微孔泡沫發(fā)泡成型屬于物理發(fā)泡法。常規(guī)泡沫塑料的泡孔直徑一般大于50mm,泡孔的密度(單位體積內(nèi)泡孔的數(shù)量)小于106個/cm3。這些大尺寸的泡孔受力時常常成為初始裂紋的發(fā)源地,降低了材料的機械性能。為了滿足工業(yè)上要求降低某些塑料產(chǎn)品的成本而不降低其機械性能的要求,20世紀(jì)80年代初期,美國麻省理工大學(xué)(MIT)的學(xué)者J.E.MartiniJ.Colton以及N.P.Suh等以CO2、N2等惰性氣體作為發(fā)泡劑研制出泡孔直徑為微米級的泡沫塑料,并將泡孔直徑為1mm~10mm,泡孔密度為109~1012個/cm3的泡沫塑料定義為微孔塑料(MicrocelluarPlastics)。
注射成型是微孔塑料制品的主要成型方法之一。塑料原料加入注塑機的料筒后,在螺桿剪切力及加熱圈外加熱作用下塑化,發(fā)泡劑直接注入注射螺桿熔融段末與熔體均勻混合,然后高壓高速注入模腔。在模腔內(nèi)突然降壓,使熔體中大量的過飽和氣體離析出來,發(fā)泡、膨脹、成型、定型形成微孔塑料制品。另外,也可以采用改變溫度的方法形成泡核,與改變壓力法相比,比較容易控制,但對于氣體溶解度對溫度不敏感的塑料不適用。
開發(fā)微孔塑料注塑技術(shù)難度比較大,因為和常規(guī)泡沫塑料相比,泡孔的尺寸要小得多,要想得到良好的微孔塑料制品,必須要保證對進入機筒熔體中的超臨界流體精確計量,要求塑料熔體必須充分混合、均化、分散,形成均相混合體,保證熔體中的成核點必須多于109個/cm3、及時控制成核氣泡的膨脹等等。這對設(shè)備本身及注塑工藝參數(shù)的要求都非常之高。
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