泡沫塑料成型办法与模具

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聚氨酯泡沫材料及成型方法总结

聚氨酯泡沫材料及成型方法总结

聚氨酯泡沫材料及成型方法总结聚氨酯泡沫材料一、概况聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称。

凡是在高分子主链上含有许多重复的-NHCOO-基团的高分子化合物统称为聚氨基甲酸酯。

一般聚氨酯系由二元或多元有机异氰酸酯(通常为甲苯二异氰酸酯,简称TDI)与多元醇化合物(聚醚多元醇或聚酯多元醇)相互作用而得。

由于聚氨酯的结构不同,性能也不一样。

利用这种性质,聚氨酯类聚合物可以分别制成塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等。

近二十年来,聚氨酯在这几个方面的应用都发展很快,特别是聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯橡胶、聚氨酯涂料发展更加迅速。

泡沫塑料是聚氨酯合成材料的主要品种之一,它的主要特征是具有多孔性,因而相对密度较小,质轻,隔热隔音,比强度高,减振等优异特性。

根据所用原料不同和配方的变化,可制成软质、半硬质和硬质聚氨酯泡沫塑料几种。

聚氨酯原料异氰酸酯脂肪族脂环族芳香族多元醇聚酯多元醇聚醚多元醇其它多元醇扩链剂胺类扩链剂醇类扩链剂催化剂叔胺类催化剂金属有机催化其它助剂阻燃剂抗氧剂紫外线吸收剂着色剂增塑剂图1 聚氨酯泡沫合成主要原料1.1聚氨酯泡沫形成的化学机理多元醇与多异氰酸酯生成聚氨酯的反应,是所有聚氨酯泡沫塑料制备中都存在的反应。

发泡过程中的“凝胶反应”一般即指氨基甲酸酯的形成反应。

因为泡沫原料采用多官能度原料,得到的是交联网络,这使得发泡体系能够迅速凝胶。

基团反应如下:—NCO+—OH→—NHCOO—在有水存在的发泡体系中,例如聚氨酯软泡发泡体系、水发泡聚氨酯硬泡体系,多异氰酸酯与水的反应不仅生成脲的交联(凝胶反应),而且是重要的产气发泡反应。

所谓“发泡反应”,一般是指有水参加的反应。

—NCO+H2O+OCN—→—NHCONH—+CO2↑上述几个反应产生大量的热,这些热量可促使反应体系温度迅速增加,是发泡反应在短时间内完成。

并且,反应热为物理发泡剂(辅助发泡剂)的气化发泡提供了能量二、软质聚氨酯泡沫塑料软质聚氨酯泡沫塑料(简称聚氨酯软泡)是指具有一定弹性的一类柔软性聚氨酯泡沫塑料,它是用量最大的一种聚氨酯产品。

泡沫塑料模型的制作

泡沫塑料模型的制作

泡沫塑料模3.型的制作3.1 泡沫塑料模型概述3.2 泡沫塑料及加工工具3.3 泡沫塑料模型的制作技法模型制作—Model making3泡沫塑料模型的制作泡沫塑料模型概述3.1与大多数模型制作所用的材料相比,泡沫塑料的特点是加工容易、成型速度快,泡沫塑料质地松、密度低,表面效果不如其他材料好。

适于制作设计初期的研讨性模型。

模型制作—Model making3泡沫塑料模型的制作模型制作—Model making3泡沫塑料模型的制作模型制作—Model making3泡沫塑料模型的制作泡沫塑料及加工工具3.2打磨和整饰工具:打磨块和打磨垫板。

泡沫塑料模型经过切割出大概的形状后,对模型边角的修整、开槽及细节的雕刻,都应该使用对应形状的打磨块来进行,打磨块由砂纸用双面胶粘贴在木块上制成。

模型制作—Model making4产品模型制作的工具模型制作—Model making3泡沫塑料模型的制作泡沫塑料及加工工具3.2打磨板,用于对大面积的模型表面进行整饰,可得到准确的平滑的平面。

圆棒和圆锥,用于打磨泡沫塑料模型的孔和其他凹的圆弧形状。

特殊形状打磨块,由泡沫芯、纸板、木块等制成的凹棒,以适应特殊的形状。

4产品模型制作的工具模型制作—Model making打磨工具:砂纸、锉刀、什锦锉模型制作—Model making3泡沫塑料模型的制作泡沫塑料模型的制作法3.3泡沫塑料的表面喷涂处理:最好采用喷涂的方法进行上色处理,因为泡沫材料是多孔的材质。

膨胀聚苯乙烯泡沫塑料只能涂饰水性的颜料(油画颜料、丙烯或水粉),因为溶剂型的颜料会溶解聚苯乙烯材料。

如果对模型的不同部分需要采用不同的颜色,应该尽量在组装模型前喷涂不同的颜色,然后再组装到一起。

模型制作—Model making3泡沫塑料模型的制作模型制作—Model making3泡沫塑料模型的制作模型制作—Model making3泡沫塑料模型的制作模型制作—Model making3泡沫塑料模型的制作泡沫塑料模型制作的步骤及过程(1)切割(2)锉削 选用各种锉刀进行锉削加工,进行细加工。

泡沫塑料成型工艺流程及特点

泡沫塑料成型工艺流程及特点

泡沫塑料成型工艺流程及特点下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!Download Tip: This document has been carefully written by the editor. I hope that after you download, they can help you solve practical problems. After downloading, the document can be customized and modified. Please adjust and use it according to actual needs. Thank you!泡沫塑料成型工艺流程及特点:泡沫塑料成型工艺流程:①原料准备:选择合适的树脂和发泡剂,按产品需求配比,加入其他助剂如稳定剂、润滑剂等。

②混合发泡剂:将发泡剂均匀混入树脂中,可通过机械搅拌完成。

③预热/塑化:将混合物加热至树脂软化或熔融状态,便于后续发泡。

④成型加工:- 一步法:直接将混合好的物料置入模具中,加热加压使其发泡成型。

- 挤出成型:物料经挤出机高温高压挤出,进入模具发泡定型。

- 注射成型:适用于复杂结构,物料经注射机注入闭合模具内发泡。

⑤冷却固化:发泡后的产品在模具内或外部冷却,使泡沫结构固化定型。

⑥脱模与后处理:冷却后取出制品,进行修边、切割等后处理。

泡沫塑料成型工艺特点:- 轻质高强:泡沫塑料密度低,强度相对较高。

- 保温隔热:内部微孔结构有效隔绝热量传递。

- 吸音减震:微孔能吸收声波和缓冲震动。

- 成型多样:可根据需要制成各种形状和尺寸的产品。

- 加工灵活:适应多种成型工艺,满足不同应用需求。

- 环境适应性:耐腐蚀,可在多种环境下使用,但需注意回收处理对环境的影响。

注塑发泡工艺(3篇)

注塑发泡工艺(3篇)

第1篇一、引言注塑发泡工艺是一种广泛应用于塑料制品生产中的成型技术。

它通过在注塑过程中引入发泡剂,使塑料在熔融状态下产生气泡,形成多孔结构,从而降低塑料制品的密度,提高其性能。

本文将详细介绍注塑发泡工艺的原理、流程、设备、应用及优缺点。

二、注塑发泡工艺原理注塑发泡工艺的原理是在塑料熔融状态下,将发泡剂均匀地分布在熔体中,通过化学反应或物理变化,使熔体产生气泡。

这些气泡在注塑过程中逐渐长大,最终形成多孔结构的塑料制品。

发泡剂主要有以下几种类型:1. 气体发泡剂:如二氧化碳、氮气、氩气等,通过化学反应或物理变化产生气泡。

2. 液体发泡剂:如水、醇类等,通过蒸发产生气泡。

3. 固体发泡剂:如碳酸氢钠、碳酸钠等,通过加热分解产生气泡。

4. 混合发泡剂:将多种发泡剂按一定比例混合使用。

三、注塑发泡工艺流程1. 原料准备:选择合适的塑料原料和发泡剂,确保原料质量符合生产要求。

2. 熔融混合:将塑料原料和发泡剂送入注塑机料筒,在高温、高压条件下进行熔融混合。

3. 注塑成型:将熔融混合物注入模具,通过模具冷却、固化,形成多孔结构的塑料制品。

4. 后处理:对注塑成型的塑料制品进行脱模、修整、检验等工序。

5. 包装:将合格的产品进行包装,储存或销售。

四、注塑发泡工艺设备1. 注塑机:用于将塑料原料和发泡剂熔融混合,并注入模具。

2. 模具:用于成型多孔结构的塑料制品。

3. 冷却系统:用于冷却模具,提高生产效率。

4. 辅助设备:如料斗、输送带、自动脱模机等。

五、注塑发泡工艺应用注塑发泡工艺广泛应用于以下领域:1. 家用电器:如冰箱、洗衣机、空调等家电的隔热层、隔音层等。

2. 建筑材料:如保温板、隔音板等。

3. 交通工具:如汽车、船舶、飞机等内饰件。

4. 包装材料:如泡沫塑料托盘、缓冲材料等。

5. 纺织品:如泡沫填充物、运动鞋等。

六、注塑发泡工艺优缺点1. 优点:(1)降低塑料制品密度,减轻产品重量。

(2)提高塑料制品的隔热、隔音性能。

泡沫塑料成型办法与模具

泡沫塑料成型办法与模具

第17章泡沫塑料成型模具泡沫塑料是以树脂为原料制成的内部含有无数微小泡孔的塑料制品.现代技术几乎能把所有热固性和热塑性树脂加工成泡沫塑料.目前,主要的泡沫塑料品种有聚氨脂、聚苯乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯和脲醛等.泡沫塑料具有密度低、导热系数低、吸湿性低、回弹性好、绝热和吸音隔音等特点,因此,在建筑上广泛用作隔音材料,在制冷方面广泛用作绝热材料,在仪器仪表、家用电器和工艺晶等方面广泛用作防震防潮的包装材料,在水面作业时常用作漂浮材料.泡沫塑料按其发泡倍率的不同可分为低发泡、中发泡和高发泡泡沫塑料.一般来说,低发泡泡沫塑料密度大于0.4g/cm’;中发泡泡沫塑料密度为0.1~0.4 g/cm3;高发泡泡沫塑料密度低于0.1g/cm3.17.1泡沫塑料的成型原理泡沫塑料的成型分为气发泡沫塑料和组合泡沫塑料两种.本章主要介绍气发泡沫塑料的成型.气发泡沫塑料的形成是将气体溶解在液态聚合物中,或将聚合物加热到熔融状态并同时产生气体形成饱和溶液,然后通过成核作用形成无数微小气泡核,泡核增长而制得泡沫塑料.发泡用的发泡剂可预先溶解于聚合物中或与固态聚合物混匀,当温度升高或压力降低时,就会发出气体而形成泡沫塑料.气发泡沫的形成大体分为气泡的形成、气泡的增长和泡沫稳定三个阶段.把化学发泡剂加入熔融的聚合物,或在混有发泡剂的固态聚合物中通人蒸汽,就会因化学反应或加入的气体形成气一液溶液,当达到饱和状态时,就会形成气泡核,此过程称为成核过程.为了在气体浓度较低情况下成核,往往在配方中加入成核剂又称形核剂,加快泡沫塑料的形成速度和提高泡孔的细度.气泡形成后,随着溶解气体的增加,温度的升高,气体的受热膨胀和气泡之间的合并,将促使气泡不断地增长.同时,通过成核剂的作用大大增加了气泡的数量,再加上气泡膨胀使孔直径扩大,因此泡沫塑料将不断胀大.由于气泡的不断生成和增长,使得泡沫体系的体积和表面积增大,因此气壁的厚度会不断减薄,使泡沫体系不稳定.通常采用加入表面活性剂以减少气体扩散的作用来促使泡沫的稳定,也可通过提高聚合物熔体、对物料冷却或增加聚合物交联作用来达到稳定的目的.本章主要以聚苯乙烯树脂为例,介绍泡沫塑料的成型工艺及模具设计.17.2聚苯乙烯泡沫塑料的成型工艺聚苯乙烯泡沫塑料成型方法主要有模压法、可发性珠粒法和挤出发泡法.模压法是采用乳液法聚苯乙烯和热分解型发泡剂的方法制得泡沫塑料,是早期使用的方法,现在很少使用.目前大量使用的方法是可发性珠粒法和挤出发泡法,我国主要使用可发性珠粒法.17.2.1可发性聚苯乙烯珠粒的制备在成型泡沫塑料之前,必须先将发泡剂与聚苯乙烯制成易于流动的珠状半透明的可发性聚苯乙烯珠粒.1预发泡预发泡有间隙歇法和连续法两种,目前多用连续法,其主要设备是连续蒸汽预发泡机,如图16.1所示.预发泡前,发泡剂通常为石油醚、正戊烷、异戊烷、季戊烷等在聚苯乙烯合成时或聚合后加入,含量约为6%—8%.将含有发泡剂的珠粒状聚苯乙烯加入发泡机,利用蒸汽将其加热到90-1050C,使树脂软化,同时发泡剂汽化造成压力,促使珠粒膨胀40~80倍.2熟化预发泡后的颗粒在环境温度下自然冷却,贮存一段时间,具体时间可由实验确定.泡孔内的发泡气体和水蒸汽凝成液态,珠内压力减小,形成局部真空状态,这时周围的空气通过泡孔膜渗透入泡中,使气泡内的压力与环境压力达到平衡,这一过程称为熟化.由于发泡剂与空气组合,进一步发泡时,预发泡颗粒将会产生更大的膨胀力.通常熟化处理在布袋或大型网状料仓中进行,最适宜的熟化温度为22~260C下熟化8~24h后就可放入模具中成型.一般室温17.2.2聚苯乙烯泡沫塑料的成型工艺聚苯乙烯泡沫塑料在模具内通入蒸汽加热成型,故称为蒸汽加热成型法.按照加热方式与使用设备的不同,可分为蒸箱发泡成型和泡沫塑料成型机一种专用液压机直接通蒸汽发泡成型两种.1蒸箱发泡对于生产小型、薄壁和复杂的塑件,大多采用蒸箱发泡成型.将填满可发性聚苯乙烯原料的模具合模后放进蒸箱通人蒸汽加热,蒸汽压力和加热时间视塑件大小和厚度而定.一般蒸汽压力控制在0.05~0.25MPa,加热时间为2~3min,根据需要也可长达10min以上.模内的预发泡颗粒受热软化和膨胀就互相熔结在一起,从蒸箱内取出模具,冷却脱模后即可得到泡沫塑料制件.2泡沫塑料成型机发泡泡沫塑料成型机是国内普遍使用的聚苯乙烯泡沫塑料成型设备,该设备可分为包装成型机和板材成型机两种.厚度较大的泡沫塑料制件或大中型的泡沫塑料制件常采用泡沫塑料成型机直接发泡成型.在模具上开有供通气用的0.1~0.4mm直径的通气孔,在成型前先通入0.1~0.2MPa的加热蒸汽,将模具预热0.5min后,打开出气口,用气送法将预发泡颗粒注入模具型腔中,闭合出气口,在蒸汽室中通入0.1~0.2MPa的蒸汽,使温度升至1100C左右,型腔内的预发泡颗粒就膨胀粘接为一体,关闭蒸汽阀门并保持1~2min,然后通冷却水,最后脱模.17.2.3聚苯乙烯泡沫塑料成型模具泡沫塑料成型模具的结构比较简单.对于小型、薄壁和复杂的泡沫塑料制件或者小批量生产的泡沫塑料制件,常采用蒸箱发泡的手工操作模具;对于大型厚壁或者大批量生产的泡沫塑料制件,常采用带有蒸汽室的泡沫塑料成型机直接通蒸汽发泡模具.17.2.3.1手工操作模具手工操作模具本身没有蒸汽室,而是将整个模具放在蒸箱中通蒸汽加热,成型后移出箱外冷却.图16.2所示是包装盖手动蒸箱发泡模,一次成型一件.合模时,模套1和下模板3以圆周定位.为了开模方便,在模具的四周设有撬口8.上模板2、下模板3和模套1上均设有直径为1~1.8mm的通气小孔,孔距为15-20mm.整副模具靠铰链螺栓6和蝶形螺母5锁紧,铰链螺栓摆动要灵活,并要有足够的强度.17.2.3.2泡沫塑料成型机直接通蒸汽模具泡沫塑料成型机上的发泡模本身带有蒸汽室,其模具一般由两部分组成.立式成型机上设有上下模,上下模均设有蒸汽室.合模后,经预发泡的珠粒状聚苯乙烯由喷枪或用气送法从进料口输送到模具型腔内,料满后关闭气阀,然后在动、定模汽室内通人一定蒸汽压力的蒸汽,保持一定时间,接着再保温一段时间,然后在蒸汽室内通冷却水,冷却后脱模取件.图16.3为包装盒机动发泡模,适合于在卧式泡沫塑料成型机上生产.为了保证模具的良好密封,在动、定模板及分型面处设有密封环,在定模汽室板5、动模汽室板2和成型套10上均设有孔径8mm的通气小孔,孔距为20mm.17.2.3.3模具设计应注意的问题1型腔壁厚应尽量均匀虽然泡沫塑料成型模具一般都并不复杂,但是,由于每一次生产循环都会使模具受热受冷各一次,这样频繁的膨胀与收缩引起的热交变应力对模具的寿命会产生较大的影响,若模具壁厚不均匀,则影响就会更大,因此,泡沫塑料成型模具要求壁厚尽量均匀,一般约10 mm左右.2型腔应考虑脱模斜度一般型腔深度在100mm以内时,脱模斜度取10~1.50;型腔深度100mm 以上时,脱模斜度取20~30.手工操作的模具一般用手工脱模,因此,脱模斜度应取上限.有蒸汽室的机动泡沫塑料成型模具常采用在蒸汽室内通人压缩空气脱模的方法,受力比较均匀,故脱模斜度可取下限.另外,蒸汽室一定要考虑密封的问题,同时,为了使蒸汽室能均匀冷却,冷却水的通人与排出应能保证型腔均匀地得到冷却,且在蒸汽室中不应积水.3模具材料发泡成型的工艺特点决定了泡沫塑料的成型模具必须具有良好的导热性和能够长期经受由热胀冷缩产生的交变应力,还要具有耐蚀性能.在中小批量生产中,一般采用铝合金铸件来制造模具;在大批量生产中,可采用青铜等材料.为了保护模具型腔不受腐蚀以及脱模方便,通常型腔表面抛光后应涂脱模剂,最常用的脱模剂是硅油.17.3聚四氟乙烯塑料成型工艺与冷压成型模具聚四氟乙烯树脂的大分子链中,由于碳键的存在,增加了链的刚性.聚四氟乙烯是结晶型聚合物,其晶区熔点很高3270C,加上分子量很大和分子链的密集堆积等,使得其在高温下的熔融粘度很高,甚至加热到分解温度4150C时仍然不能变为粘流态.虽然聚四氟乙烯是热塑性塑料,但不能用一般热塑性塑料的成型方法成型,只能用类似粉末冶金烧结成型方法来成型,这种方法通常称为冷压烧结成型.成型时,先将,‘定量的聚四氟乙烯放人常温的模具型腔中,在压力的作用下压成密实的型坯,然后送至烧结炉亦称烘室内进行烧结,冷却后成为塑料制件.成型冷压成型的过程包括聚四氟乙烯粒度的选择、加料及其控制、压制及其工艺参数的选择压制过程中排气以及脱模等.1粒度冷压烧结成型大多采用通过悬浮法聚合的聚四氟乙烯粉料,如果成型薄壁塑件,亦可选用分散法聚合的聚四氟乙烯.聚四氟乙烯树脂是一种纤维状的粉末,在贮存或运输过程中,由于受压和震动,容易结块成团,致使冷压时加料发生困难或者所压制成的型坯密度不均匀,甚至出现开裂现象,所以在使用前必须将已结成块的树脂捣碎,并用20目的筛子过筛,过筛后的树脂粉料的颗粒直径一般为20~600μm.2加料聚四氟乙烯冷压成型的设备是立式压机,模具的型腔固定在压机的下工作台上,压头也是模具塑件的成型部分固定在压机的上工作台上.压制时,需将符合要求的粉料按塑料制件所需的量由试验确定均匀地加入到敞开的型腔内,然后用刮刀刮平.树脂的加入量也可由模具结构的调试来确定,即在压机上把模具结构调试到模具型腔的原料加入量正好是成型塑件所要加入的定量,则加料后只需要用刮刀将上平面刮平即町,这对定量及加料的操作将会带来极大的方便.加料时应特别注意,一个型坯应一次加料完毕,否则就有可能在各次加料的界面上产生分层或开裂.3压制加料完毕应立即进行压制,加压宜缓慢进行,防止冲击.预压型坏的成型压力选择十分重要,它与树脂的粒度、是否含有填充剂及型坯要求的密度有关.压力过低,型坯内部不紧密,密度不高,会使塑件的物理和力学性能显着下降;压力过高,树脂的颗粒在模内容易相互滑动,以致型坯内部出现裂纹.预压成型的压力一般取25—50MPa,如果采用带有填充剂的树脂,成型压力可适当增大,甚至可达到100MPa.为了使高度较大的塑件型坯能获得尽可能一致的密度,应采取从型腔上下双向同时加压的压制方法加压.加压的速度是指压头接触加料腔中粉料后的下降速度,也就是压机上工作台下降的速度.。

简述泡沫塑料发泡成型的过程

简述泡沫塑料发泡成型的过程

简述泡沫塑料发泡成型的过程泡沫塑料发泡成型的过程其实挺有趣的,跟做美食有点像,先准备好材料,再慢慢把它们结合在一起。

我们先从最基础的说起。

泡沫塑料,顾名思义,就是那种轻飘飘、软绵绵的东西,很多人可能在家里都能找到,比如你沙发里的垫子,或者是包装里用来保护物品的那些泡沫块。

1. 准备阶段1.1 材料的选择首先,我们得有原材料。

一般来说,泡沫塑料的主要成分是聚苯乙烯(PS),这是一种轻便又耐用的塑料。

想象一下,像我们平常买的快餐盒子,都是这个材料做的。

接下来,还需要发泡剂,这可是让泡沫膨胀的秘密武器!它像一位魔法师,只要一加热,就会让原材料变得像气球一样鼓起来。

1.2 搅拌与加热一切准备就绪后,就可以开始搅拌了。

这一步就像做蛋糕,得把各种材料混合得均匀才行。

搅拌的过程中,气体开始生成,泡沫也在悄悄地形成。

接着,我们把搅拌好的混合物放到加热器里。

哇!就像在烤面包,温度一升高,发泡剂开始发挥作用,发出“咕噜咕噜”的声音,原材料一下子就变成了蓬松的泡沫。

2. 成型阶段2.1 模具的使用现在,我们来到了成型的关键环节。

这时候,泡沫已经长得像个小胖子,接下来就是让它找到“家”。

我们需要用到模具,模具就像个特制的烘焙模,让泡沫在里面慢慢冷却并定型。

想象一下,像在给泡沫穿衣服,变得有型有款。

2.2 冷却与取出等泡沫在模具里待一段时间后,它会慢慢变得坚固。

这一步就跟冰淇淋冷冻一样,耐心点儿,不要急。

最后,当它完全冷却后,我们就可以把泡沫从模具里取出来,哇!这个时候的泡沫就像刚刚出炉的面包,蓬松可爱,充满了成就感。

3. 后处理阶段3.1 修整与切割拿到成型的泡沫后,咱们还得给它“美容”一下。

可能有些地方不够整齐,我们可以用切割工具把边缘修整得利利索索,简直就是给它做个发型。

此时,泡沫的形状开始多样化,有的圆润可爱,有的棱角分明,活脱脱像个小艺术品。

3.2 检验与包装最后一步是检验和包装。

我们得确保每一块泡沫都没有问题,质量过关了,才能顺利出厂。

泡沫塑料成型及模具设计概述

泡沫塑料成型及模具设计概述

(3)按密度或发泡倍率分类 泡沫塑料按其密 度或发泡倍率可分为低发泡、中发泡与高发
泡三种类型。发泡倍率是泡沫塑料中的气相 与固相体积之比。
(4)按塑件形状分类 可分为块状、板状、膜 状与模塑塑件,最近又开发出粒状产品。
(5)按孔状结构分类 可分为闭孔(孔间各自 独立,不相连通)和开孔(泡孔间相互贯通) 泡沫塑料。
气辅成型具有以下突出优点:
1)可以成型传统注射成型工艺难以加工的厚壁、 偏壁塑件;
2)可以消除厚壁处的缩痕或表面凝斑;
3)成型过程压力小,节约能源;
4)大厚度塑件采用气辅成型后产生中空,冷却时 间大大缩短,塑件出模后残余应力小,翘曲变形小, 尺寸稳定性好;
5)可以减轻塑件重量(一般可减轻20%~40%,最 大可达50%),节省材料;
(2)气体辅助注射成型由于气道可起流道作用,容易 充模,因此浇口数量可大大减少。
(3)在一般情况下,气体往往不能到达气道尾部,如 气道必须穿通,可在气道尾部加设“溢流井”。
(4)气辅注射成型模具由于塑件肋数减少,因此模具 制造容易。但模具加工必须保证塑件和气道的壁厚, 由于气体对壁厚十分敏感,因此当壁厚制造超差时, 气体就可能乱窜,同时,气辅注射成型模具的冷却 系统十分重要。
(6)气体入口不应设置在外观面或塑件承受机械 外力处。
(7)进气口位置应接近浇口,以保证气体与熔体流 动方向一致,但两者距离应大于30mm,以避免气体 反灌入浇口。
2. 板类塑件
板类塑件的成型也是气体辅助注射成型技术的主 要应用之一。因为气体总是沿着阻力最小的方 向前进,容易在较厚的部位进行穿透,因此, 在板类塑件设计时常将加强肋作为气道,一般 设在塑件的边缘或壁的转角处。对塑件的设计 也就是对加强肋的设计,即气道的设计。

泡沫塑料成型工艺

泡沫塑料成型工艺
• (3)模压成型:将含有发泡剂的混合物放人模具中,经加热、加压发 泡成型。
• (4)浇铸成型:泡沫塑料的浇铸成型类似于金属的浇铸。将已经准备 好的原料(通常是单体、初步聚合或缩聚的预聚体或聚合物、单体的 溶液等)注入模具中使其固化(完成聚合或缩聚反应),从而得到和模 具型腔相似的制品。
• (5)压延成型:将已经塑化好的塑料熔融物通过一系列相向旋转的加 热辊筒间隙,使物料承受挤压和延展作用,从而得到规定尺寸的连 续片状物。此后,再经过塑化发泡成为泡沫塑料制品。
聚氨酯泡沫塑料是 RIM生产技术的主要产 品之一
三.吹塑发泡技术
吹塑发泡技术是一种新工艺, 它的基本过程与普通塑料的 中空吹塑成型相似,主要步 骤如下。
(1)用挤出法或注射法生产预 成型坯件。
(2)将未发泡和少量发泡(注射 法)、已发泡(挤出法)的坯件 放入中空成型模具,闭模后 加热使坯件变软并完成发泡。
可促使泡沫稳定。
泡沫塑料成型工艺控制
• 一,聚苯乙烯泡沫塑料——利用 溶解液体为发泡剂的发泡法
• 聚苯乙烯泡沫塑料是泡沫塑料中 的主要产品之一。
• (一)聚苯乙烯泡沫塑料发泡方法 • 聚苯乙烯泡沫塑料主要采用物理
发泡法,以溶解液体为发泡剂制 造。 • (二)聚苯乙烯泡沫塑料成型方法 • 聚苯乙烯泡沫塑料成型方法主要 有模压成型、可发性珠粒模压成 型、挤出成型。
• (二)气泡增长 气泡形成之后,气泡内气体压力与其半径成反比,气泡越小,内 部压力就越高。当两个尺寸大小不同的气泡靠近时,气体从小气泡扩散到大气泡 而使气泡合并,并通过成核剂的作用大大增加了气泡的数量;加上气泡膨胀使气 泡的孔径扩大,从而泡沫得到增长。
• A:影响液体中气泡膨胀的因素 • (1)熔体黏度 • (2)熔体的弹性 • (3)发泡剂 • (4)气体扩散系数 • (5)气液界面张力 • (6)温度 • (7)压力 • (三)气泡的稳定和固化过程 气液相共存的体系多数是不稳定的。 • B:稳定气泡的方法有三种: • (1)提高熔体的黏弹性 (2)控制膨胀速度,兼顾气泡壁应力松弛所需时间。 • (3)在泡沫配方中加人表面活性剂,有利于形成微小气泡,减少气体的扩散作用,

泡沫塑料成型工艺流程及特点

泡沫塑料成型工艺流程及特点

泡沫塑料成型工艺流程及特点英文回答:Foam plastic molding is a manufacturing process used to shape foam plastic materials into desired forms. There are several different techniques used in this process,including injection molding, extrusion molding, and compression molding. Each technique has its own unique characteristics and advantages.Injection molding is a commonly used foam plastic molding technique. It involves injecting molten plasticinto a mold cavity, where it cools and solidifies to form the desired shape. This technique allows for complex shapes and precise dimensions to be achieved. It is often used in the production of products such as packaging materials, automotive parts, and electronic components.Extrusion molding is another popular foam plastic molding technique. It involves pushing molten plasticthrough a die to create continuous shapes with a consistent cross-section. This technique is commonly used in the production of products such as pipes, tubes, and sheets. It is known for its high production efficiency and versatility.Compression molding is a foam plastic molding technique that involves placing a pre-measured amount of plastic material into a mold cavity and then applying heat and pressure to shape and solidify the material. This technique is often used for the production of products such as foamed insulation boards and cushioning materials. It offers advantages such as low cost and the ability to producelarge parts with minimal waste.Overall, foam plastic molding processes offer several advantages. They allow for the production of lightweightand durable products with excellent insulation and cushioning properties. The versatility of these processes allows for the creation of complex shapes and intricate designs. Additionally, foam plastic materials are recyclable, making them an environmentally friendly choice.中文回答:泡沫塑料成型是一种将泡沫塑料材料塑造成所需形状的制造工艺。

泡沫塑料的成型

泡沫塑料的成型

4.生产控制因素 决定制品性能的工艺因 素很多,计其重要的有下列四种 : (1)原料用量比 应满足以下关系 (水的当量数)十(聚酯或聚醚树脂当量数)= (异氰酸酯的当量数)。实践证明,异氰酸酪 的电量最好为理论值的1.0~1.05倍。
(2)温度 聚氨酯泡沫塑料制造过程中的化 学反应类型较多,温度稍有波动,各种反应 之间的比率即会失调,直接影响反应速度及 发泡质量。 (3)搅拌速率和时间 这对泡沫塑料的结构 具有影响。 (4)熟化 聚氨酯泡沫的最后熟化是指随着 聚合物分子量的增加和剩余异氰酸基的消失 而达到最终机械性能的过程。
④影响交联度的因素
i聚合物的分子结构 就用一种聚合物来说, 聚合物的分子结构能影响交联效率,凡是 分子量愈大、结晶度愈低、大分子链的交 联愈多的,则对过氧化物所表现的交联效 率愈高。 ii交联剂的用量 增加过氧化物的用量, 可提高聚合物的交联度,如图9—8所示。
iii其它助剂的影响 在交联发泡配方中为 了提高防老作用常需加入防老剂,这对过氧 化物交联活性是有抑制作用的,因为大多数 防者剂都是还原剂. iV交联时间 这是指在聚合物中的过氧化物 耗尽所需的时间。
③注射法 注射法的制品现在尚只限于高 密度的(俗称低发泡制品)。注射设备通常 均以移动螺杆式的为主。注射工艺大体上 与一般注射相同,塑料的升温、混合、塑 化和发泡(多于50%)都在注射机内进行 。 ④压延法 压延制品主要是人造革。
9.4.3 聚烯烃交联泡沫塑料的生产 由于聚烯烃树脂熔融后的粘度不高和出现 高弹态的范围不宽(低压聚乙烯和聚丙烯尤 其突出,见图9—7),因此发泡时发泡剂分 解出来的气体不易保持在树脂中,致使发泡 工艺难于控制。克服这种缺点的最有效的方 法是使聚烯烃分子交联成为部分网状结构以 提高树脂的熔融粘度和使粘度随温度的升高 而缓慢降低,从而调整熔融物的粘弹性以适 应发泡的要求,其情况亦量小于70公斤/厘米2 半硬质泡沫塑料,模量等于70~700公斤/厘米2 硬质泡沫塑料,大于700公斤/厘米2 高中低发泡:小于0.1;0.1~0.4; 大于0.4g/cm3 原料:聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、酚醛、环 氧、有机硅、聚乙烯缩甲醛、醋酸纤维素和聚甲基 丙烯酸甲酯等。 应用:

聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料

聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料

耐溶剂性
该泡沫塑料对多种溶剂具有良好的耐受性,不易发生溶解或 变形。
耐老化性
聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料在长时间使用过程中,性能稳定 ,不易老化。
04
加工成型技术及应用
常见加工成型方法
模压成型
将聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料放入模具中,加热加压 使其成型。
挤出成型
将聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料通过挤出机加热熔融后 挤出成所需形状。
制备工艺流程
1. 配料
按照一定比例将甲基丙烯酰亚胺 、交联剂、发泡剂、催化剂等原
料混合均匀。
2. 预聚
在一定的温度和时间条件下,使 甲基丙烯酰亚胺发生预聚反应,
生成预聚体。
3. 发泡
将预聚体注入模具中,在一定的 温度和时间条件下进行发泡反应
,生成泡沫塑料。
4. 后处理
将生成的泡沫塑料进行切割、清 洗、干燥等后处理工序,得到成
02
原料与制备工艺
主要原料介绍
甲基丙烯酰亚胺
是制备聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料的 主要原料之一,其纯度和质量对最终 产品的性能有着重要影响。
发泡剂
用于促进交联反应和发泡反应的进行 ,常用的催化剂有过氧化物、胺类化 合物等。
交联剂
用于增加泡沫塑料的交联密度,提高 其力学性能和热稳定性。
催化剂
用于在制备过程中产生气泡,使塑料 具有泡沫结构,常用的发泡剂有水、 惰性气体等。
量,提高飞行效率。
交通运输领域
03
PMI泡沫塑料可用于制造高速列车、汽车等交 通工具的轻量化结构件,降低能耗,提高安全
性。
新能源领域
02
PMI泡沫塑料可用于制造风力发电机叶片、太 阳能板支架等,提高设备的结构强度和稳定性

发泡成型工艺的方法过程

发泡成型工艺的方法过程

发泡成型工艺的方法过程
发泡成型工艺是一种将泡沫塑料显著扩大并形成所需形状的方法。

有许多不同类型的发泡成型工艺,其中一些步骤可能有所不同,但基本方法过程如下:
1. 准备模具:准备一个具有所需形状的模具,通常由金属制成,可以根据产品的设计来制作。

模具可以是单一的,也可以是多个组件的。

2. 准备发泡材料:选择合适的发泡材料,如聚苯乙烯(EPS)、聚氨酯(PU)或聚乙烯(PE)。

根据产品要求,将发泡材料切割成适当的大小和形状,以适应模具。

3. 材料预热:将发泡材料放入发泡机中,通过加热和融化,使其达到适当的粘度和流动性。

加热温度和时间会根据材料的类型和厚度而有所不同。

4. 注入模具:将预热好的发泡材料迅速注入到准备好的模具中。

在注入过程中,可以通过调整注射速度、注射压力和加热温度来控制发泡材料的扩散和填充。

5. 发泡和成型:一旦发泡材料进入模具,它会开始发生发泡反应,并填满模具的空腔。

发泡过程中,温度和压力的控制非常重要,以确保发泡材料可以完全填充模具,并形成所需的形状。

6. 冷却和固化:发泡材料在模具中冷却和固化,通常需要一段时间。

固化过程
中,材料会变得更加稳定和坚固。

7. 模具开启和取出成品:一旦发泡材料完全冷却和固化,模具会被打开,成品从模具中取出。

如果产品需要后续加工或修整,可以采取相应措施。

以上是发泡成型工艺的基本步骤,每个具体的工艺可能会有所不同。

同时,一些工艺可能还涉及附加的步骤,如气体注入、真空处理等,以实现更高的精度和质量。

聚乙烯泡沫塑料成型方法

聚乙烯泡沫塑料成型方法

聚乙烯泡沫塑料成型方法聚乙烯泡沫塑料的成型方法有很多,主要分为挤出发、模压法和可发性珠粒法.我国主要采用挤出法和模压法生产聚乙烯泡沫塑料产品.一、挤出法挤出法是将含有发泡剂的聚乙烯熔融物料从挤出机头口模挤出,熔融物料从高压降为常压时,溶于熔融物料中的气体膨胀而进行发泡.发泡剂的加入形式有三种:①在树脂中加入热分解型发泡剂;②在挤出机中部熔融段加压注入低沸点液体发泡剂;③用浸渍法制备含有挥发性发泡剂的可发性珠粒然后再挤出发泡.第一种称为化学发泡,用于很多低发泡制品,如电线电缆电绝缘层的制备.第三种需在挤出之前制备可发性珠粒.以下重点介绍第二种发泡方法,也称物理发泡方法.1. 原料的规格及配方原料的规格以及配方见表6-4表6-4 原料规格以及配方原料规格配方/质量份聚乙烯发泡剂碳酸氢钠柠檬酸熔体流动速率1g/10min,密度920kg/m3,熔融温度114℃,软化温度90℃相对密度1.44,沸点36℃工业极工业极10010~200.1~0.30.1~0.32.挤出发泡工艺挤出发泡工艺简单,只要在挤出机中部的熔融段注入沸点为-30~20℃的挥发性发泡剂即可挤出发泡.与挤出聚苯乙烯泡沫塑料相似,为了使气泡细微,结构均匀,可加入少量成核剂,如加入0.01%~1%的有机酸、碳酸盐或酸式碳酸盐、粉末状二氧化硅等.挤出温度选择在比熔融温度低5℃至软化点之间,挤出温度选择适当可制得发泡倍率为20倍的聚乙烯发泡塑料.3.挤出发泡过程生产中先将混合均匀的原料从料斗进入挤出机,由螺杆旋转压实,并在机筒中熔融塑化,从挤出机中部的注入口用计量泵将发泡剂注入熔融物料中,经机械搅拌与物料完全混合.温度均匀的熔融物料从机头漠口挤出,经吹塑发泡得表面有珍珠状美丽的光泽而内部的泡孔结构均均匀的聚乙烯泡沫片材,还可以加入一些颜料制得各种颜色艳丽的聚乙烯泡沫片材.用此法制得的聚乙烯泡沫塑料除了片材外还有板材、管、棒材等.二、模压法1.原料一般使用熔体流速为2g/10min左右的低密度聚乙烯塑料.多数以过二氧化异丙苯为化学交联剂,以偶氮二甲酰胺为发泡剂,使用三碱式硫酸铅为活化剂.配方如下:原料用料/质量份原料用料/质量份聚乙烯100过氧化二异丙苯1 偶氮二甲酰胺20三碱式硫酸铅42. 工艺流程聚乙烯模压发泡工艺流程如图6-2所示.图6-2聚乙烯模压发泡工艺3. 操作工艺①配料。

泡沫塑料成型的工艺方法

泡沫塑料成型的工艺方法

泡沫塑料成型的工艺方法
泡沫塑料成型是一种常见的生产工艺,通常用于制造保温、隔音、减震等材料。

这种工艺使用的材料是聚苯乙烯(PS)或聚氨酯(PU)等泡沫塑料,在高温和高压的条件下通过模具成型。

具体的工艺步骤如下:
1. 准备原料。

将聚苯乙烯或聚氨酯等泡沫塑料颗粒放入发泡机中,加入膨胀剂和催化剂等助剂。

2. 发泡。

将发泡机加热至一定温度,使助剂在高温下释放气体,使原料膨胀成为泡沫状。

3. 成型。

将泡沫塑料放入成型模具中,将模具加热至一定温度,使泡沫塑料在高温和高压下成型。

4. 冷却。

将成型好的泡沫塑料放置在冷却室中,使其冷却固化,以便后续处理。

5. 切割、修边等加工。

根据需要,将成型好的泡沫塑料进行切割、修边等加工处理。

泡沫塑料成型工艺简单易行,成本低廉,广泛应用于建筑、家具、包装等领域。

但同时也存在一定的环保问题,因此需要注意材料的回收和再利用。

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注塑发泡成型工艺(3篇)

注塑发泡成型工艺(3篇)

第1篇一、注塑发泡成型工艺原理注塑发泡成型工艺是将塑料材料在高压、高温条件下发泡,形成泡沫塑料制品的过程。

其基本原理如下:1. 塑料原料:选用具有发泡性能的塑料材料,如聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等。

2. 发泡剂:加入发泡剂,使塑料材料在高温、高压条件下产生气泡,形成泡沫结构。

3. 混合:将塑料原料和发泡剂混合均匀。

4. 注塑:将混合料注入注塑模具,在模具内进行加热、加压,使塑料材料发泡、固化。

5. 取件:冷却至室温后,打开模具取出泡沫塑料制品。

二、注塑发泡成型工艺设备注塑发泡成型工艺设备主要包括以下几部分:1. 注塑机:用于将混合料注入模具,提供高压、高温条件。

2. 模具:根据产品形状设计,具有发泡室和冷却室。

3. 发泡剂添加系统:用于添加发泡剂,保证混合料中发泡剂的含量。

4. 辅助设备:如干燥机、混合机、冷却水系统等。

三、注塑发泡成型工艺参数注塑发泡成型工艺参数主要包括以下几方面:1. 温度:包括料筒温度、模具温度、冷却水温度等。

温度设置对发泡效果和产品质量有很大影响。

2. 压力:包括注射压力、保压压力等。

压力设置影响发泡程度和制品密度。

3. 注射速度:影响制品的表面质量和内部气泡分布。

4. 冷却时间:影响制品的冷却速度和收缩率。

5. 发泡剂含量:影响制品的发泡程度和密度。

四、注塑发泡成型工艺应用注塑发泡成型工艺广泛应用于以下领域:1. 家用电器:冰箱、洗衣机、空调等家电产品的泡沫保温层。

2. 建筑材料:泡沫板、泡沫砖等保温隔热材料。

3. 汽车工业:汽车内饰、保险杠等部件。

4. 包装材料:泡沫箱、泡沫托盘等。

5. 一次性用品:泡沫餐盒、泡沫玩具等。

五、总结注塑发泡成型工艺具有生产效率高、产品性能优异、成本低廉等优点,在塑料加工领域具有广泛的应用前景。

通过优化工艺参数和设备选型,可以进一步提高产品质量和生产效率。

随着技术的不断发展,注塑发泡成型工艺将在更多领域得到应用。

第2篇摘要:注塑发泡成型工艺是一种高效、节能的塑料成型方法,广泛应用于各种泡沫塑料制品的生产。

技能培训专题 塑料成型模具设计第章泡沫塑料成型(一)

技能培训专题 塑料成型模具设计第章泡沫塑料成型(一)

技能培训专题塑料成型模具设计第章泡沫塑料成型(一)随着塑料制品应用领域的不断扩大,如今塑料模具工程技术越来越得到人们的关注。

而泡沫塑料成型塑料模具设计,作为当前热门话题之一,也得到了不少行业人士的普及关注。

本文将对泡沫塑料成型塑料模具设计进行深入探讨和介绍。

一、泡沫塑料成型简介泡沫塑料通常由A、B两部分组成。

其中A部分是异氰酸酯,B部分是聚醚多元醇和触媒等添加剂,通过混合反应产生泡沫。

泡沫塑料的加工方法有很多,主要包括压缩成型、吸塑成型和喷射成型等。

其中,喷射成型是一种常用的方法。

二、泡沫塑料成型塑料模具设计针对泡沫塑料成型的特点,塑料模具设计需要对产品结构的特殊性进行考虑。

具体包括以下几个方面:1、模具结构设计模具结构设计的优劣直接影响到生产的效率和成品的质量。

这需要从材料的选用、模具的结构、配件的设计等方面进行考虑。

同时,对于泡沫塑料成型来说,还需要考虑产品的整体结构和强度问题,如支撑结构的设计等。

2、温度控制温度控制是塑料模具设计中至关重要的一环。

对于泡沫塑料成型来说,温度控制更是必不可少的环节。

需要对模具的不同部分进行独立的温度控制。

通过准确控制模具的温度,可以避免泡沫塑料的收缩和变形等问题,从而保证产品的质量。

3、模具表面处理模具表面的处理也是塑料模具设计中需要考虑的重要环节。

需要对模具表面进行防腐、防磨、耐磨等处理。

这不仅能够提高模具的使用寿命,还可以减少产品的次品率。

三、总结通过以上的介绍,可以看出泡沫塑料成型塑料模具设计需要从多个方面进行考虑。

只有充分了解泡沫塑料成型的加工特点,才能够有效地设计出高质量的塑料模具。

同时,塑料模具的品质和性能对于产品质量和生产效率也有着至关重要的影响。

因此,塑料模具设计需要注重细节、精益求精,不断提高自身的设计能力和技术水平。

发泡注塑工艺流程

发泡注塑工艺流程

发泡注塑工艺流程《发泡注塑工艺流程》发泡注塑是一种常用于生产轻质、高强度塑料制品的工艺。

它可以应用于汽车零部件、电子产品外壳、家用电器等各种领域。

下面我们来了解一下发泡注塑的工艺流程。

1. 原料准备首先,需要准备好发泡注塑的原料,一般是由树脂、发泡剂、增强剂和其他添加剂组成的复合材料。

这些原料需要根据产品的具体要求进行配比和混合。

2. 预处理在进入注塑机之前,原料通常需要进行干燥、预加热和混合处理,以确保其质量和稳定性。

这一步骤的目的是消除原料中的潮湿和杂质,提高注塑成型的质量。

3. 注塑成型将经过预处理的原料装入注塑机的料斗中,经加热后成为熔融状态的塑料液体。

随后,通过注射装置将熔融的塑料液体注入模具中,在模具中形成所需的产品形状。

4. 发泡过程在注塑成型过程中,通过向塑料液体中添加发泡剂,可以使其在模具中发生膨胀和充填,形成具有闭孔或泡沫结构的塑料制品。

发泡过程通常需要控制温度、压力等因素,以确保产品的密度和结构符合要求。

5. 冷却固化在注塑成型和发泡过程完成后,需要将模具中的塑料制品进行冷却,使其固化和成型。

冷却过程通常需要进行一定的时间和控制,以确保产品能够达到设计的物理性能和外观要求。

6. 后处理最后,经过冷却固化的塑料制品需要进行去除支撑、修整边缘、表面处理等后处理工序,以达到最终产品的要求。

这些工序的具体方法和要求会根据产品的不同而有所不同。

总的来说,发泡注塑工艺流程通过原料准备、预处理、注塑成型、发泡过程、冷却固化和后处理等多个环节,完成了塑料制品的生产。

在实际应用过程中,还需要根据产品的要求和工艺的特点,进行相应的参数调整和质量控制,以确保最终产品的质量和性能。

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泡沫塑料成型办法与模具文件编码(GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968)第17章泡沫塑料成型模具泡沫塑料是以树脂为原料制成的内部含有无数微小泡孔的塑料制品。

现代技术几乎能把所有热固性和热塑性树脂加工成泡沫塑料。

目前,主要的泡沫塑料品种有聚氨脂、聚苯乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯和脲醛等。

泡沫塑料具有密度低、导热系数低、吸湿性低、回弹性好、绝热和吸音隔音等特点,因此,在建筑上广泛用作隔音材料,在制冷方面广泛用作绝热材料,在仪器仪表、家用电器和工艺晶等方面广泛用作防震防潮的包装材料,在水面作业时常用作漂浮材料。

泡沫塑料按其发泡倍率的不同可分为低发泡、中发泡和高发泡泡沫塑料。

一般来说,低发泡泡沫塑料密度大于0.4g/cm’;中发泡泡沫塑料密度为0.1~0.4 g/cm3;高发泡泡沫塑料密度低于0.1g/cm3。

17.1泡沫塑料的成型原理泡沫塑料的成型分为气发泡沫塑料和组合泡沫塑料两种。

本章主要介绍气发泡沫塑料的成型。

气发泡沫塑料的形成是将气体溶解在液态聚合物中,或将聚合物加热到熔融状态并同时产生气体形成饱和溶液,然后通过成核作用形成无数微小气泡核,泡核增长而制得泡沫塑料。

发泡用的发泡剂可预先溶解于聚合物中或与固态聚合物混匀,当温度升高或压力降低时,就会发出气体而形成泡沫塑料。

气发泡沫的形成大体分为气泡的形成、气泡的增长和泡沫稳定三个阶段。

把化学发泡剂加入熔融的聚合物,或在混有发泡剂的固态聚合物中通人蒸汽,就会因化学反应或加入的气体形成气一液溶液,当达到饱和状态时,就会形成气泡核,此过程称为成核过程。

为了在气体浓度较低情况下成核,往往在配方中加入成核剂(又称形核剂),加快泡沫塑料的形成速度和提高泡孔的细度。

气泡形成后,随着溶解气体的增加,温度的升高,气体的受热膨胀和气泡之间的合并,将促使气泡不断地增长。

同时,通过成核剂的作用大大增加了气泡的数量,再加上气泡膨胀使孔直径扩大,因此泡沫塑料将不断胀大。

由于气泡的不断生成和增长,使得泡沫体系的体积和表面积增大,因此气壁的厚度会不断减薄,使泡沫体系不稳定。

通常采用加入表面活性剂以减少气体扩散的作用来促使泡沫的稳定,也可通过提高聚合物熔体、对物料冷却或增加聚合物交联作用来达到稳定的目的。

本章主要以聚苯乙烯树脂为例,介绍泡沫塑料的成型工艺及模具设计。

17.2聚苯乙烯泡沫塑料的成型工艺聚苯乙烯泡沫塑料成型方法主要有模压法、可发性珠粒法和挤出发泡法。

模压法是采用乳液法聚苯乙烯和热分解型发泡剂的方法制得泡沫塑料,是早期使用的方法,现在很少使用。

目前大量使用的方法是可发性珠粒法和挤出发泡法,我国主要使用可发性珠粒法。

17.2.1可发性聚苯乙烯珠粒的制备在成型泡沫塑料之前,必须先将发泡剂与聚苯乙烯制成易于流动的珠状半透明的可发性聚苯乙烯珠粒。

(1)预发泡预发泡有间隙歇法和连续法两种,目前多用连续法,其主要设备是连续蒸汽预发泡机,如图16.1所示。

预发泡前,发泡剂(通常为石油醚、正戊烷、异戊烷、季戊烷等)在聚苯乙烯合成时或聚合后加入,含量约为6%—8%。

将含有发泡剂的珠粒状聚苯乙烯加入发泡机,利用蒸汽将其加热到90-1050C,使树脂软化,同时发泡剂汽化造成压力,促使珠粒膨胀40~80倍。

(2)熟化预发泡后的颗粒在环境温度下自然冷却,贮存一段时间,具体时间可由实验确定。

泡孔内的发泡气体和水蒸汽凝成液态,珠内压力减小,形成局部真空状态,这时周围的空气通过泡孔膜渗透入泡中,使气泡内的压力与环境压力达到平衡,这一过程称为熟化。

由于发泡剂与空气组合,进一步发泡时,预发泡颗粒将会产生更大的膨胀力。

通常熟化处理在布袋或大型网状料仓中进行,最适宜的熟化温度为22~260C下熟化8~24h 后就可放入模具中成型。

一般室温17.2.2聚苯乙烯泡沫塑料的成型工艺聚苯乙烯泡沫塑料在模具内通入蒸汽加热成型,故称为蒸汽加热成型法。

按照加热方式与使用设备的不同,可分为蒸箱发泡成型和泡沫塑料成型机(一种专用液压机)直接通蒸汽发泡成型两种。

(1)蒸箱发泡对于生产小型、薄壁和复杂的塑件,大多采用蒸箱发泡成型。

将填满可发性聚苯乙烯原料的模具合模后放进蒸箱通人蒸汽加热,蒸汽压力和加热时间视塑件大小和厚度而定。

一般蒸汽压力控制在0.05~0.25MPa,加热时间为2~3min,根据需要也可长达10min以上。

模内的预发泡颗粒受热软化和膨胀就互相熔结在一起,从蒸箱内取出模具,冷却脱模后即可得到泡沫塑料制件。

(2)泡沫塑料成型机发泡泡沫塑料成型机是国内普遍使用的聚苯乙烯泡沫塑料成型设备,该设备可分为包装成型机和板材成型机两种。

厚度较大的泡沫塑料制件或大中型的泡沫塑料制件常采用泡沫塑料成型机直接发泡成型。

在模具上开有供通气用的0.1~0.4mm直径的通气孔,在成型前先通入0.1~0.2MPa的加热蒸汽,将模具预热0.5min后,打开出气口,用气送法将预发泡颗粒注入模具型腔中,闭合出气口,在蒸汽室中通入0.1~0.2MPa的蒸汽,使温度升至1100C左右,型腔内的预发泡颗粒就膨胀粘接为一体,关闭蒸汽阀门并保持1~2min,然后通冷却水,最后脱模。

17.2.3聚苯乙烯泡沫塑料成型模具泡沫塑料成型模具的结构比较简单。

对于小型、薄壁和复杂的泡沫塑料制件或者小批量生产的泡沫塑料制件,常采用蒸箱发泡的手工操作模具;对于大型厚壁或者大批量生产的泡沫塑料制件,常采用带有蒸汽室的泡沫塑料成型机直接通蒸汽发泡模具。

17.2.3.1手工操作模具手工操作模具本身没有蒸汽室,而是将整个模具放在蒸箱中通蒸汽加热,成型后移出箱外冷却。

图16.2所示是包装盖手动蒸箱发泡模,一次成型一件。

合模时,模套1和下模板3以圆周定位。

为了开模方便,在模具的四周设有撬口8。

上模板2、下模板3和模套1上均设有直径为1~1.8mm的通气小孔,孔距为15-20mm。

整副模具靠铰链螺栓6和蝶形螺母5锁紧,铰链螺栓摆动要灵活,并要有足够的强度。

17.2.3.2泡沫塑料成型机直接通蒸汽模具泡沫塑料成型机上的发泡模本身带有蒸汽室,其模具一般由两部分组成。

立式成型机上设有上下模,上下模均设有蒸汽室。

合模后,经预发泡的珠粒状聚苯乙烯由喷枪或用气送法从进料口输送到模具型腔内,料满后关闭气阀,然后在动、定模汽室内通人一定蒸汽压力的蒸汽,保持一定时间,接着再保温一段时间,然后在蒸汽室内通冷却水,冷却后脱模取件。

图16.3为包装盒机动发泡模,适合于在卧式泡沫塑料成型机上生产。

为了保证模具的良好密封,在动、定模板及分型面处设有密封环,在定模汽室板5、动模汽室板2和成型套10上均设有孔径8mm的通气小孔,孔距为20mm。

17.2.3.3模具设计应注意的问题(1)型腔壁厚应尽量均匀虽然泡沫塑料成型模具一般都并不复杂,但是,由于每一次生产循环都会使模具受热受冷各一次,这样频繁的膨胀与收缩引起的热交变应力对模具的寿命会产生较大的影响,若模具壁厚不均匀,则影响就会更大,因此,泡沫塑料成型模具要求壁厚尽量均匀,一般约10 mm左右。

(2)型腔应考虑脱模斜度一般型腔深度在100mm以内时,脱模斜度取10~1.50;型腔深度100mm以上时,脱模斜度取20~30。

手工操作的模具一般用手工脱模,因此,脱模斜度应取上限。

有蒸汽室的机动泡沫塑料成型模具常采用在蒸汽室内通人压缩空气脱模的方法,受力比较均匀,故脱模斜度可取下限。

另外,蒸汽室一定要考虑密封的问题,同时,为了使蒸汽室能均匀冷却,冷却水的通人与排出应能保证型腔均匀地得到冷却,且在蒸汽室中不应积水。

(3)模具材料发泡成型的工艺特点决定了泡沫塑料的成型模具必须具有良好的导热性和能够长期经受由热胀冷缩产生的交变应力,还要具有耐蚀性能。

在中小批量生产中,一般采用铝合金铸件来制造模具;在大批量生产中,可采用青铜等材料。

为了保护模具型腔不受腐蚀以及脱模方便,通常型腔表面抛光后应涂脱模剂,最常用的脱模剂是硅油。

17.3聚四氟乙烯塑料成型工艺与冷压成型模具聚四氟乙烯树脂的大分子链中,由于碳键的存在,增加了链的刚性。

聚四氟乙烯是结晶型聚合物,其晶区熔点很高(3270C),加上分子量很大和分子链的密集堆积等,使得其在高温下的熔融粘度很高,甚至加热到分解温度(4150C)时仍然不能变为粘流态。

虽然聚四氟乙烯是热塑性塑料,但不能用一般热塑性塑料的成型方法成型,只能用类似粉末冶金烧结成型方法来成型,这种方法通常称为冷压烧结成型。

成型时,先将,‘定量的聚四氟乙烯放人常温的模具型腔中,在压力的作用下压成密实的型坯,然后送至烧结炉(亦称烘室)内进行烧结,冷却后成为塑料制件。

成型冷压成型的过程包括聚四氟乙烯粒度的选择、加料及其控制、压制及其工艺参数的选择压制过程中排气以及脱模等。

(1)粒度冷压烧结成型大多采用通过悬浮法聚合的聚四氟乙烯粉料,如果成型薄壁塑件,亦可选用分散法聚合的聚四氟乙烯。

聚四氟乙烯树脂是一种纤维状的粉末,在贮存或运输过程中,由于受压和震动,容易结块成团,致使冷压时加料发生困难或者所压制成的型坯密度不均匀,甚至出现开裂现象,所以在使用前必须将已结成块的树脂捣碎,并用20目的筛子过筛,过筛后的树脂粉料的颗粒直径一般为20~600μm。

(2)加料聚四氟乙烯冷压成型的设备是立式压机,模具的型腔固定在压机的下工作台上,压头(也是模具塑件的成型部分)固定在压机的上工作台上。

压制时,需将符合要求的粉料按塑料制件所需的量(由试验确定)均匀地加入到敞开的型腔内,然后用刮刀刮平。

树脂的加入量也可由模具结构的调试来确定,即在压机上把模具结构调试到模具型腔的原料加入量正好是成型塑件所要加入的定量,则加料后只需要用刮刀将上平面刮平即町,这对定量及加料的操作将会带来极大的方便。

加料时应特别注意,一个型坯应一次加料完毕,否则就有可能在各次加料的界面上产生分层或开裂。

(3)压制加料完毕应立即进行压制,加压宜缓慢进行,防止冲击。

预压型坏的成型压力选择十分重要,它与树脂的粒度、是否含有填充剂及型坯要求的密度有关。

压力过低,型坯内部不紧密,密度不高,会使塑件的物理和力学性能显着下降;压力过高,树脂的颗粒在模内容易相互滑动,以致型坯内部出现裂纹。

预压成型的压力一般取25—50MPa,如果采用带有填充剂的树脂,成型压力可适当增大,甚至可达到100MPa。

为了使高度较大的塑件型坯能获得尽可能一致的密度,应采取从型腔上下双向同时加压的压制方法加压。

加压的速度是指压头接触加料腔中粉料后的下降速度,也就是压机上工作台下降的速度。

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