添加发泡剂，并通过加热使发泡剂分解产生气体，以形成泡沫结构的方法。
这种制备方法的优点是能够控制泡沫的孔隙度和密度，并且能够在有限空间内制备出较大尺寸的泡沫材料。
三、特性分析1. 轻质材料由于聚苯乙烯泡沫的孔隙结构，其密度很低，因此具有非常良好的轻质特性。
这使得聚苯乙烯泡沫在包装领域有很大的应用潜力，可以减轻运输和包装材料的重量。
2. 优良的隔热性能聚苯乙烯泡沫具有良好的隔热性能，可以有效地阻挡热量传递的损失。
这使得聚苯乙烯泡沫在建筑领域有广泛的应用，可用于墙体隔热、屋顶保温等。
3. 良好的吸震性能聚苯乙烯泡沫具有一定的弹性和柔韧性，能够吸收和缓解外部冲击的力量，保护物品的安全。
这使得聚苯乙烯泡沫在包装电子产品、家具等易碎货物时得到广泛应用。
4. 耐化学性能由于聚苯乙烯泡沫具有一定的化学稳定性，能够抵抗多种化学物质的侵蚀。
这使得聚苯乙烯泡沫在食品包装、医药包装等领域得到广泛应用。
四、应用领域1. 建筑领域聚苯乙烯泡沫在建筑领域有重要的应用，可以用于墙体隔热、屋顶保温、地板减震等。
它的优良隔热性能可以有效降低能耗，提高建筑的能源利用效率。
2. 包装领域聚苯乙烯泡沫可以被制成各种形状和尺寸的包装材料，用于保护电子产品、家具、玻璃器皿等易碎货物的安全运输。
发泡剂的作用原理以及应用
发泡剂的作用原理以及应用1. 发泡剂的概述发泡剂是一种能够在材料中产生气泡或泡沫的化学物质或物理性质的物质，能够改变材料的密度和机械性能。
发泡剂广泛应用于建筑材料、塑料、橡胶、食品加工等领域，具有重要的经济和社会价值。
2. 发泡剂的作用原理发泡剂的作用原理主要分为化学发泡和物理发泡两种方式。
2.1 化学发泡化学发泡是通过化学反应将发泡剂中的产气物质释放出来，从而在材料中产生大量气泡。
常见的化学发泡剂包括有机酯类、脂肪族酰胺类、酚醛树脂类等。
其作用原理如下：•发泡剂中的产气物质在一定条件下分解或反应，产生气体。
•产生的气体在材料中形成气泡，使其体积膨胀。
•气泡的形成使材料的密度降低，从而提高了材料的绝缘性能和吸声性能。
2.2 物理发泡物理发泡是通过物理手段将发泡剂在材料中分散形成气泡。
常见的物理发泡剂包括基于温度变化的发泡剂、机械发泡剂等。
其作用原理如下：•温度变化型发泡剂：通过改变材料的温度，使发泡剂由固态或液态转变为气态，从而形成气泡。
•机械发泡剂：通过物理的力作用使发泡剂在材料中分散形成气泡，例如搅拌、振动等方式。
3. 发泡剂的应用发泡剂广泛应用于各个领域，以下列举几个常见的应用领域：3.1 建筑材料中的应用发泡剂在建筑材料中的应用主要体现在保温隔热材料、填料材料、隔音材料等方面。
•保温隔热材料：发泡剂可以降低材料的密度，减少热量的传导，提高建筑材料的保温性能。
•填料材料：发泡剂可以增加材料的韧性和抗冲击性能，提高材料的填充性能。
•隔音材料：发泡剂可以增加材料的吸声性能，降低噪音传播。
3.2 塑料和橡胶制品中的应用发泡剂在塑料和橡胶制品中的应用主要体现在降低材料的密度、提高材料的吸震性能、改善产品的质感等方面。
•降低材料的密度：发泡剂可以在塑料或橡胶制品中形成大量气泡，降低材料的密度，减少成本。
•吸震性能：发泡剂可以吸收撞击或振动的能量，提高塑料或橡胶制品的抗震性能。
•改善产品的质感：发泡剂可以使制品表面形成细小泡沫结构，提高产品的触感和质感。
发泡材料化学知识点总结
发泡材料化学知识点总结发泡材料的制备方法主要有物理发泡和化学发泡两种。
物理发泡是指在高温或高压条件下，通过加入气体或发泡剂使材料膨胀形成泡孔结构；化学发泡是在原材料中添加化学发泡剂，在一定条件下发生化学反应产生气体使材料发泡。
根据不同的发泡材料和应用要求，选择不同的发泡方法。
发泡材料具有一定的化学结构，在制备和应用中，需要考虑其化学性能。
本文将从发泡剂、原材料选择、发泡机理、发泡材料的特性和应用等方面进行详细的介绍。
一、发泡剂发泡剂是指能够在一定的条件下生成气体，使材料膨胀形成泡孔结构的物质。
根据其性质和作用机理，发泡剂可以分为物理发泡剂和化学发泡剂。
1.物理发泡剂物理发泡剂是指在高温或高压条件下释放气体的物质。
目前广泛应用的物理发泡剂主要包括氮气、二氧化碳和氟利昂等。
氮气和二氧化碳是通过在高温或高压下将气体溶解在塑料或橡胶中，然后迅速降低温度或压力使气体膨胀形成泡孔结构；氟利昂是通过在原材料中加入氯氟碳化合物，在加热条件下释放气体，使材料发泡。
物理发泡剂的优点是发泡效果好，泡孔均匀细密，但需要高温或高压条件。
2.化学发泡剂化学发泡剂是指在一定条件下发生化学反应产生气体。
常见的化学发泡剂包括氧化铝、氧化钠和碳酸氢铵等。
这些物质在一定条件下会分解产生气体，使材料发生膨胀。
化学发泡剂的优点是反应速度快，不需要高温或高压条件，但需要考虑产生的气体对材料的影响。
二、原材料选择选择适合的原材料是制备发泡材料的关键步骤。
常用的原材料包括塑料、橡胶、水泥和金属等。
根据不同的原材料，需要选择不同的发泡剂和发泡方法。
1.塑料塑料是一种具有可塑性和可加工性的高分子材料，广泛应用于发泡材料的制备。
常见的发泡塑料包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)和聚氨酯(PU)等。
根据不同的要求，可以选择不同的发泡剂和发泡方法。
2.橡胶橡胶是一种具有弹性和耐磨性的高分子材料，常用于发泡橡胶的制备。
物理发泡知识
物理发泡知识一.发泡分为两种方式：物理发泡&化学发泡1.物理发泡是选择合适分子量的HDPE,在使用过程中用专用N2压缩设备N2混入螺缸中融熔在料里.经螺杆搅拌均匀,并产生较大压力在挤出后瞬间膨胀,形成质轻多孔的发泡PE.2.化学发泡是在HDPE中添加了发泡剂,其主成份一般为氨类化合物,其在高温时会分解并产生N2,利用较小的外模,使其机头内获得较大压力.当挤出后,因压力释放,而使其内部N2膨胀成气孔,成为发泡PE.因在其中添加了发泡剂,利用化学反应来达到发泡效果,故称为化学发泡.二.发泡的目的及优点1.使制品轻量化,同时可以降低材料成本,但降低材料的介电系数才是主要目的.2.介电常数小、介质损耗低、高频衰减低、性能稳定、防水防潮和弯曲性好、电缆外径小、使用寿命长等优点.3.机械性能和电性性能良好.三.发泡的缺点.机械强度小、易损伤；不耐磨,耐热性能差,对导体附著力小、易燃.四.发泡的原理1.物理发泡是利用塑料挤出过程中直接注入气体或液态气体来实现发泡绝缘,物理发泡的制造方法是采用不产生损耗的气体用发泡齐,所以消除了化学发泡剂的弊端,即绝缘内不存在化学发泡方法产生的残余物或水份,使绝缘的介质损耗大幅度下降,物理发泡可消除化学发泡的许多工艺加工限制,易于制得泡孔微小、发泡均匀的优质绝缘,特别是可制得发泡高达80%的绝缘,而化学发泡绝缘的发泡度仅40%左右.2.物理发泡绝缘材料是由于基本树脂(绝缘塑料)、发泡剂和成核剂构成,物理发泡法主要应用于聚乙烯,也同样应用于氟塑料.进行物理发泡时,聚合物(即PE绝缘料)应同成核剂混合,同时把气态或液态的发泡剂注入熔融的聚合物中,并令其从熔解状态析出,使之在挤出过程中不断产生凝聚中心与气泡,成核剂能使气泡的大小及分布变得均匀.3.氮气发泡是通过压缩空气启动注入泵,在一定的压力下使氮气高压泵升压,并通过稳流阀行控制,然后从喷头把氮气注入挤出机中,当氮气在高压作用下,像雾状一样喷入挤出机内熔融的聚乙烯之中,同时与聚乙烯中的成核剂发生核化,挤出后在空气中形成发泡绝缘.氮气物理发泡的主要过程就是将氮气溶解于熔融的聚乙烯(PE)之中,形成微细的泡孔结构,在挤出机螺缸内,含有少量成核剂的PE料经加热搅拌充分塑化后,将氮气注入.4.物理发泡过程中为了易于泡孔生成,还在PE材料中添加一定量的成核剂,常用的主要成份为偶氮二洗胺.五.工艺设备及工艺设计1.高压氮气注射系统,范围50~700bar,其稳定性、密封性要好.2.内导体预热设备要有足够的功率,能实现导体温度调节范围在常温50℃.3.芯线的牵引要稳定而有力,冷却水槽要有足够的长度.4.由于成核剂分解诱导期较长且具有突发性,挤出后仍有残余,故模口温度要低,否则在高温环境中,绝缘层的内部会出现泡孔过度生长,导致泡孔破裂、并泡,大小不均,甚至产生开孔状态破坏绝缘结构.5.工艺实践中发现成核剂含量0.5%左右即能满足要求,且单对发泡度而言,PE发泡料产品在恰当工艺条件下均右达到80%以上.6.PE发泡料的熔体温度一般为180℃,实际上由于注气段之前塑化段较短,温度应设置得高一些,以实现熔体较充分的塑化.机头区域温度要降低,整个温度设置由前到后逐步收敛,呈类似正弦波分布曲线,效果较好.7.氮气的注入位置在机身的中段,其工艺参数的设置对能否实现高发泡度至关重要,由分子热力学原理可知分子热动力越快(温度高),密度越大,其表现出来的压力越大.随著熵的增加,分子热运动不一样的两个系统发生交流后,将趋于均衡.8.由于物理发泡绝缘层厚度为泡沫结构,冷却时由外向内逐步固化,过程很慢,故应采用压力式或半压力式模具.六.物理发泡绝缘的隔层挤出技术1.三层绝缘与传统的线缆发泡绝缘技术不同的是,隔层挤出工艺可使绝缘获得内层、发泡层和外层的三层结构.各层均有特别的作用,其中：1).内层挤包在导体上,这是一层很薄的实心层,标称厚度为10um,它使得导体和绝缘层间有良好的附著性,因厚度很薄,故对绝缘整体的性能影响很小,内层应尽可能薄,导体上的内层厚度越薄,则要求挤出机的挤出量越稳定.2).发泡层作为绝缘介质,要求其发泡度尽可能高,对于线缆而言,计算和实际生产均倾向要求有60%的发泡度；对于较厚的绝缘层(如小同轴电缆),发泡度高达70%,聚乙烯通常用作发泡层的材料.3).外层则可保证机械强度和良好的表面质量,提高整个绝缘层的耐磨性,目前线缆绝缘用的聚乙烯也适用于表层材料,外层的厚度约为50um,它取决于电缆的结构和要求.七.模具的选择1.绞合外径：d=√N×1.155×d2.外模：DX=√D2×0.5+d2×0.5(经验得出)发泡芯线内模：D=d+k(k=0.6~1.5)D-内模孔径d-导体外径k-内模放大值,单支导体放大值较小,多支导体放大值较大发泡模套计算方法：Dx=[(1-F)*(D2-d2)+d2]1/2*k Dx-模套尺寸mm F-发泡度D-芯线外径mm d-导体外径(或内芯外径)mm k-系数0.95~1.0内模、模套间距L=1.5~2.5D L-间距D-模套孔径八.发泡的控制方法及成品电性关系控制方法：1).温度2).模具3).氮气流量4).导体预热5).绝缘内层电性关系：C=(单芯同轴线)C=24.13εlg(复合线)Zo=C→电容d→导体直径ε→绝缘的介电常数D→绝缘外径K→导体系数dW→编织导体OD Zo→阻抗导体条数导体系数绝缘物料介电系数1 1.000发泡LDPE 1.8 70.939发泡HDPE 2.2 19 0.970发泡PVC 5.0 37 0.980发泡PP 1.8 61 0.985化学发泡PE 1.8 91 0.988物理发泡PE 1.5九.发泡注意事项1.前水槽根据室温尽量使水槽水温不超过50℃,线材由于水温过高而继续发泡.2.机器开正常以后,尽可能不要调节引取速度和主机转速,这样使芯线OD不稳及发泡度也不稳,导致水中电容有变异.3.如断线后,应去挤料,因螺缸里的料通过氮气的分解使发泡料过度,导致外观粗糙,并有断胶现象.4.导体需过预热,预热时温度不可太高,会导致外径不圆并有发黄现象.5.需过内层PE,增加附著力.6.发泡印环机要尽量靠近机头,以免水中电容的差距才不会太大.7.OD控制或电容控制可移动前水槽跟眼模的距离.十.物理发泡线生产常见问题解决1.表面粗糙、破裂原因分析：1.1材料熔体流动速率较小(LD PE≤0.5g/10min，HDPE 0.2~1.0g/min)，开机速度较快易引起熔体破裂。
物理发泡机培训教程
物理发泡机培训教程第一部分：物理发泡机的原理和工作机制1.物理发泡的原理：物理发泡是通过将发泡剂和助发泡剂注入一个称为物理发泡机的装置中，通过增加温度和压力来使发泡剂膨胀并形成泡沫。
2.物理发泡机的组成部分：物理发泡机主要由加热系统、混合系统、发泡系统和控制系统组成。
3.物理发泡机的工作流程：设定所需的发泡参数，包括温度、压力以及发泡剂和助发泡剂的比例。
发泡剂和助发泡剂经由混合系统混合，然后通过加热系统提高温度和压力，最终通过发泡系统产生发泡气体。
第二部分：使用物理发泡机的操作步骤1.准备工作：检查发泡机的各个部分是否正常工作，确保安全操作。
2.加入发泡剂和助发泡剂：根据需要的比例，将发泡剂和助发泡剂倒入相应的罐中。
3.连接供电和气体管线：根据发泡机的要求，将其连接到电源和气体供应线。
4.设定参数：根据实际需要，设定温度和压力参数，并确保其他发泡参数正确设定。
5.加热和增压：启动发泡机，加热系统会加热发泡剂和助发泡剂，使其膨胀。
然后通过增压系统，将膨胀的气体压缩为发泡气体。
6.发泡：将发泡机的发泡系统置于需要发泡的位置，通过开启发泡系统，将发泡气体注入到待测部位。
7.监测和调整：根据实际效果，及时监测发泡效果并对参数进行调整，以提高发泡效果和质量。
第三部分：维护与保养1.清洁：定期清洁发泡机的各个部分，保持其干净，防止发泡剂和助发泡剂堵塞管道。
2.检查和更换零部件：定期检查发泡机的各个零部件，如密封圈、阀门等，如有损坏，及时更换，以确保发泡机的正常工作。
3.润滑：根据发泡机的要求，定期给机器的移动部件和零部件添加润滑油，以降低摩擦，延长机器寿命。
4.备用件和维修：确保有足够的备用部件，并定期检查发泡机的工作状态。
如有故障，及时维修。
总结：物理发泡机的操作和维护是确保其正常运行以及提高发泡效果的关键。
通过充分了解物理发泡机的原理和工作机制，合理操作和定期维护，可以保证物理发泡机的可靠性和稳定性，提高发泡效果和质量。
物理微发泡技术
物理微发泡技术物理微发泡技术是一种利用物理原理制备微纳米材料的技术。
在现代科技发展中，微纳米材料在材料科学、能源领域、生物医学等众多领域具有广泛应用前景。
而物理微发泡技术作为一种有效的制备方法，具有简单、高效、环境友好等优点，受到了研究者的广泛关注。
物理微发泡技术是通过在液体中引入气体形成气泡，利用气泡的物理特性实现微纳米材料的制备。
这种技术的基本原理是在液体中施加外界能量，使气体分子在液体中聚集形成气泡。
由于气泡具有较小的尺寸和较大的比表面积，因此能够提供更多的活性位点，增强材料的反应活性。
同时，气泡还能提供空间限制效应，促进反应物质的混合，加快反应速率。
物理微发泡技术包括超声波发泡、空气分散等多种方法。
其中，超声波发泡是最常用的方法之一。
超声波是一种机械波，具有高频振动、高能量密度等特点。
在超声波场的作用下，液体中的气体分子受到振动力的驱动，逃脱液体表面形成气泡。
超声波发泡技术具有发泡效率高、操作简单等优点，被广泛应用于微纳米材料制备中。
空气分散是另一种常用的物理微发泡技术。
通过将气体注入液体中，利用气体的溶解度和气泡的稳定性来实现微纳米材料的制备。
空气分散技术主要包括气体脱气和气体溶解两个阶段。
在气体脱气阶段，气体分子逐渐从液体中逸出形成气泡。
在气体溶解阶段，气泡受到液体中其他成分的影响，逐渐溶解形成微纳米材料。
除了超声波发泡和空气分散，物理微发泡技术还包括其他方法，如电解发泡、机械刺激发泡等。
这些方法都是利用不同的物理原理实现气泡的形成和稳定，从而制备微纳米材料。
这些方法各有特点，适用于不同的材料和应用领域。
物理微发泡技术在材料科学中有着广泛的应用。
通过调控发泡工艺和条件，可以制备出具有不同形貌、尺寸和结构的微纳米材料。
这些微纳米材料具有特殊的物理、化学和生物学性质，可用于制备高性能传感器、催化剂、纳米药物载体等。
此外，物理微发泡技术还可用于纳米材料的表面修饰和功能化，进一步提高材料的性能和应用效果。
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图4 氟塑料物理发泡串联生产线
一般多数其他供应商都使用以前电话电缆生产线的直径为300～350mm的牵引轮，意大利桑普公司在该生产线中采用多道次冷却槽的直径为400mm的牵引轮。由于物理发泡的芯线直径比其他实芯直径大，而且物理发泡特别容易受弯曲半径的影响，所以一般的CATV同轴电缆从不允许在完全冷却以前产生弯曲，即使进收线盘对线盘筒体直径也有要求。当然，数据缆芯由于直径小，速度快，必须要经过多道次冷却，但如果弯曲半径小，对传输性能产生显著影响，微波损耗增加。特别是将来这条生产线还要做5mm的微型同轴，如果直径小于400mm的牵引轮根本无法满足要求。因此，改良设计采用直径较大的牵引轮来防止损耗增加和绝缘层损坏。(
物理发泡的主要优点
与化学发泡比较，物理发泡能达到的发泡度能明显提高。以PE为例：化学发泡能达到的最高发泡度为50%，而物理发泡能达到的最高发泡度为80%。
在生产不同的电缆产品时，一般达到的发泡度也不同，例如：对化学发泡而言，市话电缆的最高发泡度为40%；对物理发泡而言，市话电缆的最高发泡度为60%，数据电缆的最高发泡度为65%，迷你同轴电缆的最高发泡度为72%～75%，同轴电缆的最高发泡度为78%，射频电缆的最高发泡度为80%。
在通讯电缆的生产过程中，以往通常采用实心绝缘或化学发泡工艺。20世纪80年代始，出现了物理发泡技术。经过多年的改进和完善，物理发泡已经发展为完全成熟的生产工艺。
作为一种成熟和可靠的工艺，物理发泡已经被电缆市场完全接受，并取代化学发泡工艺而广泛应用于实际生产。一般被采用的发泡绝缘材料包括聚乙烯(PE)和氟塑料(FEP)，可用于通讯电缆、数据电缆、同轴电缆和射频电缆等。由于要达到极高的发泡度，物理发泡生产线的设备组成和设计要比化学发泡更复杂，例如需要更长的挤出机及气体注射系统等。
同时，发泡度的提高使物理发泡工艺具有更多优势，包括：提高信号的传输速度和传输频率，从而进一步提高产品的性能；提高生产线的速度，减少绝缘材料的使用量和外屏蔽铜材料的重量，从而进一步降低生产成本。
假设分别用实心、化学发泡和物理发泡来生产一种常用的同轴电缆（根据法国标准的A2型）作比较，从而综合体现物理发泡的主要优点，见表1。三种常见同轴电缆（如图1所示）拥有如下的共通性能：内导体使用铜线φ3.3mm；阻抗为75Ohms；绝缘材料为PE；适用于φ80mm挤出机（便于比较生产并在机头的出口处暴露到大气压力下，因而形成气泡。如果只是使用泡-皮的双层挤出机头，则绝缘材料将会在模具出口之前便暴露到大气压力之下。结果导致气体于导体与模具孔之间的间隙被释放，沿着导体表面形成一个长形的气泡。
要解决这一问题，须使用三层共挤的机头，将一层薄皮（厚度一般为0.02～0.05mm）挤到内层，防止气体沿着导体的表面释放。即采用皮-泡-皮共挤绝缘的三层挤出机组（如图3所示）。对于内薄皮的选择，必须要符合在高速条件下挤成薄壁的要求。LLDPE便能满足此要求。此种内薄皮大大提高了绝缘层的延伸性能（断裂延伸），并确保绝缘层可以良好地粘附在导体上。
从上述比较可以看出，当使用物理发泡工艺时，可以节省大量的绝缘材料和屏蔽材料，同时提高电缆的传输性能及生产效率。
物理发泡的基本原理
物理发泡的关键是要将气体（氮气）通过高压注射到挤出机中并与塑料混和。因此，挤出螺杆的设计必须要确保气体与塑料能得到最均匀的混和效果。
用于物理发泡挤出的螺杆，长径比（L/D）为32:1，气体的注射点约在螺杆长度的16D，从而可以被分为两个部分。第一段16D长度的螺杆的压缩比约为2，其作用是将聚合物熔化；第二段螺杆则用于将气体和绝缘材料彻底混和，该部分螺杆的设计结构有利于降低熔融温度，即提高熔体的粘度。基本原理如图2所示。
针对这一问题，意大利桑浦公司开发了氟塑料物理发泡串联生产线（如图4所示）。该物理发泡生产线的主挤出机以φ80mm代替以前的φ60mm或φ65mm。φ80mm挤出机只须以大约2/3的转速便可以达到同样的线速度和出胶量，真正达到挤出机运行的最佳状态，在套筒内压力适中，使混合更均匀，从而达到发泡均匀细腻的效果。
图3 用于三层共挤的挤出机组
物理发泡串联生产线
目前，国外市场对于数据电缆的安全性要求越来越严格，很多标准都要求使用氟塑料绝缘材料。意大利桑浦公司在这方面拥有领先技术，并一直与材料供应商（如杜邦等）紧密合作研发新技术。
众所周知，通过氮气和塑料良好混合并维持在最稳定的状态，才能达到发泡度高、泡细腻而均匀的效果。但是，如果在套筒中高转速产生高压力的情况下，混合将会遇到极大的困难。通常φ60mm挤出机为了达到最高线速度，必须开到极高转速，这时就已经非常接近挤出机的转速极限，转速与挤出量之间已超出了线性关系范围。挤出机在此状态下长期工作，严重影响其稳定性，而且在螺筒和螺杆间产生极高的压力，严重影响发泡效果。