特种工程塑料超临界发泡成型方式及材料性能

特种工程塑料超临界发泡成型方式及材料性能

一、特种工程塑料超临界发泡成型方式

相比于其它发泡方式来讲，超临界流体发泡成型方式繁多，主要包含 间歇法、连续挤出法及其注塑成型法。在其中，间歇法归属于静态发泡方式，通常是将聚合物试品放进高压釜内，完成静态吸附，随后依据饱和温度与聚合物玻璃化转变溫度的相互关系，选用一次泄压或再次油浴提温的方式，完成聚合物发泡。但不论是一次泄压或是再次提温，须要溫度均远低于其熔融溫度，所以，间歇式发泡环节不会受到聚合物熔融溫度的限定。

另外，间歇式发泡装置的结构比较简洁，可操控性较强，不仅是完成微孔聚合物成型机理的研究和加工工艺技术参数设定的有效的方式，而且可以为注射成型与设定挤出成型设备的设计及加工工艺技术参数标准，给予相应的引导。

超临界挤出发泡及注塑发泡归属于动态发泡方式，是依托于传统的挤出或注塑成型，而且适用工业化生产的发泡方式。其与传统的挤出、注塑的首要差别源于，须要经过特殊的设备及技术方法将超临界流体在挤出机或注塑机的熔胶塑化段引入超临界流体，使超临界流体与聚合物熔体在高压高温下，建立均相体系，最终，经过注塑充模或挤出时的压力降完成发泡，冷却定型。

所以，与传统的化学发泡法不一样，挤出和注塑发泡环节不会受到发泡剂分解溫度的牵制，仅需要挤出机与注塑机的加热水平可以做到聚合物的熔融溫度以上，且因为超临界流体的增塑作用，此类方式也适用高熔融粘性聚合物的发泡成型。

二、特种工程塑料超临界流体发泡材料特性

使用超临界流体发泡技术制备的微孔泡沫材料，其泡孔密度通常为10^9～10^15个/cm3，泡孔直径低于10mm。而传统发泡法得到的泡沫材料的泡孔密度通常在10^4～10^6个/cm3，泡孔直径在50～200mm，所以，针对密度相同的泡沫材料，依托于超临界流体发泡技术得到的微孔材料因为具备更高的泡孔密度及其更小的泡孔尺寸，能展现出更出色的力学特性。

经过发泡体系的设计与发泡工艺的改进，可以得到具备纳米尺寸的超微孔材料，当聚合物中泡孔尺寸低于材料内部的缺陷时，泡孔的出现并不会降低材料的強度，相反的，裂纹在应力标准下扩大时，微孔可以使裂纹尖端钝化，阻拦了裂纹的更进一步扩大，不仅不易导致力学性能的损失，可以改进材料的部份特性。

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