Добавление некоторых наполнителей в пластик может улучшить некоторые свойства пластика, что делает его более подходящим для определенных специальных целей. Чтобы уменьшить плотность и твердость пластика или улучшить его теплоизоляцию или звукоизоляцию, наиболее идеальным Наполнители представляют собой пустоты. Пластмассы, содержащие пустоты или ячейки, классифицированные как вспененные пластмассы. Благодаря степени пенообразования, то есть разнице в объемной доле пены, вызванной пустотами, производительность пены может значительно отличаться от характеристик базового пластика. Пенообразователь представляет собой химическое вещество, которое может быть добавлено к пластмассам. В соответствующее время во время процесса он будет выделять газ и образовывать пузырьки в пластике.
Образование пластиковой пены обычно можно разделить на четыре этапа.
На первом этапе вспенивающий агент должен быть полностью и равномерно диспергирован в полимере, и полимер обычно находится в жидком или расплавленном состоянии. Пенообразователь может затем сформировать истинный раствор в полимере или просто быть однородно диспергирован в полимере. В, образуют двухфазную систему.
На второй стадии, после образования большого количества отдельных пузырьков, система превращается в систему, в которой газ диспергируется в жидкости. В это время часто добавляют зародышеобразователь, чтобы способствовать образованию большого количества небольших пузырьков. Зародышеобразователь обычно очень тонкий. Инертные частицы, которые обеспечивают участки для образования новой газовой фазы.
На третьем этапе первоначально сформированные клетки продолжают увеличиваться по размеру, поскольку больше газа диффундирует через полимер и поступает в клетки. Если это время достаточно продолжительное, отдельные клетки будут контактировать друг с другом. Если стена, разделяющая отдельные клетки, разрывается, то при таком типе коалесценции образуются более крупные клетки. Если клетка образуется в основном путем соединения клеток, ее называют пеной с открытыми ячейками. Если это пузырь, образованный клетками, которые не связаны друг с другом, его называют пеной с закрытыми ячейками. Если коалесценция клеток разрешается протекать бесконечно, пена разрушается, потому что газ полностью отделен от полимера. открыт.
На четвертой стадии, когда вязкость полимера увеличивается и клетки больше не могут расти, пена стабилизируется. Использование охлаждения, сшивания или других способов может увеличить вязкость полимера.
Последние три этапа процесса вспенивания, с точки зрения времени, могут быть короткими, чем доля секунды и не более чем на несколько секунд. Формирование пены требует, чтобы полимер был жидким. С этой целью его можно нагревать. Растворяющие или пластифицирующие полимеры. Процесс производства пенопласта почти такой же, как и любой обычный процесс производства пластмасс, как правило, путем экструзии, роторного формования и литьевого формования, а также процессов переработки пластика и термоформования. По этой же причине практически любые Поливинилхлорид (как твердый, так и мягкий), полистирол, полипропилен, АБС и полиэтилен полностью изготовлены из пенопласта. Промышленные пластмассы и термостойкие пластмассы То же самое верно для термореактивных полимеров.
Пенообразователь переменного тока получают окислением мочегонного средства в виде бледно-желтого или оранжевого кристаллического порошка, его молекулярная масса составляет 116, а теплота разложения составляет 359,9 Дж / г ° С. Выделенный газ представляет собой в основном азот (65%), монооксид углерода ( 32%) и небольшое количество углекислого газа (3%). Разложение твердых остатков в основном представляет собой биопрепарат, циануровую кислоту, азол мочи. Слабый аммиачный запах во время разложения, негорючий, самозатухающий. Стабильность при комнатной температуре. Он не токсичен.
Пенообразователь переменного тока обладает хорошей производительностью, поэтому он широко используется, особенно в жестких ПВХ-вспененных профилях.
I. Влияние различных компонентов жестких ПВХ-вспененных профилей на пенообразование АС
1.1 ПВХ-смола
Общие профили используют смолу ПВХ с величиной K в диапазоне от 58 до 65. Пенные материалы часто используют ПВХ-смолу с более низким значением K, что облегчает быстрое гелеобразование во время обработки и гарантирует, что расплав имеет однородную структуру при температуре вспенивания ,
1.2 Стабилизаторы
В дополнение к термостабилизатору в формуле термостабилизатор также играет роль уменьшения температуры разложения агента для волос, действующего в качестве активатора, способствующего разложению АС и создания температуры вспенивания, подходящей для температуры обработки.
Эксперименты показывают, что использование трех солевых добавок значительно снизит температуру разложения АС и увеличит количество выделяемого газа, см. Таблицу 1. Жесткий гелий, твердый свинец также влияет на снижение температуры разложения АС, но это повлияет на объем переменного газа. Поэтому следует всесторонне рассмотреть разумный выбор дозировки стабилизатора
1.3 Вспенивающий агент AC
По мере увеличения количества вспенивающего агента переменного тока количество генерируемого газа увеличивается, а плотность продукта уменьшается. Когда количество переменного тока находится на определенном значении, плотность изделия из ПВХ низка, а поверхность гладкая. Однако по мере того, как использование переменного тока продолжает увеличиваться, количество сгенерированного газа слишком велико. Что касается прочности расплава ПВХ, клетки не могут быть инкапсулированы и клетки сломаны. Внешний вид продукта падает и плотность продукта увеличивается. Вместо этого оптимальное количество вспенивающего агента AC должно выбираться в соответствии с различными продуктами.
1.4 Модификаторы
Существует много типов твердых модификаторов ПВХ, среди которых модификаторы CPE и ACR. Добавление ACR улучшает прочность расплава из ПВХ-смолы, так что стенки ячейки в процессе вспенивания могут выдерживать давление газа в пене и не разрушаться. Отверстия. Количество ACR увеличивается, прочность расплава увеличивается, а количество клеток невелико, поэтому ACR влияет не только на структуру ячейки, но также влияет на плотность продукта. См. Таблицу 3
Основная роль CPE заключается в улучшении ударной вязкости твердых материалов из ПВХ. Использование различных типов CPE и количество воздействия на производительность системы ПВХ больше. Обычно CPE-135A лучше, а добавленное количество составляет 5-15%.
1.5 Дозировка CaCO3
В системе с низким пенообразованием, когда количество CaCO3 невелико, оно имеет зародышеобразователь и помогает образовывать подходящие клетки. Однако чрезмерное добавление СаСО3 делает клетки нерегулярными, соответственно увеличивается плотность материала, а ударная вязкость также неблагоприятна. Используйте 10% -15% от суммы.
Во-вторых, процесс формования твердых пенопластов с твердым ПВХ воздействует на пенопласт
Повлиять на качество процессов формования пенополистирола, являются следующие.
2.1 Температура экструзии
Практика доказала, что высококачественная пена может быть получена только в подходящем температурном диапазоне. Чем выше температура расплава, тем ниже прочность расплава самого материала экструдированного материала, тогда как температура экструзии является важным фактором, влияющим на качество пены. Пенное давление в пене может превышать предел поверхностного натяжения пены, так что пена ломается, что приводит к образованию шероховатой вспененной поверхности.
Температура расплава оказывает наибольшее влияние на вспенивание. Во время процесса вспенивания давление газа воздействует на структуру расплава. Если температура материала слишком низкая, плотность профиля высока, потому что более высокая вязкость расплава приводит только к неполной структуре пены. Если температура материала слишком высока, большая часть пенообразующего газа может быстро убежать и привести к разрушению клеток, потому что вязкость расплава низкая и клетки порваны.
2.2. Влияние температуры на вспенивание
Газ, образующийся при термическом разложении вспенивающего агента, растворяется в расплаве при высоком давлении в цилиндре с образованием пересыщенного раствора. Высоконасыщенное состояние газа является нестационарным, а ядра пузырьков легко образуются в расплаве ( CaCO3 и TiO2 действуют как зародышеобразователи для образования пузырьков, образующих пузырьки.) Если образовавшегося ядра недостаточно в экструдате, образование пузырьков на расплаве ПВХ будет вязким, эластичным и растворимым в расплаве газа. Практика показала, что при увеличении температуры матрицы плотность продукта уменьшается, но температура матрицы слишком высокая (> 200 ° С), а поверхность продукта желтая, поэтому температура матрицы предпочтительно составляет 180-185 ° С. ,
2.3 Давление экструзии
Практика показывает, что размер ячейки и плотность вспенивания быстро уменьшаются по мере увеличения давления экструзии, и количество клеток увеличивается с давлением экструзии. Следовательно, давление экструзии может эффективно контролировать плотность вспенивания.
2.4. Влияние времени пребывания материала в экструдере
Время пребывания материала в экструдере различно, и качество вспенивания также сильно изменяется. Время пребывания материала в экструдере увеличивается, количество пор постепенно увеличивается, но уменьшается после достижения максимального значения. Фактически, вспенивающий агент Степень разложения тесно связана с отношением газа к сердечнику в расплаве при выходе из матрицы. При более коротком времени пребывания температура разложения также меньше, а плотность больше. Если время пребывания увеличивается, отношение газа и активной зоны будет увеличиваться. Это будет увеличиваться, плотность пенообразования будет уменьшаться. Если время пребывания слишком велико, это приведет к преждевременному разложению, что повлияет на результат зарождения, уменьшит количество пены, соотношение газа и ядра станет большим, и результат будет Недостаточная ядерная пенная продукция.
2.5 Влияние скорости вращения шнека на вспенивание
Скорость вращения шнека оказывает большое влияние на плотность продукта. Во-первых, скорость вращения шнека определяет размер сдвига расплава ПВХ, который влияет на прочность ПВХ-расплава. Во-вторых, скорость вращения приводит к тому, что сдвиговое тепло увеличивает температуру материала. Разложение пенообразователя и стабильность деградации ПВХ оказывают влияние, поэтому чрезмерно высокая скорость вращения может вызвать неравномерную структуру пены и шероховатость поверхности и т. Д. Напротив, слишком низкая скорость не только снижает производительность, но также не способствует таянию и формованию материала. Очень важно выбрать разумную скорость вращения. Очень важно выбрать разумную скорость вращения. В тех же технологических условиях той же композиции, что и скорость вращения, плотность продукта уменьшается. Увеличение скорости вращения винта может увеличить давление напора, заставляя материал пениться после выхода из матрицы. Хороший продукт может быть получен, но высокая скорость вращения приведет к плохой структуре ячейки.
В-третьих, вывод
(1) При составлении жестких ПВХ-вспененных профилей тип ПВХ-смолы, количество и выбор стабилизатора и выбор модификаторов оказывают значительное влияние на систему пенообразования переменного тока. Лучшая формула должна быть выбрана путем тестирования.
(2) Давление экструзии, температура экструзии, температура матрицы, время пребывания и скорость вращения шнека в процессе экструзии влияют на систему пенообразования переменного тока. Поэтому условия процесса экструзии должны строго контролироваться.