聚丙烯泡沫塑料的成型、性能及其應用

以塑料為基本成分，通過物理或化學方法填充大量氣泡
，即可得到泡沫塑料。與純塑料相比，它具有密度小
、比強度高
、能量吸收能力強、隔音隔熱性能好等一係列特點，已在交通運輸、軍工、航空航天、日用品等領域獲得了廣泛應用
，如製作各種座墊、襯墊、床墊、梳芯、保溫隔熱材料、包裝材料
、防撞防震材料、裝飾材料及建築材料等。隨著人們對泡沫塑料認識的進一步加深
，新的品種將不斷地被開發出來，其應用範圍將進一步得到拓展。
    近年來，泡沫塑料的發展很快
，在美國、日本、歐洲等國家和地區，無論是產量還是品種都在迅速增加。已實現工業化生產的泡沫塑料有聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯(PUR)、ABS、酚醛
、脲醛、環氧樹脂
、聚碳酸酯(PC)等。聚丙烯(PP)性能較好，價格低廉，通過物理或化學發泡可以製得PP泡沫塑料，自1982年JSP公司首先開發成功PP泡沫塑料以來
，目前在世界範圍內已有JSP、BASF、GEFINEX等公司的多家工廠都在生產PP泡沫塑料
，年銷售量已達到數十萬噸。
     1 聚丙烯泡沫塑料的成型
     根據泡沫塑料發泡成型中發泡動力的來源
，一般可分為機械發泡、物理發泡、化hua學xue發fa泡pao三san種zhong類lei型xing。機ji械xie發fa泡pao是shi借jie助zhu於yu機ji械xie的de強qiang力li攪jiao拌ban，使shi氣qi體ti均jun勻yun地di混hun入ru樹shu脂zhi中zhong形xing成cheng氣qi泡pao。物wu理li發fa泡pao則ze是shi借jie助zhu於yu發fa泡pao劑ji在zai樹shu脂zhi中zhong物wu理li狀zhuang態tai的de改gai變bian，形xing成cheng大da量liang氣qi泡pao。化hua學xue發fa泡pao是shi依yi靠kao發fa泡pao劑ji發fa生sheng化hua學xue變bian化hua時shi產chan生sheng氣qi體ti使shi樹shu脂zhi發fa泡pao。PP發泡大多采用化學發泡

，使用的發泡劑有偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酸二異丙酯等
；亦可使用氮氣作物理發泡劑進行物理發泡。
    泡沫塑料的發泡過程一般可以分為二個階段：首先是在塑料熔體或液體中形成大量均勻、細密的氣泡核
，然後再膨脹成為所要求的泡體結構
，最後固化定型將泡體結構固定下來，得到泡沫塑料。
    PP泡沫塑料常用的成型方法有擠出
、注塑及模壓成型等。
     擠出成型是泡沫塑料成型加工的主要方法之一，一般的異型材、板材、管材、膜片、電dian纜lan絕jue緣yuan層ceng等deng發fa泡pao製zhi品pin都dou采cai用yong擠ji出chu成cheng型xing。擠ji出chu成cheng型xing過guo程cheng中zhong可ke以yi采cai用yong物wu理li發fa泡pao或huo化hua學xue發fa泡pao兩liang種zhong發fa泡pao方fang法fa。物wu理li發fa泡pao主zhu要yao采cai用yong一yi些xie碳tan氟fu化hua合he物wu及ji其qi混hun合he物wu
，以yi及ji其qi它ta的de低di沸fei點dian液ye體ti，另ling外wai
，直zhi接jie注zhu入ru氣qi體ti的de物wu理li發fa泡pao法fa也ye在zaiPP泡沫塑料的擠出成型過程中得到應用。影響擠出成型發泡的工藝參數主要包括：擠出壓力、擠出溫度、物料在擠出機中的滯留時間

、口模軸向壓力等。一般來說，隨著擠出壓力的增加，泡孔尺寸減小，泡孔數量增加；高(gao)質(zhi)量(liang)的(de)發(fa)泡(pao)體(ti)隻(zhi)是(shi)在(zai)較(jiao)窄(zhai)的(de)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)內(nei)才(cai)可(ke)能(neng)獲(huo)得(de)。熔(rong)體(ti)溫(wen)度(du)越(yue)高(gao)
，聚(ju)合(he)物(wu)熔(rong)體(ti)強(qiang)度(du)越(yue)低(di)，泡(pao)內(nei)的(de)發(fa)泡(pao)壓(ya)力(li)就(jiu)可(ke)能(neng)超(chao)過(guo)泡(pao)沫(mo)表(biao)麵(mian)張(zhang)力(li)從(cong)而(er)使(shi)泡(pao)體(ti)破(po)裂(lie)。必(bi)須(xu)根(gen)據(ju)特(te)定(ding)的(de)聚(ju)合(he)物(wu)體(ti)係(xi)進(jin)行(xing)優(you)化(hua)
，確(que)定(ding)一(yi)個(ge)適(shi)宜(yi)的(de)發(fa)泡(pao)溫(wen)度(du)。延(yan)長(chang)物(wu)料(liao)在(zai)擠(ji)出(chu)機(ji)內(nei)的(de)滯(zhi)留(liu)時(shi)間(jian)，會(hui)使(shi)氣(qi)泡(pao)的(de)數(shu)目(mu)增(zeng)加(jia)。
     注射發泡成型法屬於一次成型法，可簡化泡沫塑料製品的製造工序，其特點是產量高、質量好，特別適用於形狀比較複雜、尺寸精度要求較高的製品。影響注射成型泡沫塑料製品質量的主要有材料配方、成型設備及工藝條件三個因素。在材料配方和成型設備確定後，決定製品性能的主要因素是工藝條件。壓力、溫(wen)度(du)和(he)時(shi)間(jian)是(shi)最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)工(gong)藝(yi)條(tiao)件(jian)。聚(ju)合(he)物(wu)熔(rong)體(ti)中(zhong)所(suo)溶(rong)解(jie)的(de)氣(qi)體(ti)能(neng)否(fou)遊(you)離(li)出(chu)來(lai)形(xing)成(cheng)氣(qi)泡(pao)，熔(rong)體(ti)中(zhong)已(yi)形(xing)成(cheng)的(de)氣(qi)泡(pao)能(neng)否(fou)穩(wen)定(ding)，這(zhe)兩(liang)點(dian)與(yu)熔(rong)體(ti)壓(ya)力(li)密(mi)切(qie)相(xiang)關(guan)，因(yin)為(wei)熔(rong)體(ti)的(de)壓(ya)力(li)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)氣(qi)體(ti)在(zai)熔(rong)體(ti)中(zhong)的(de)溶(rong)解(jie)度(du)。當(dang)熔(rong)體(ti)所(suo)受(shou)外(wai)界(jie)壓(ya)力(li)增(zeng)加(jia)，氣(qi)體(ti)在(zai)熔(rong)體(ti)中(zhong)溶(rong)解(jie)度(du)增(zeng)加(jia)
，熔(rong)體(ti)中(zhong)過(guo)飽(bao)和(he)氣(qi)體(ti)量(liang)減(jian)少(shao)

，氣(qi)泡(pao)的(de)半(ban)徑(jing)減(jian)小(xiao)。壓(ya)力(li)的(de)改(gai)變(bian)對(dui)熔(rong)體(ti)中(zhong)氣(qi)泡(pao)的(de)增(zeng)長(chang)或(huo)塌(ta)陷(xian)的(de)影(ying)響(xiang)非(fei)常(chang)敏(min)感(gan)，通(tong)過(guo)控(kong)製(zhi)壓(ya)力(li)來(lai)調(tiao)節(jie)發(fa)泡(pao)過(guo)程(cheng)是(shi)非(fei)常(chang)有(you)效(xiao)的(de)。聚(ju)合(he)物(wu)的(de)物(wu)理(li)狀(zhuang)態(tai)是(shi)溫(wen)度(du)的(de)函(han)數(shu)
，確(que)定(ding)適(shi)宜(yi)的(de)溫(wen)度(du)
，對(dui)發(fa)泡(pao)成(cheng)型(xing)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)
，與(yu)溫(wen)度(du)相(xiang)關(guan)的(de)主(zhu)要(yao)工(gong)藝(yi)參(can)數(shu)為(wei)料(liao)筒(tong)溫(wen)度(du)、模具溫度。-般ban來lai說shuo，提ti高gao熔rong體ti的de出chu口kou溫wen度du有you利li於yu氣qi泡pao的de增zeng長chang
，但dan如ru果guo熔rong體ti溫wen度du過guo高gao，不bu僅jin會hui導dao致zhi聚ju合he物wu降jiang解jie，還hai會hui引yin起qi熔rong體ti粘zhan度du下xia降jiang。總zong的de來lai說shuo，熔rong體ti溫wen度du高gao
，氣qi泡pao直zhi徑jing增zeng大da
，氣qi泡pao數shu量liang減jian少shao。製zhi品pin的de發fa泡pao倍bei數shu一yi般ban隨sui模mo溫wen的de降jiang低di而er下xia降jiang，提ti高gao模mo溫wen可ke以yi改gai善shan熔rong體ti在zai模mo具ju中zhong的de流liu動dong條tiao件jian，還hai可ke以yi改gai善shan製zhi品pin的de表biao麵mian質zhi量liang，提ti高gao製zhi品pin的de發fa泡pao倍bei數shu。但dan是shi冷leng卻que定ding型xing的de時shi間jian將jiang延yan長chang
，不bu利li於yu提ti高gao勞lao動dong生sheng產chan效xiao率lv。注zhu射she速su率lv對dui發fa泡pao製zhi品pin的de泡pao孔kong均jun勻yun性xing
、發泡倍數及表麵質量都有較大的影響。聚合物熔體高速充模，可以獲得大小均勻的泡孔，提高注射速率可以明顯增大製品的發泡倍數。
    PP泡(pao)沫(mo)塑(su)料(liao)還(hai)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)模(mo)壓(ya)成(cheng)型(xing)工(gong)藝(yi)成(cheng)型(xing)製(zhi)品(pin)，泡(pao)沫(mo)塑(su)料(liao)的(de)模(mo)壓(ya)成(cheng)型(xing)工(gong)藝(yi)可(ke)分(fen)為(wei)一(yi)步(bu)法(fa)和(he)二(er)步(bu)法(fa)。一(yi)步(bu)法(fa)的(de)發(fa)泡(pao)過(guo)程(cheng)是(shi)一(yi)次(ci)性(xing)完(wan)成(cheng)的(de)，物(wu)料(liao)經(jing)配(pei)料(liao)混(hun)合(he)後(hou)，模(mo)壓(ya)成(cheng)型(xing)坯(pi)，然(ran)後(hou)加(jia)熱(re)加(jia)壓(ya)發(fa)泡(pao)製(zhi)得(de)泡(pao)沫(mo)塑(su)料(liao)製(zhi)品(pin)。二(er)步(bu)法(fa)的(de)基(ji)本(ben)程(cheng)序(xu)與(yu)一(yi)步(bu)法(fa)相(xiang)似(si)，一(yi)次(ci)發(fa)泡(pao)後(hou)，一(yi)部(bu)分(fen)發(fa)泡(pao)劑(ji)分(fen)解(jie)使(shi)物(wu)料(liao)部(bu)分(fen)發(fa)泡(pao)
，隨(sui)之(zhi)冷(leng)卻(que)，趁(chen)熱(re)在(zai)常(chang)壓(ya)下(xia)進(jin)行(xing)第(di)二(er)次(ci)發(fa)泡(pao)。