發(fā)泡劑在泡沫制造過程中的作用是將氣體釋放到材料中,從而使其膨脹成為泡沫材料。
1.發(fā)泡劑進入材料中;
2.在溫度和壓力的作用下,發(fā)泡劑開始釋放氣體;
3.氣體逐漸擴散到整個材料中,使其膨脹成為泡沫材料。
所謂發(fā)泡劑就是使對象物質成孔的物質,它可分為 化學發(fā)泡劑和物理發(fā)泡劑和 表面活性劑三大類?;瘜W發(fā)泡劑是那些經加熱分解后能釋放出二氧化碳和氮氣等氣體,并在 聚合物組成中形成細孔的 化合物;物理發(fā)泡劑就是 泡沫細孔是通過某一種物質的物理形態(tài)的變化,即通過壓縮氣體的膨脹、液體的揮發(fā)或固體的溶解而形成的;發(fā)泡劑均具有較高的 表面活性,能有效降低液體的 表面張力,并在液膜表面雙電子層排列而包圍空氣,形成氣泡,再由單個氣泡組成 泡沫。
理想的化學發(fā)泡劑應滿足下列要求:
1)、分解產生氣體的溫度范圍應當狹窄
2)、釋放氣體的速度應快,發(fā)氣率應能控制
3)、釋放出來的氣體應,無腐蝕,不燃燒,以氮氣好二氧化碳也可以,還可以試二氧化氮,但二氧化氮氣體有腐蝕性,好不用
4)、化學發(fā)泡劑應容易分散均勻,能同塑料混熔者為佳。
5)、,存儲穩(wěn)定,。
6)、分解后的殘渣應,無色,無嗅,也不會影響塑料的物理,化學性能以及力學性能,且呈化學惰性,不影響塑料的熔融速率和固化。
7)、分解時不應大量放熱,不影響塑料熔融及固化。
8)、分解后的殘渣同樹脂相容性好,不發(fā)生殘渣噴霜或滲析現(xiàn)象。
9)、發(fā)泡劑的分解溫度同樹脂的熔融溫度應一致。
不同類型的發(fā)泡劑有著不同的起泡力,泡沫穩(wěn)定性也不盡相同,因此使用過程中也有一定局限性。例如,松香類發(fā)泡劑泡沫穩(wěn)定性和發(fā)泡倍數均不是太好,因而它只能用于容重大于600㎏/m 3;以上的發(fā)泡菱鎂水泥,而不能用于500㎏/m3;以下的低密度發(fā)泡菱鎂水泥;陰離子型合成表面活性劑類發(fā)泡劑起泡快,泡沫量大,但泡沫穩(wěn)定性差,低密度(500㎏/m 3以下)的發(fā)泡菱鎂制品難以生產;蛋白類發(fā)泡劑起泡力和泡沫穩(wěn)定性相對較好,但發(fā)出的泡沫粘度大,不利于機械化生產;復合類發(fā)泡劑有著較好的起泡力和泡沫穩(wěn)定性,但發(fā)泡劑的具體技術指標也各不相同。
初形成的泡孔在不斷漲大,這是因為有更多的氣體擴散并透過聚合物進入了泡孔。如果這段時間夠長,則單個的泡孔就將互相接觸。假如隔開單個泡孔的壁破裂,那么,通過這種聚結方式,就會形成更大些的泡孔。如果主要是通過泡孔互連而形成的泡沫,則稱之為開孔式泡沫。如果是由互不相連的泡孔形成的泡沫,就叫閉孔式泡沫。如果允許泡孔聚結無限制地進行下去,那么泡沫就會塌陷,這是因為氣體全部自動地與聚合物分離開了。
當聚合物粘度增加,泡孔不能再增長時,泡沫就會穩(wěn)定住。采用冷卻、交聯(lián)或其它方法都可以增加聚合物粘度。發(fā)泡過程的后三個階段,從時間來看,則可短至幾分之一秒,長也不會超過幾秒鐘。泡沫的形成,要求聚合物呈液態(tài)。為此,可通過加熱溶解或塑化聚合物。泡沫塑料的生產過程幾乎與任何普通塑料生產過程一樣,通常經過擠塑、滾塑和注塑,以及增塑糊加工和熱成型等過程。出于同樣原因,基本上任何種類的塑料都能制成泡沫塑料。聚氯乙烯(硬質和軟質都可)、聚苯乙烯、聚丙烯、ABS和聚乙烯,都已工業(yè)規(guī)模地制成泡沫塑料。耐熱工程塑料和熱固性聚合物也是如此。
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