聚苯聚乙烯泡沫塑料料如何制备?

分类号:涂料工业
出版年:2005
年卷期:)
文献类型:期刊类
作者:李治 吉裕 原兵发
起止页码:26-29
文摘:从理论和实践上介绍了多种回收聚苯乙烯泡沫塑料制备涂料的方法及应用范围,并对未来合理利用聚苯乙烯泡沫塑料提出了建议。
刊名:现代涂料与涂装
单位:上海华东理工大学化学系
语种:中
二, 废聚苯乙烯泡沫塑料的回收及其综合利用
[作者]:苏政权 封惠侠
[关键词]:聚苯乙烯 泡沫塑料 废旧塑料 回收 综合利用
[机构]:不详
[期刊名称]:化学工程师
[国际标准刊号:ISSN]:
[日期]:1995年第6期
[国内统一刊号:CN]:23-1171/TQ
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三,废聚苯乙烯泡沫塑料回
一,废聚苯乙烯泡沫塑料回收制备涂料的研究-中国化工文摘
分类号:涂料工业
出版年:2005
年卷期:)
文献类型:期刊类
作者:李治 吉裕 原兵发
起止页码:26-29
文摘:从理论和实践上介绍了多种回收聚苯乙烯泡沫塑料制备涂料的方法及应用范围,并对未来合理利用聚苯乙烯泡沫塑料提出了建议。
刊名:现代涂料与涂装
单位:上海华东理工大学化学系
语种:中
二, 废聚苯乙烯泡沫塑料的回收及其综合利用
[作者]:苏政权 封惠侠
[关键词]:聚苯乙烯 泡沫塑料 废旧塑料 回收 综合利用
[机构]:不详
[期刊名称]:化学工程师
[国际标准刊号:ISSN]:
[日期]:1995年第6期
[国内统一刊号:CN]:23-1171/TQ
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三,废聚苯乙烯泡沫塑料回收制备涂料的研究
发表时间:(日9:2) | 作者:fhw | 所属栏目:专利 | 来自:现代涂料与涂装
李治,吉裕,原兵发(华东理工大学化学系,上海200237)
摘要:从理论和实践上介绍了多种回收聚苯乙烯泡沫塑料制备涂料的方法及应用范围,并对未来合理利用聚苯乙烯泡沫塑料提出了建议。
关键词:聚苯乙烯泡沫塑料;回收;改性;环保
中图分类号:TQ630.9
文献标识码:B
文章编号:(6-04
废聚苯乙烯(PS)泡沫塑料的产生与回收
PS泡沫塑料是世界上应用最广泛的塑料之一,它广泛用于家电、工艺品等产品的包装,并随着电子电讯工业、化学工业及食品包装业的迅猛发展,PS泡沫塑料的用量与日俱增,据有关部门统计,目前我国PS泡沫塑料总产量已超过50万t,每年的苯乙烯需求量在150万t左右,并以每年10%的速度递增。其中约有23%被废弃,因而PS泡沫塑料污染环境的问题也日趋严重。由于PS的密度很小(20~50kg/m3),因此废弃后所占的空间体积就很大。如对其实施简单的焚烧处理,必然严重污染环境;如果实行深埋处理,由于PS泡沫塑料在自然界中不易老化腐烂,也不易被微生物降解,所以会占用更多的土地资源,对市容、市貌及景观造成了破坏,而且进入生活垃圾的废泡沫塑料加大了垃圾的处理难度;如废泡沫塑料混在土壤中达到一定量时,会影响农作物吸收水分及养分,导致农作物减产;抛弃在陆地上的废泡沫塑料,会给交通运输带来隐患;丢弃在水中的废泡沫塑料,被动物当作食物吞入会导致动物死亡。另外,废PS泡沫塑料本身所带有的各种有毒化学物质又会污染地下水源、破坏土壤结构。因此,有效回收废PS泡沫塑料是一个有社会效益、经济效益和环境效益的环保课题。
回收废PS再利用途径有很多,可以利用其制备多功能建筑胶黏剂、多功能涂料、保温隔热板、裂解制苯乙烯单体、新型轻质建材、通用型聚苯乙烯或再制可发性聚苯乙烯、溴化聚苯乙烯阻燃剂以及其改性产品在水处理中的应用等。本文介绍以废弃PS为基料,通过回收、溶解后添加不同的助剂,从而研制不同涂料的方法及应用范围。
废PS泡沫塑料改性制备涂料
溶剂的选择
制备PS涂料可将废PS溶于适当的有机溶剂中,得到具有黏性的透明的PS胶。最理想的溶剂要求溶解力强,易与其他溶剂混合并对填料有较好的分散性,价廉易得且挥发速度适中,溶剂应具有最小的毒性以利于施工。PS塑料可溶解于许多有机溶剂,比如:乙醇、乙醚、丙酮、二硫化碳、氯化烃等。但应用于生产时还要考虑到溶剂的价格、分离的难易及对最终产品质量的影响等因素。同时可根据聚苯乙烯溶剂的溶解度参数选择溶剂(如表1所列)。根据相似相溶原理和溶解度参数比较,并考虑毒性等因素,建议选用二甲苯为主溶剂,配用适量的乙酸乙酯或丙酮来溶解聚苯乙烯。
PS和溶剂和溶解度参数
溶解度参数
允许浓度/mg&m&3
2.2制备涂料的化学原理
废PS泡沫塑料的结构与表面性质
由于PS不含活性基团,属非极性物质,所以PS胶在金属、木材等物质表面上的附着性很差,膜层易于脱落。由于PS塑料高分子结构中含有苯环基团,不含活性基团,属非极性物质,因而降低了聚苯乙烯高分子链的柔顺性,妨碍分子的扩散,使其黏附力下降和变脆。在金属、木材等物质表面上的附着性很差,膜层易于脱落。涂层对基体的黏附力受以下几种作用的影响:一是主价力(化学力),化学键主要靠分子内形成价键的基团;二是次价力,包括范德华力与氢键,范德华力存在于所有界面黏合中,为界面黏合力的主要成分;三是液状涂层在粗糙的固体基层表面上的毛细管渗透作用,干固后可形成镶嵌作用,从而增加黏附力。为了使PS胶作为涂料的成膜物质,必须用强极性物质对其进行改性,以提高涂层的附着力。这是利用废PS泡沫塑料制备涂料的关键步骤。
废PS泡沫塑料改性制备涂料的方法与影响因素
对PS胶进行改性,可采用多种方法:一种是在PS分子上引入活性基团;另一种是加入改性剂,如醋酸纤维素、聚氯乙烯共聚物、酚醛树脂、甲基二异氰酸酯的混合物,使PS由非极性物质改性为极性物质;还有如解聚,使其同其他试剂作用制成衍生物等。其中在PS分子上引入活性基团通常被称为接枝改性。由于PS改性的目的是实现其化学性质或物理性质的改变,所以不同单体及单体的接枝率对产物的性能影响很大,而接枝率又取决于影响接枝反应的有关因素:①引发剂浓度的影响。按理当引发剂浓度增大时,相应产生的自由基量也增加,在PS分子链上产生的可与单体反应的自由基也越多,但是试验表明过多引发利只能使接枝率和接枝效率下降,所以引发剂的浓度应控制在一定范围内;②接枝温度的影响。在自由基反应中,反应温度对接枝率的影响取决于温度对引发剂分解速度及温度对单体接枝与自聚速度的影响。因此反应温度高,引发剂分解速度快,活性自由基浓度也高,接枝反应速率常数就因温度提高而增大;③受接枝单体浓度的影响。单体含量达到一定浓度时有较好的接枝率和最高的接枝效率,这时增加单体浓度只能略微增加接枝率,但大大降低了接枝效率,这就会造成部分单体残留在接枝液内,对后续产品质量产生影响。同时采用多单体也可影响接枝的效率:共接枝PS的接枝率比用单一单体接枝PS的接枝率高得多,这就克服了用单个单体接枝不能提高接枝率的弊病。接枝后的接枝液透明性得到提高,改变了其与均聚物的相容性。用共接枝PS树脂液做成涂层,附着力有明显提高,同时具有较好的抗冲击性和韧性,此改性液基本具备了作为涂层用树脂的性能。
多种废PS泡沫塑料改性涂料的制备
根据加入的添加剂和制备方法及应用范围的不同,可制备多种涂料。
将干净的废PS泡沫用二甲苯和少量丁醇溶解后,加入一定量的醇酸树脂,然后加入磷酸和亚铁氰化钠及颜料、填料,通过添加顺酐在引发剂的作用下进行废PS塑料共聚接枝,制得改性PS,再在复合分散剂的作用下和防锈处理液复配成防锈涂料。顺酐和分散剂的用量分别占改性PS量的1.2%~1.6%和0.8%~1.2%为宜。共聚接枝的反应温度控制在130℃左右,反应时间控制在3h左右较为理想。这种防锈涂料的原理是将铁锈转化为颜料和保护膜,具有屏蔽、渗透和润湿新锈层的多重功能,使一些难于化学清洗的钢材构件和船舶、桥梁等湿地建筑和构件得到较好的防锈防腐保护。
本工艺制备防锈涂料具有工艺简单、成本低廉、无二次污染、产品综合性能优等特点,可直接涂于有一定锈蚀的钢铁表面,有渗透、防锈、防腐的三重功效,还可用于家具面漆,具有一定的推广和实用价值。
国外的抗腐蚀管材表面有时涂覆一种防腐涂料,该防腐涂料由质地坚硬的球状PS颗粒组成的均一合成物作为聚集体,含有1%~98%聚亚苯基环氧树脂。通过涂覆涂料进行表面处理可以使管材耐高温、耐腐蚀、耐化学侵蚀、绝缘性好,阻燃性好,并和保护树脂层有十分好的附着力。由于废PS泡沫塑料具有耐酸、耐碱、耐盐、耐水性优良的特点,国内常常通过石油树脂、酚醛树脂等改性,制得了性能优良、成本较低、耐酸碱的塑化防腐漆。制备塑化防腐漆的主要原料有:精制高沸物、石油树脂、苯系溶剂、酚醛树脂、增塑剂、泡沫塑料、增稠剂、颜料、填料和分散剂。用上述原料制备的塑化防腐漆的大多数性能指标与过氯乙烯防腐现涂层的难燃化,使用了反应型和添加型两类阻燃剂。同时在配制涂料过程中加入含磷、氮、硼等不同阻燃元素的添加剂,构成复合阻燃体系,并添加氢氧化铝、磷酸铵等防火协同剂和消烟剂,使涂层在高温遇火时形成具有一定膨胀率的高强度炭化层,起到了较好的防火隔热效果。据分析,PS燃烧时产生的黑烟,是由一种具有石墨结晶的炭微粒组成,在涂料中加入抑烟剂,阻止炭微粒的生成,便可起到抑烟作用。
利用废PS泡沫塑料,加入复合防火添加剂,经预改性乳液聚合后制备的防火涂料,性能良好、成本低廉、装饰性好、硬度大、耐洗刷性好、耐沾污性强,可进行刷涂或辊涂,具有较好的阻燃效果,适用于各种防火场所。由于该涂料为水性涂料,最大程度地避免了施工中对环境的污染。试验过程是:①将废PS洗净后凉干,加工成碎片。②用定量的丙烯酸丁酯、丙烯酸、苯乙烯、三氯乙烯,把废PS碎片完全溶解并过滤。③用定量的水溶解定量的乳化剂,在搅拌情况下,加入含PS的混合物,进行预乳化。④在装有搅拌器、温度计、冷凝器、滴液漏斗的四口瓶中,加入适量的水及定量的保护胶、乳化剂,加热升温到83~85℃,加入部分引发剂,开始滴加预乳化好的PS乳化料,进行乳液聚合反应,同时滴加引发剂。物料加完后,保温1 h,降温到40℃以下,过滤得乳白色微带蓝光的黏稠乳液备用。⑤将制得的乳液加入到已研磨至一定细度的颜、填料及防火添加剂的浆料中,缓缓搅拌下,加入适量的成膜助剂、增稠剂等,再过滤,制得防火乳胶涂料。
PS涂料一般制备工艺是将洗净、干燥的废PS泡沫塑料用粉碎装置切割成3~5cm见方的碎片,溶于二甲苯或甲苯&汽油的混合液中,再加入表面活性剂、增稠剂和成膜剂制成水乳性涂料。如果加入增塑剂可制得非水乳性防水涂料和黏接剂。这类工艺制得的涂料适合用作混凝土和纸制品的防水涂料或黏结剂。利用该技术,1t泡沫塑料可生产油漆3.6t,产品售价比同类产品低10%左右
用合适的改性剂对废泡沫塑料进行改性,可制备常温快干、耐水时间长的水乳性防水涂料。该涂料的性能与反应温度、混合溶剂的用量、增塑剂的用量、乳化剂以及水的用量有密切的关系
。本法工艺简单,用水调节黏度,施工也很方便。该防水涂料有溶剂型和乳液型2种,前者一般只适用于干燥洁净基面的内外墙及屋面的涂刷防水工程,易造成大量溶剂挥发而污染环境,因而正逐步被淘汰;乳液型防水涂料可在干、湿2种状态下施工,施工时溶剂挥发少、常温快干、耐水时间长、环境污染很小,是现代涂料发展较快和用量较多的一类新产品。
改性PS路标涂料为溶剂型,其成膜物包括改性共聚物及醇酸树脂。改性共聚物具有耐磨性、耐水性、耐碱性、柔韧性、耐冲击性、耐候性、保光、保色性;丙烯酸附着性优良,外加醇酸树脂,利用其优良触变性,提高路标涂料在高固体分下的施工性及一次成膜厚度,延长路标涂料的使用寿命。尽管路标涂料中有内增塑剂&&丙烯酸丁酯链节存在,但仍需加入适量增塑剂氯化石蜡,以提高各填料在整个体系中的分散性、均一性及路标涂料流平性。该路标涂料为单组分,使用方便,具有优良的耐磨性、耐候性、耐水性、附着力强等特点,并且合理利用了资源,变废为宝。
该多彩涂料属于水包油型,是将废PS经处理后掺入水包油型多彩涂料中,它通过在油&水体系中加入高分子化合物或表面活性剂之类的稳定剂,降低界面张力,以达到稳定彩粒的目的。当把油&水体系中多余的保护胶溶液分离出,将油性彩粒与白色水乳液涂料混合时,由于彩粒表面已经吸附保护胶,所以仍可形成稳定的油&水体系;在涂装时,彩粒和白色水乳液涂料中的成膜物各自成膜,形成连续均匀的涂层。该涂料与原来的水包油型多彩涂料相比明显不同之处是彩粒在白色乳胶涂料中均匀分散,形成两相,附着力强、快干、涂膜光亮。在选择颜料时由于油相中的有机溶剂有较强的溶解能力,因此选择油相中的颜料必须具有防渗色性。此外,彩粒易受紫外线破坏,所以选用耐紫外线好的颜料可弥补此缺陷。经试验确定选用钛白、铁红、铁黑、铬黄、酞菁蓝、酞菁绿等颜料。它取代了部分价格昂贵的高分子化合物,既可降低涂料成本,又可达到废物利用和资源再生的目的。
3.7可剥离保护涂料
将可剥离的热塑性物质热喷涂于建筑用材表面,可以提供临时保护作用,使其免受运输、存储和安装过程中的损坏。该热塑性物质选自低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、金属茂聚乙烯、偏二氯乙烯&氯乙烯共聚物、废PS及其混合物,同时应该将附着力促进剂与废PS泡沫塑料性物质结合在一起热喷涂,可以在100~230℃内进行,170~230℃更加适合。对木材或水泥板材用丙烯酸胶乳来封底,将含废PS的聚烯烃树脂(其中含10%的附着力促进剂)热喷涂到该面板上,这样更易于剥离。
存在的问题与建议
我国在利用废PS泡沫塑料改性制备涂料方面已有一定的成果,但与国外最新技术相比还有一定的差距,表现在制备工艺不是很完善,实际应用范围不广泛。
(1)提高PS的回收率。现在我国对废PS泡沫塑料的回收率不高,人们的环保意识薄弱,没有形成专门的回收组织或部门,大部分废PS都被抛弃在生活垃圾中,这就需要提高废PS泡沫塑料的回收率,做到合理的再开发利用,达到减少环境污染和节约能源的目的。
(2)加强涂料组分的毒性研究和对环境污染情况的研究。目前我国对各种涂料毒性的研究都不是很系统,这些都需要努力。
(3)提高涂料制备工艺水平,提高PS涂料的性能。在现有技术条件下所研制的多种涂料中,部分种类的稳定性和耐用性不好。如在制备防水涂料时还应提高其流平性能;在制备防火涂料时要尽量减少PS本身的发烟量,提高涂料的阻燃性能;在制备多彩涂料和路标涂料时应提高颜料的稳定性和颜色的鲜艳性、耐磨性等。
(4)加大PS涂料的研发力度;扩大应用范围,如在制备防腐和防锈涂料时,国内在防海水腐蚀方面的研究起步比较晚,甚至还是空白,远远落后于国外最新技术,可剥离涂料的研制也较少。
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聚苯乙烯 企业
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废聚苯乙烯泡沫塑料制备缓释微胶囊
&&&&&&本期共收录文章20篇
  摘要:本文主要阐述了通过PS/PMMA聚合物在溶剂二氯甲烷中共混改性的方法,制备缓释微胶囊,以缓释尿素的在水溶液中的释放量来表征其性能,最后得出结论:在30℃时,当聚合物按照共混PS / PMMA / DCM / DBP = 70/30/1000/20比例配比生产的包膜化肥前期溶出率最低只有32.43%,在第28d时能够达到98.34%,这种比例最接近我们的要求,而且这种比例生产的薄膜质地柔软,可以防止包膜肥料在运输过程中被挤压而导致碎裂。并且这种比例制得的薄膜孔隙较小符合包膜化肥的要求。 中国论文网 /1/view-5032997.htm  关键词:聚苯乙烯泡沫(PS) 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 聚合物共混 缓释肥料 薄膜 尿素含量   1.实验原理及步骤   1.1实验原理   聚合物中存在间隙,几种不同的聚合物混合后,由于它们在溶剂中互溶性的差异存在不同大小的间隙,因此改变混合物的组成或者成膜厚度,就可制得不同透气性的薄膜。但是聚苯乙烯薄膜质地较脆,实验中为了加强薄膜的硬度,我们选用的它与有机玻璃在二氯甲烷中进行共混改性。   1.2实验基料制备   1.2.1聚苯乙烯回收   聚苯乙烯回收流程:聚苯乙烯泡沫塑料中加入溶剂A,搅拌溶解,再加入沉淀剂B,沉淀出聚苯乙烯并将其分离、静置、烘干,得PS。溶剂A和沉淀剂B则回收重复利用。   溶剂A:二甲苯,沉淀剂B:无水乙醇,聚苯乙烯回收率都能达到近80%。   1.2.2 PMMA塑料的制备   有机玻璃清洗干净后放于小烧杯中,加入适量的二氯甲烷(DCM)让其溶解,然后用保鲜膜密封烧杯,溶解时间较慢一般为1d,将粘稠状的有机玻璃溶液涂布于玻璃片上,尽量使膜面积达到最大,烧杯不用清洗,然后和玻璃一起放到烘箱中烘干,时间约4~6h,待到薄膜干燥后用工具将薄膜从烧杯和玻璃上刮下来,称量的时候用剪刀剪切即可。   1.2.3 粘度法测量PS和PMMA分子量   本实验所测量的温度20℃,K和α的数值如下表所示:   故本实验中所使用的PS和PMMA的分子量分别为2.5×105和5.45×105?,都大于十万,符合高分子的范畴,具有高分子的性质。   1.3 PS/PMMA薄膜的制备   PS/PMMA薄膜制备步骤:   PS 、PMMA、DBP加入 DCM 中,加热到30℃,密封搅拌溶解后包膜尿素制备。然后涂布制模,将温度调至60℃烘箱干燥即可。   2.包膜肥料释放性能测定及分析   2.1包膜肥料释放性能实验数据计算及分析   包膜尿素总含量为1.0000g,实验表明在30℃时,1.000g尿素颗粒在20倍水中完全溶解所需要的时间为1min左右。   共混体系PS/PMMA/DCM/DBP=70/30/1000/20   按照共混体系PS/PMMA/DCM/DBP=70/30/1000/20比例生产的薄膜质地较软且易光滑,初期溶出率(24h)为:32.43%,前期的溶出率较大   第五天的尿素溶出率为77.13%   从上表中可以看出第四天到第五天的溶出浓度变化量为0.4615mg/L,变化量较大第28天的时候变化量为10.6145mg/L,在28天的溶出率为8.34%。   2.2共混体系PS/PMMA/DCM/DBP=70/30/1000/20   按照共混体系PS/PMMA/DCM/DOP=70/30/1000/20比例生产的薄膜的原子粒显微镜图   3.实验结论   本课题根据聚合物PS和PMMA在DCM中共混,由于它们的互溶性差异的不同,生成不同大小的间隙,因此改变聚合物的组成就可以改变成膜的厚度,就可制得不同透气性的薄膜。将这些薄膜涂布到化肥颗粒上制成长效化肥,由于它在土壤中的溶解速度与植物对化肥吸收速度按近, 提高了化肥的利用率而得到广泛应用,这就是本课题我们研制微胶囊的一个重要应用。   我们首先根据薄膜的质地硬度选择了上述的五种选择,其次作为长效化肥具有的性质刚开始肥料溶解的速率(即初期溶出率)要低,平均的溶解率要小,这样才能使植物能够很好的吸收养分,这样才能提高了肥料利用率,于是根据实验过程中尿素溶解的数值可知:当聚合物按照共混PS/PMMA/DCM/DBP=70/30/1000/20比例配比生产的包膜化肥前期溶出率最低只有32.43%,在第28d时能够达到98.34%可知这种比例符合我们的要求,而且这种比例生产的薄膜质地柔软,可以防止包膜肥料在运输过程中被挤压而导致碎裂。然后我们用得到的最佳比例测得原子力显微镜图,测得制得的薄膜的孔隙较小,能较好的缓释肥料。   参考文献   [1] 林师沛,塑料配制与成型,化工出版社,2004.   [1]GREEN B K,LOWELL S.Oil—containing microscopic capsules and method of making them:US,291960[P]..   [2]GREEN B K,SANDBERG R W.Manifold record material and process for making it:US,2548366[P]..   [3]GREEN B K.Process of making pressure sensitive record material:US,2505489[P]..   [4]张永成,方岩雄等,医药微胶囊技术[J],河北化工,2002(6):6_lO
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1预发泡:预发泡是靠加热使珠状物膨胀到一定程度,以便使模塑制品的密度得到更多的降低和减少密度梯度形成的倾向。经过预发泡的珠状物仍然是颗粒状的,但其体积已比原来大很多倍,通常称为预胀物。如果对制品密度要求大于100g/L时,则可直接用珠状物成型而不必经过预发泡和熟化两个过程。
预发泡有间歇法和连续两种,但大多采用连续法,其主要设备为连续蒸汽预发泡机,结构如下图所示。
预发泡时,使可发性聚苯乙烯珠粒连续而均匀地通过螺旋进料器进入料筒内。时入后珠料受热膨胀,在搅拌器作用下,因容重的不同,轻的上浮,重的下沉。随着螺旋进料器不断进料,底部珠粒推动上部珠粒,沿筒壁不断上升而到出料口,再由离心力将其推出筒外而落入风管内,并送入吹干器。出料口有蜗轮机构,可调节升降,从而控制预发泡珠粒在筒内停留时间使预胀物取得规定的容重。筒内有搅拌器和四根管子,三根管道蒸汽,从管上细孔直接进入筒体,以助发泡。最底部一根管道通压缩空气以调节底部温度。发泡机筒体内温度控制在90-105℃。预发泡容重可根据筒体内温度、出料口高度和加料量三者的配合来控制。温度高,出料口位置高,进料量少,珠粒预发泡容重就小,反之,则容重大。
2熟化:预发泡后的珠粒需要贮存一段时间,以吸收空气进行熟化,防止成型后的收缩,一般熟化是在大型料仓或开口容器内进行的,控制温度在22-26℃。熟化时间根据容重要求、珠粒形状、空气条件等而定。熟化时间一般是8-10h。
3成型:常用的成型方法是蒸汽加热模压法。按加热方式的不同又分为蒸缸发泡和液压机直接通蒸汽发泡两种。对于生产小型、薄壁和复杂的制件大多用蒸缸发泡,即将预胀物填满模具后放进蒸缸通蒸汽加热。蒸汽压力与加热时间视制品大小和厚度而定。一般蒸汽压力为0.05-0.1MPa,加热时间为10-50min。模内预胀物经受热软化、膨胀、互相熔接在一起,冷却脱模后即成为泡沫塑料制品。此法所用模具简单,但操作劳动强度较大,难以实现机械化和自动化生产。要求厚度大的泡沫板材常采用在液压机上直接通蒸汽的方法进行发泡成型。成型时常用气送法将料加至模内。模具上开有供通气用的0.1-0.4mm的通气孔(或槽),它们不会被颗粒堵塞。当模腔内装满预胀物后,直接通入0.1-0.2MPa的蒸汽。蒸汽进入模腔,首先赶走珠粒间的空气并使料的温度升至110℃左右,随后模内预胀物膨胀粘接为一体。关闭蒸汽,保持一定时间1-2min,通水冷却后脱腊,容重小的薄壁制件,冷却时间短;容重大的薄壁制件冷却时间较长些。
直接通蒸汽的模压发泡法的优点是:塑化时间短,冷却定型快,制件内珠粒熔接良好,质量稳定,生产效率提高,能实现机械化及自动化生产。
原生可发性聚苯乙烯的珠粒也可用挤出法成型为片材和薄膜。由于可发性聚苯乙烯珠粒在挤出机料筒内受热塑化容易被压实,制品的密度常偏高。为了降低制品密度,可加入适量的柠檬酸和碳酸氢钠。这些物质在料筒内受热产生不溶于聚苯乙烯的气体能在压力下均匀混合在熔融树脂中,当挤出物离开口模卸压后,产生的气体立即气化膨胀形成很多气孔,而树脂内发泡剂也气化进入这些泡孔,使泡孔继续膨胀。这样,经挤出吹塑料便可制得细密而均匀的多孔性泡沫塑料片材或薄膜。
挤出时,一般采用单螺杆挤出机,长径比为18-20,压缩比为2-4,压缩比不能太小,否则发泡剂在螺杆内受压不足,会使挤出物中存有较大的泡孔;压缩比也不能太大,不然物料对气体的后推力增大,发泡气体容易从料斗中逸出。螺杆与料筒的间隙宜小。螺杆头部应呈鱼雷状以提高混合效率并防止料流产生脉动。机头口模内应有一定压力差以阻止物料在模内发泡,如果在模内发泡,物料流动会使泡壁破裂并孔而呈粗孔。挤出物应在离开口模时立即发泡并使泡孔能均匀地双向膨胀。此时由于发泡剂气化吸热,因此能使树脂冷却并使泡壁有一定的张力,后者还有助于防止气泡的并孔。吹塑成型的吹胀比约为3-6,并应配合较快的牵引速度,以便挤出物在张力下冷却。这样,大分子将沿着牵引方向定向而使物理性能提高。为此,牵伸温度、牵伸速度及冷却速度均应严格而合理地进行控制。
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