发泡塑料的配方与配制技术
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关于软泡发泡配方1、基本反应及数据聚氨酯软泡的形成包括2个基本反应:发泡反应和聚合反应(也称凝胶反应)。
发泡反应 :异氰酸酯与水反应生成双取代脲和二氧化碳的反应。
反应式如下: 2R-N=C=O+HOH?R-NH-CO-NH-R+CO2?若使用,,,,根据上反应式,得出,份水反应需,(,,份(约,(,份的,,,)放出的二氧化碳成为泡核,使反应混合物膨胀,得到具有开孔结构的泡沫。
聚合反应:聚醚中的羟基与异氰酸酯发生逐步聚合反应形成氨基甲酸酯的反应。
反应式如下:R=N=C=O+R′-OH?R-NH-COO—R′若使用,,,,根据上反应式,得出,,,份羟值,,的聚醚反应需,(,,份(约,(,份的,,,)2、多元醇国内块泡生产采用3官能度,分子量3000(羟值56)或3500(羟值48,用的少) 的软泡聚醚。
如我公司的JH-3031K、JH-3050D、JH-3500等。
3、多异氰酸酯主要使用甲苯二异氰酸酯(TDI),,,,工业品主要有,种:纯,,,,,,(或称,,,,,,)、,,,,,,,,、,,,,,,,,。
,,,,,,,,生产成本最低,是工业应用最广用量最大的品种。
,,,分子量为,,,,其中含有,个异氰酸酯团(-N=C=O)的分子量为,,,所以,,,中异氰酸酯含量为,,(,,,。
,,,用量对泡性能有很大影响,在泡沫配方中,,,,过量程度以异氰酸酯指数表示,异氰酸酯指数是指实际用量与理论计算量的比值。
在生产软泡时,一般指数为,,,,,,,(,,,是等于理论计算量)(或写为,(,,,,(,,,,为理论计算量),在此范围内,,,,指数增大,泡沫硬度增大,撕裂强度变小,拉伸强度变小,断裂伸长率变小。
若,,,指数过高,则会形成大孔和闭孔,熟化时间过长,还会引起泡沫烧心;,,,指数过低,则易产生裂纹,回弹性差,强度差,压缩永久变形较大。
,、发泡剂水与,,,反应产生二氧化碳是软泡发泡中使用的主要发泡剂,增加配方中水量,将会提高脲的含量,加大泡沫硬度,降低泡沫密度,泡沫荷载能力下降。
聚丙烯泡沫塑料摘要:聚丙烯泡沫塑料是以聚丙烯树脂(以下简称PP)为主体,加入发泡剂及其它添加剂制成。
具有很好的耐热性和优良的力学性能。
文章综述了PP泡沫塑料的材料方,生产过程和工艺参数。
关键词:PP泡沫塑料生产工艺工艺参数引言PP泡沫塑料机械强度较好,有优良的抗拉强度、柔韧性和弹性摩擦系数大,耐磨性能好,有助于制止与其相接触的光滑表面的滑动密度小,绝热性优良;无毒、无味等。
但它对光的稳定性差。
所有这些特点使得P泡沫塑料在汽车、包装、日用和结构材料等各个领域具有优越性。
一、制备PP泡沫塑料原料(1)PP 由于PP发泡性能差,单独使用不易制得闭孔发泡倍率高的泡沫材料。
通常选择熔点在160~170℃左右、低温流动性好的低密度或中密度聚乙烯与其共混才能制得发泡倍率在10~30倍的交联PP泡沫塑料。
共混比例一般为PP 50%~70%,聚乙烯30%~50%左右。
另外,等规PP通过共混可之躯高发泡倍率的泡沫塑料,单力学性能相对偏低,还应对其加以改性。
常采用的改性方法有增韧、增强、填充或互贯网络等。
还有,在挤出发泡过程中,还需将碳酸氢钠和雾水柠檬钠一1:1的配比掺入树脂内,这样可明显地改善操作条件,提高泡沫质量。
(2)发泡剂常用发泡剂分为化学发泡剂和物理发泡剂。
化学发泡剂有偶氮二甲酰胺,偶氮二甲酸钡等。
物理发泡剂最常用的未氮气等。
(3)交联剂通常使用过氧化物,如过氧化二异丙苯、叔基过氧化己烷等。
(4)稳定剂通常使用硫化烷基酚等。
(5)稀释剂常用丙酮。
(6)成核剂有苯甲酸钠、氧化锌、硬脂酸锌等。
(7)填料添加有机硅微球作填料,可制造高性能泡沫塑料。
二、生产工艺(1)生产工艺见表1表1序号制造方法配方/质量份工艺简述特点1 常压发泡法PP 100丙烯酸烯丙酯 3.5甲基丙烯酸烯丙酯—三肼三嗪 24密度 0.05在PP树脂熔融温度以上,发扒鸡凤姐温度一下的温度区间,把树脂与发泡剂,交联剂等在密炼机中加热混炼成为适当的形状成直接用挤出机成型为片状料,将片材加热到发泡剂分解温度以上,让它在常压下发泡常压发泡过程比较复杂而且要有高度技术,但是这种方法便于长片材料的连续大量生产2 加压发泡法立体规整PP树脂 100AC发泡剂 3磺酰叠氮 0.75*Santonox稳定剂 0.2PP树脂、发泡剂、交联剂等放入密闭的模具中,压力下加热时发泡剂分解,一泄压就急速膨胀在加压下抑制了发泡剂的分解速度,同时也增加了熔融树脂中的奇特溶解度,压力下也容易控制交联度,从而能得到高发泡而又有均匀微细气泡的泡沫塑料3 挤出发泡法PP 100AC发泡剂 3硬脂酸锌 1硫化烷基酚 1含发泡剂的热塑性树脂在熔融时从机头挤出,有高压变成常压是体积膨胀二发泡对PP树脂不作交联处理二通过挤出化学发泡法加工发泡倍数为5~20倍的制品(2)生产过程用叠氮化合物为交联剂的等规聚丙烯泡沫塑料的生产流程如下:叠氮化合物为交联剂的等规PP泡沫塑料配方单位:质量份原料名称配比量配方配方配方配方配方配方等规PP 100 75 50 75 50 75乙丙共聚物—25 50 ———乙丙二烯共物———25 50 —聚异丁烯—————251,10-双(磺酰0.25 0.75 0.75 0.75 — 1.0叠氮)癸烷偶氮二甲酰胺 3 5 5 5 5 3 PP泡沫塑料典型的成型工艺包括五个步骤:1.充模将多孔的泡沫PP粒子输入模腔中,通过加压使多孔粒子压缩。
PVC木塑发泡板材配方设计聚氯乙烯(SG-5、6、7) 100复合稳定剂 3.5内、外润滑剂 0.5~2.0 AC发泡剂 0.3~0.5 ACR发泡加工助剂 5.0~8.0填料 4.0~6.0阻燃剂 2.0~3.0成核剂 0.2~0.7增塑剂 5.0~10.0改性处理木粉 20.0~30.0PVC配方设计概要纯的聚氯乙烯(PVC)树脂属于一类强极性聚合物,其分子间作用力较大,从而导致了PVC 软化温度和熔融温度较高,一般需要160~210℃才能加工。
另外PVC分子内含有的取代氯基容易导致pvc树脂脱氯化氢反应,从而引起PVC的降解反应,所以PVC对热极不稳定,温度升高会大大促进PVC脱HCL反应,纯PVC在120℃时就开始脱HCL反应,从而导致了PVC降解。
鉴于上述两个方面的缺陷,PVC在加工中需要加入助剂,以便能够制得各种满足人们需要的软、硬、透明、电绝缘良好、发泡等制品。
在选择助剂的品种和用量时,必须全面考虑各方面的因素,如物理—化学性能、流动性能、成型性能,最终确立理想的配方。
另外,根据不同的用途和加工途径,我们也需要对树脂的型号做出选择。
不同型号的PVC 树脂和各种助剂的配搭组合方式,就是我们常说的PVC配方设计了。
那具体怎样进行具体的配方设计呢?下面将通过对各原辅料的选择加以阐述的方式加以说明,希望能对大家有所裨益。
一、树脂的选择工业上常用粘度或K值表示平均分子量(或平均聚合度)。
树脂的分子量和制品的物理机械性能有关。
分子量越高,制品的拉伸强度、冲击强度、弹性模量越高,但树脂熔体的流动性与可塑性下降。
同时,合成工艺不同,导致了树脂的形态也有差异,我们常见的是悬浮法生产的疏松型树脂,俗称SG树脂,其组织疏松,表面形状不规则,断面输送多孔呈网状。
因此,SG型树脂吸收增塑剂快,塑化速度快。
悬浮法树脂的主要用途见下表。
乳液法树脂宜作PVC糊,生产人造革。
悬浮法PVC树脂型号及主要用途型号级别主要用途SG1 一级A 高级电绝缘材料SG2 一级 A 电绝缘材料、薄膜 SG2 一级B、二级一般软制品SG3 一级A 电绝缘材料、农用薄膜、人造革表面膜 SG3 一级B、二级全塑凉鞋 SG4 一级 A 工业和民用薄膜SG4 一级B、二级软管、人造革、高强度管材 SG5 一级 A 透明制品SG5 一级B、二级硬管、硬片、单丝、导管、型材 SG6 一级 A 唱片、透明片SG6 一级B、二级硬板、焊条、纤维 SGG7 一级 A 瓶子、透明片SGG7 一级B、二级硬质注塑管件、过氯乙烯树脂二、增塑剂体系增塑剂的加入,可以降低PVC分子链间的作用力,使PVC塑料的玻璃化温度、流动温度与所含微晶的熔点均降低,增塑剂可提高树脂的可塑性,使制品柔软、耐低温性能好。
v注塑发泡工艺操作指引一.塑料与发泡的配比`混料:1.发泡剂的添加比例一般为0.3~0.5%(视乎注塑要求的发泡程度或产品发泡后的表面情况而定)。
二.注塑机的设定:1.注塑机炮筒温度的设定:①.注塑机炮筒温度方式如抛物线状,即炮筒温度分布中间高两端低。
如低温②.螺杆加料段温度设定低(主要令发泡剂及塑料开始熔解)。
③.螺杆压缩段温度设定高,一般比加料段高15~25℃(主要使发泡剂得到更多的热量,令发泡剂分解产生大量气体而均匀分布于塑胶熔体中)。
④.螺杆计量段温度设定一般比压缩段温度低10~15℃(温度低射胶及熔胶时使熔体及气体的压力提高, 迫使气体熔于熔体内的能力更高)。
⑤.射咀的温度设定应尽量低至刚好能射出胶便可以(温度低射胶时使熔体于射咀内的流速也降低, 使压力提高,气体更有效地熔于熔胶内)。
2.射胶速度:射胶速度在不导致产品有缺陷的情况下尽量快(使熔体在模具内定型前让气泡有足够的时间澎涨)。
射胶通常分两段射速,第一段尽量快(一般为最快速度的85%以上,射胶行程设置到产品总重量的80~95%),第二段可以慢点(一般为最快速度的20~30%以上,让模具内空气有足够的时间排出)。
3.保压:当熔体在模具内发泡和澎涨时, 它的澎涨压力比保压压力小,如果用保压会使熔体发泡澎涨不起,所以在发泡注塑时可以不用保压或用比较小的保压。
2.熔胶终止发泡胶被射到模腔内时它会在瞬间澎涨,所以射胶量需降低, 让发泡胶料有空间发涨, 在此同时, 胶件的收缩问题可以解决而产品的重量也可以降低。
注塑中工艺的控制:1.泡体体积及成核密度控制泡体的体积和密度是由以下的因子所控制 (↑增加↓减少 - 无影响):泡体体积成核密度(一) 炮筒温度↑↑↑(二) 模具温度↑↑↑(三) 胶件厚度↑↑↓-2.表面光滑度发泡剂含有特别的张力剂有助把泡体保持在胶件的中心, 大大减少泡体浮面的现象。
但如果在特别的情况下遇到泡体浮面而影响表面光泽的问题, 可参照以下的关系来调机, 把浮面问题尽量消除(↑增加↓减少):泡体浮面程度(一) 注塑射速↑↓(二) 炮筒温度↓↓(三) 模具温度↓↓(四) 胶件厚度↑↓(五) 模具梳气速度↓↓如果在尝试过调节以上所有的参数后泡体的效果仍未乎理想, 那就应该把发泡剂的使用量调节一下以达至满意的发泡效果。