浅析塑料挤出成型技术

      常规泡沫塑料的泡孔直径一般大于50um,泡孔的密度(单位体积内泡孔的数量)小于1000000个/cm3。这些尺寸大的泡孔受力时常常成为初始裂纹的发源地,降低了材料的机械性能。为了满足工业上要求降低某些塑料产品的成本而不降低其机械性能的要求,20世纪80年代初期,美国麻省理工大学(MIT)的学者J.E.Martini、J.Colton以及N.P.Suh等以CO2、N2等惰性气体作为发泡剂研制出泡孔直径为微米级的泡沫塑料,并将泡孔直径为1~10um,泡扎密度为109~1012个/cm3之间泡沫塑料定义为微孔塑料(Microcellular Plastlcs)。

      典型微孔塑料的SEM照片:

      微孔塑料的主要设计思想在于:当泡沫塑料中泡孔的尺寸小于泡孔内部材料的裂纹时,泡孔的存在将不会降低材料的机械性能;而且,微孔的存在将使材料原来存在的裂纹尖端钝化,有利于阻止裂纹在应力作用下的扩展,从而使材料的性能得到提高。因此,与未发泡的塑料相比,微孔塑料除密度可降低5%~95%外,还具有以下优点:冲击强度高(可达未发泡塑料的5倍)、韧性高(可达未发泡塑料的5倍)、比刚度高(可达未发泡塑料的:3~5倍)、疲劳寿命长(可达未发泡塑料的5倍)、介电常数低、热传导因数低。泡孔直径为0.1~1um,泡孔密度为1012~1015个/cm3的泡沫塑料称为“**微孔塑料(surper MicrocellularPlastics);当泡孔直径仅为0.01~0.1um.泡孔密度高达1015~1018时的泡沫塑料称为”较微孔塑料(Ultra-microcellular plastics)。由于这两种微孔塑料的泡扎直径小于可见光的波长,故可制成透明的材料。

      由于这*一**的特性,微孔塑料的应用领域非常广泛,包括要求降低成本的包装、要求比强度高和有隔离性能的飞机和汽车零部件;要求质量轻,能吸收能量的运动器材、织物用的保温纤维、分离过程中用的分子级的过滤器;要求摩擦因数低的表面改良成份以及生物医学材料、吸附剂及催化剂载体、绝缘纤维及分于筛等。

      无论采用前面所介绍的哪一种方法生产微孔塑料,其成型都包括如下几个步骤:1)气体聚合物均相体系的形成;2)气泡成核;3)气泡长大及控制。这3个步骤是微孔塑料加工的基础。

      气体聚合物均相体系的形成:

      微孔塑料连续挤出生产的关键步骤之一是以工业生产速率形成气体/聚合物均相体系。因此,气体/聚合物均相体系的形成**在数分钟甚至几十秒内完成。这就需要采取一些特殊措施来加速气体聚合物均相体系的形成。通常是在聚合物成型过程中熔融注入定量的可溶气体柱。形成气体/聚合物两相体系;经过螺杆的剪切以及气体的扩散作用,大气泡分裂为很多小气泡,直至形成气体/聚合物均相体系。为了达到这一目的,必颁采取这样一些手段:1)采用一些具有高混合、高剪切作用的螺杆如销钉螺杆;2)增加静态混合器;3)将**临界CO2流体注入聚合物熔体,采用**临界流体的好处是饱和时间缩短,成核密度增加,对泡孔尺寸的控制改善;4)采用对流扩散技术。

      这些手段的应用使生产更小泡孔尺寸的微孔塑料成为可能。由于气体的变形和运动以及气相部分体积的不断变北,使得针对机筒内的气体/聚合物两相体系混合性质和扩散机理的分析变得十分困难,一般都要对其作简化处理。近似计算和经验表明:在挤出过程中气体/聚合物均相体系的形成可在几十秒内完成。为了进一步理解和加快气体/聚合物溶液的形成,Park等人。研究估计了高温和高压下气体在聚合物中的溶解度、扩散因数及体系的对流扩散,并对对流扩散过程进行了详细的分析。笔者认为:为了开发更好的单一相气体/聚合物溶液的连续形成模型,应开展气体在高温高压下的扩散系数和溶解度、混合设备中气体/聚合物混合行为的基础研究。

      **产品:

                        

                        

      本文转载自 /


    河北昌盛机械经销部专注于二手挤出机,二手吹瓶机等

    推荐阅读
      金钻会员推荐
      热门排行
    关于八方 | 八方币 | 招商合作 | 网站地图 | 免费注册 | 一元广告 | 友情链接 | 联系我们 | 八方业务| 汇款方式 | 商务洽谈室 | 投诉举报
    粤ICP备10089450号-8 - 经营许可证编号:粤B2-20130562 软件企业认定:深R-2013-2017 软件产品登记:深DGY-2013-3594
    著作权登记:2013SR134025
    Copyright © 2004 - 2024 b2b168.com All Rights Reserved