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泡沫产品的塑料工艺
- 2020-05-19-

  在澄清发泡剂的性能及其对聚合物流变性能的影响之后。 挤出机更像是物理“反应器”,其在一定压力和温度下均化聚合物和发泡剂。 当在出口处释放压力时,形成孔结构。 在过去的二十年中,熔化,混合,冷却和发泡等每个单元的操作都得到了显着改善:

  树脂合成技术也得到了改进。 催化剂科学对泡沫形态设计有深刻的了解,可以满足泡沫需求。 支链聚合物在控制直径膨胀方面显示出优异的弹性,并且弹性在挤出发泡中至关重要。 注塑成型是为生产不规则形状的塑料产品而设计的。 尽管本质上与分批发泡过程相似(填充,成型,开模),但它采用了复杂的模具分配设计,增加了注射吨位,并且可以同时填充多个模具,因此产量不低于连续挤出。 模内填充泡沫是约束泡沫,泡沫受模具约束,而表面结构受模具温度控制。 注射发泡对于降低产品的重量非常有吸引力,特别是对于昂贵的材料。

  自1960年代以来,设计和手工艺再次将具有不同结构和形状的新颖,惊人的产品推向市场。 当Trexel引入二氧化碳作为超临界发泡剂时,其缩短成型周期的优势立即得到认可,并用于提高产品质量和生产率。

 如上所述,对于气体/熔融体系,只要在高压和高温下将发泡剂添加到聚合物颗粒中,然后在低于其熔融温度的条件下完成发泡,就可以产生更高的节能效果。 因此,PS可以用戊烷饱和,并在模具中发泡成各种形状,例如杯子,蛤壳和盘子。 尽管可以用相同的方法制备热成型的PS泡沫片,但早期的经济似乎更喜欢挤出片。 然而,随着能源成本的不断增加,模压珠粒工艺已在许多应用中获得认可。

 在挤出过程中,不仅输入能量,而且去除多余的能量。 另外,热分布和剪切历史也对产品性能有影响。 不均匀的热分布不仅降低了熔体强度,直接减小了发泡温度窗口,而且使产品性能分布变差,这取决于最弱的点。

 人们将处理区域移至右侧,并开发了另一种有趣的技术-交联发泡。 显然,发泡温度越高,所需的熔体强度越大。 挤出发泡通常使用压力和温度来表征发泡过程。 对于挥发性无机发泡剂,不可能使发泡剂充分发泡(例如发泡20次),并且必须增加熔体的强度以维持无机发泡剂的挥发性发泡。 但是,当熔体强度随结晶度和/或其他化学键合的增加而增加时,相应的生热和快速的结晶动力学会降低加工范围,几乎没有。 因此,开发了一种非剪切发泡工艺,该工艺可在发泡前使树脂交联,

  化学发泡剂和交联将该试剂配混到聚烯烃中,首先通过第二阶段烘箱激活交联反应,然后化学发泡以获得交联的泡沫塑料。 常用的聚乙烯交联发泡工艺,使交联泡沫塑料的细孔结构,弹性和热强度都相当独特,成为一种独立的品牌技术。

  泡沫成核是非常复杂的,由热力学驱动但由动力学控制的现象。 在结晶过程中成核时,在很短的时间内就会发生两组相变:液态气体和熔融固体。 在某些方面,这种相互依赖的发泡过程仍然是个谜。 但是,在过去的10年中,热塑性泡沫成核的研究人员一直在研究工艺设计,工艺条件和泡沫设计之间的关系。 最近,更先进的技术-超临界流体(SCF)发泡技术L-i3J在挤出发泡过程中利用了挥发性无机发泡剂。 尽管该技术尚未完全开发,但在泡沫阶段的相分离控制技术可能会在高科技领域中使用聚合物泡沫使其取得巨大成功。


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