特种工程塑料超临界发泡原理

特种工程塑料超临界发泡原理

         材料泡沫化是降低其密度，扩展其功能化运用的重要途径。泡沫材料有着重量轻、防热、吸音、抗振、比强度高、质优价廉等特性，广泛运用于生活用品包裝、体育器械、医用设备零部件、汽车制造业及其建筑等行业。针对泡沫塑料来讲，现阶段大多数研究及工业化产品主要的聚焦于通用塑料，但在一些复杂性情况或极端情况下，通用塑料的功能有限，需用高性能塑料来实现较高的应用要求。超临界流体发泡技术是近20年迅速进步起來的制作微孔塑料的高效方法。获得的微孔塑料泡孔尺寸更小、泡孔密度高、全面性能也更加出色，而且，超临界流体发泡成型方法多样化，适用高温熔融溫度聚物的发泡。因而，该技术为特种工程塑料泡沫的制作带来了有效途径。

超临界流体微孔发泡原理

溫度及压力均处在临界点以上的液体称作超临界流体(简称为SCF)。超临界流体的特性特有，密度、扩散系数、溶剂化功能等特性随溫度和压力变化非常敏感。其黏度和扩散系数均更贴近气体，而密度和溶剂化功能均更贴近液体。超临界流体微孔发泡的基本原理是利用气体在聚合物中的溶解度对压力和溫度的依赖关系，使经过超临界流体过饱和后的聚合物混合体系在冷却流程中，进到热力学不稳定状态，诱导气核产生，进而获得微孔结构。其发泡流程可以分成4个环节，分别为：

（1）使超临界流体进到聚合物基体中，实现饱和状态，产生聚合物/气体均相体系;

（2）溫度骤升或压力急剧下降使均相体系内的气体实现过饱和状态，即热力学不稳定状态，进而产生气泡成核;

（3）气体迅速扩散入气泡核中，泡孔渐渐成长;

（4）快速降温，实现泡孔结构的定型。

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