微波发泡技术--技术前沿

微波发泡技术

微波是频率为300MH z～300GHz的电磁波，自1986年加拿大劳伦丁大学的R.Gedye等人首次报道了将微波应用有机合成以来，微波技术在有机化学、无机化学、分析化学和高分子材料等领域都得到了广泛的应用。微波技术的发展，尤其是民用微波器的出现，为高分子材料制备提供了新的技术途径。

相比低分子物质而言，聚合物(如xpe/ixpe泡棉)及低聚物由于黏度较大，不利于热传导。与传统的加热方式相比，微波加热的优点在于：①加热速率快；②微波穿透深度强，加热均匀，热梯度极小；③微波能被材料直接吸收，不经容器传导，无热滞后效应，利用脉冲技术容易实现温度控制；④能赋予高分子材料理想的性能

利用微波对热固性聚合物固化的高效率及微波活性低分子物质对微波的强吸收，在聚合物固化的同时低分子物质吸收微波气化，固化和发泡同时进行，形成聚合物泡沫材料。微波发泡成为制备聚合物泡沫材料的又一新途径，聚乙烯泡棉将产生一种新的生产方式。

美国通用电气公司的Lewis等人利用微波固化含乙烯基和含氢的聚硅氧烷制备了有机硅泡沫材料。以铂的环二乙烯配位络合物为催化剂，水及脂肪醇为发泡剂，用900W的微波炉辐照2.5min，即可制得有机硅泡沫材料，密度为0.18～0.27g/cm3，平均泡孔尺寸为0.6mm。美国Dow Corning公司的Kittle等人利用与上述类似的方法，但加入低温阻燃剂炔醇，微波活性物质铁氧化物、小分子脂肪醇，增强填料等制备满足不同使用要求的有机硅泡沫材料。

巴西使用微波作热源，使聚苯乙烯发泡，经过模塑方法制成泡沫塑料产品。其具体方法是在一密闭容器内与水混合的可发性聚苯乙烯粒料经微波加热作用下快速蒸发而发泡，其发泡倍率高达50倍。此密闭容器可采用一般的或经退火的透明玻璃，也可采用耐热的同名塑料制造。泡沫塑料成型时，把已膨胀的湿的聚苯乙烯粒料置于带孔的模具中，然后采用微波发热，使水快速成为蒸汽，同时也使粒料进一步膨胀，然后成型为泡沫制品。常用作缓冲包装。

中国工程物理研究院化工材料研究所利用微波方法制备了热固性环氧泡沫材料。按设计比例将环氧树脂、聚酰胺树脂、水、苯酚在纸杯中快速搅拌，混合均匀，将试样放入微波炉中，微波功率100%（900W）固化20～30s，然后室温放置1星期后备测试。研究表明，利用微波加热固化发泡制备热固性环氧泡沫塑料具有简便、高效率的特点。在微波条件下，环氧泡沫固化反应很完全，所制备的环氧泡沫具有良好的耐热特性，初始热分解温度大于300℃。微波技术将成为PE泡棉生产厂家长园特发生产xpe/ixpe材料的一个新方向。

深圳市长园特发科技有限公司 2012-09-28