超臨界流體發(fā)泡成型的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展，采用超臨界流體制備微孔聚合物的基本原理是超臨界流體高度飽和的聚合物熔體/氣體混合體系，在其冷卻過(guò)程中產(chǎn)生極大的熱力學(xué)不穩(wěn)定性，通過(guò)控制混合體系的壓力和溫度，從而在聚合物熔體中形成大量的以超臨界介質(zhì)為泡核的微孔結(jié)構(gòu)材料。用SCF制備聚合物泡沫可以大體上分為溫度誘導(dǎo)、溶劑誘導(dǎo)和壓力誘導(dǎo)的相分離，其中壓力誘導(dǎo)發(fā)泡是**觸感和**有潛力的技術(shù)，因?yàn)樗南嘧兯俣群芸烨覜](méi)有壓力梯度，而溫度和溶劑誘導(dǎo)過(guò)程需要仔細(xì)考慮溫度梯度和擴(kuò)散勢(shì)壘。在90年代后期，利用超臨界流體制備微發(fā)泡材料技術(shù)得到了***的應(yīng)用，利用超臨界流體制備微孔聚合物的方法主要有:分步升溫法、快速降壓法、擠出成型法和注射成型法。分步升溫法的基本原理是將處于過(guò)飽和狀態(tài)的聚合物樣品升溫到聚合物基體玻璃化溫度(Tg)之上，使聚合物處于高彈態(tài)，此時(shí)氣核引發(fā)增長(zhǎng)，并通過(guò)淬火等方法使泡孔定型。其基本步驟為:首先使用超臨界CO2在高壓釜內(nèi)飽和樣品，達(dá)到飽和后，卸壓降溫到標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)條件,***在高于純樣品Tg溫度的甘油浴中發(fā)泡。 N2/CO2烷烴發(fā)泡塑料擠出實(shí)驗(yàn)線報(bào)價(jià) 超臨界共擠片材成型機(jī) 廣州普同！超臨界流體密度比氣體
泡孔核位置不斷接受從熔體中擴(kuò)散出來(lái)的氣體,形成了泡孔結(jié)構(gòu)。飽和壓力高和環(huán)境壓力低造成了活化能壘低,從而成核率高。氣體飽和壓力高和成核壓力低會(huì)形成泡孔密度高。另一個(gè)影響微發(fā)泡泡孔結(jié)構(gòu)的主要因素是溫度。溫度對(duì)PMMA/CO2體系泡孔密度的影響。比較了實(shí)驗(yàn)和理論預(yù)測(cè)得到的泡孔密度值。結(jié)果都顯示泡孔密度隨著溫度的升高而降低,理論預(yù)測(cè)值稍高于實(shí)驗(yàn)值。溫度對(duì)泡孔密度的影響與氣體濃度相關(guān)聯(lián),這是由于氣體的溶解度隨溫度而變化。但聚合物熔體在高溫下黏度降低,對(duì)泡孔長(zhǎng)大的阻力減小，因此在較高的溫度下泡孔更大,泡孔密度更小。而且,較低的黏度導(dǎo)致更多的泡孔合并。發(fā)泡劑濃度是影響泡孔密度的一個(gè)主要因素。泡孔密度隨氣體濃度的增加而增加,這是由于成核率與溶解氣體的量成比例。這已經(jīng)被許多研究的實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。其他因素如剪切速率和飽和時(shí)間對(duì)發(fā)泡過(guò)程的影響也得到了研究,許多對(duì)微孔塑料的研究集中在發(fā)泡機(jī)理和泡孔性質(zhì)上。非等溫黏彈性泡孔模型描述連續(xù)發(fā)泡擠出過(guò)程中的泡孔長(zhǎng)大。給出了一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置,包括有毛細(xì)管的壓力釜以研究新的發(fā)泡劑和填料。 超臨界流體具有以下特點(diǎn)N2/CO2烷烴發(fā)泡塑料擠出機(jī)報(bào)價(jià) 超臨界共擠片材塑料實(shí)驗(yàn)線 廣州普同！
液壓系統(tǒng)與注塑設(shè)備是相對(duì)**的體系，在這里不做具體展開(kāi)。輔助系統(tǒng)，通過(guò)微孔發(fā)泡注塑制作的產(chǎn)品在表面性能和力學(xué)性能可能有缺陷。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，常采用共注射模塑、快速熱循環(huán)、絕緣涂層法、氣體對(duì)壓和芯背膨脹法等加以改善，注塑機(jī)中會(huì)相應(yīng)增加輔助系統(tǒng)。共注射模塑是傳統(tǒng)的改善產(chǎn)品表面的方式，在微孔發(fā)泡中也有運(yùn)用。實(shí)心-微孔材料共注射成型設(shè)備能夠解決產(chǎn)品表面缺陷的問(wèn)題。它增設(shè)了固體表層塑料的注射筒。在加工時(shí),先注射實(shí)心塑料作為表皮，然后注射發(fā)泡塑料作為制品芯部，***以實(shí)心材料封口;循環(huán)加熱法能提高模具和聚合物熔體之間的界面溫度以保證表面的質(zhì)量，同時(shí)避免長(zhǎng)時(shí)間升溫影響成核發(fā)泡，減少能耗浪費(fèi)。采用電磁感應(yīng)加熱與水冷相結(jié)合的方法，實(shí)現(xiàn)了快速的、***于模具表面的溫度控制，可消除渦流痕跡。薄膜絕緣涂層法則是通過(guò)在模具的內(nèi)表面添加不同厚度的聚四氟乙烯隔熱薄膜，將界面溫度保持在熔融溫度以上;氣體對(duì)壓法即將模腔內(nèi)氣壓升高，使得聚合物在填充過(guò)程中被限制發(fā)泡。一旦模腔被完全填充，表面層冷卻，再減壓發(fā)泡。該方法還能用來(lái)控制核的生長(zhǎng)。應(yīng)用了氣體對(duì)壓法。
九十年代初，解決了螺桿擠出機(jī)的高壓密封問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了用擠出機(jī)制備微孔發(fā)泡聚合材料的方法，**提高了生產(chǎn)效率，使微孔發(fā)泡技術(shù)的工業(yè)化成為可能。連續(xù)擠出發(fā)泡的具體方法是:首先使聚合物在擠出機(jī)中熔融，再將定量的SC-CO2注入聚合物熔體中，利用擠出機(jī)較好的混合作用和SC-CO2極好的擴(kuò)散性,可以快速形成聚合物~氣體均相體系。再使熔體通過(guò)特殊的針形機(jī)頭，使出口壓力快速降低，達(dá)到飽和態(tài)，引發(fā)氣相成核。***通過(guò)降低機(jī)頭溫度，抑制泡孔增大，得到微孔發(fā)泡聚合物材料。注射成型技術(shù)是制備微孔發(fā)泡塑料的新工藝,是微孔發(fā)泡聚合物加工的突破性進(jìn)展，它提高了加工效率，改進(jìn)了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，降低了生產(chǎn)費(fèi)用，能完成厚壁制品的成型等。用一種往復(fù)式螺桿注射機(jī)，特殊結(jié)構(gòu)的螺桿保證了單相體系的形成,此設(shè)備**主要的部件有:塑化、注射、液壓、鎖模、超臨界氣體制備等裝置，整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)作用是實(shí)現(xiàn)微孔發(fā)泡的必要條件。 超臨界發(fā)泡擠出機(jī)廠家 片材擠出實(shí)驗(yàn)線，微孔發(fā)泡片材擠出機(jī) 廣州普同！
在擠出發(fā)泡工藝中，超臨界流體的注入和混合過(guò)程在塑料熔融狀態(tài)下進(jìn)行,.因此擠出發(fā)泡工藝**縮短了形成均相體系所需的時(shí)間，具有較高的生產(chǎn)效率,也被稱(chēng)之為連續(xù)發(fā)泡生產(chǎn)技術(shù)。然而，由于擠出口模的限制，該工藝*能成型片材、板材等簡(jiǎn)單形狀的產(chǎn)品，難以用來(lái)生產(chǎn)具有三維復(fù)雜結(jié)構(gòu)的發(fā)泡制件。注塑發(fā)泡，為克服擠出發(fā)泡工藝的缺點(diǎn)，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和推出了商業(yè)化應(yīng)用的微孔發(fā)泡注塑成型技術(shù),該技術(shù)是微孔發(fā)泡技術(shù)和注塑成型技術(shù)的結(jié)合。微孔發(fā)泡注塑成型系統(tǒng)裝置構(gòu)成，它需要對(duì)傳統(tǒng)螺桿結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造和增加注氣單元。其成型過(guò)程與擠出發(fā)泡成型過(guò)程類(lèi)似:塑料顆粒首先在料筒里加熱熔融，然后向料簡(jiǎn)內(nèi)注入一定質(zhì)量的高壓氣體，經(jīng)過(guò)螺桿的充分混煉，熔融聚合物和氣體形成單一均相體系，之后將高壓熔體注入到模具型腔，由于壓力的快速下降,熔體內(nèi)部的高壓氣體便迅速析出成核和長(zhǎng)大,**終這些泡孔在制件冷卻過(guò)程中固化定型。N2/CO2烷烴發(fā)泡塑料擠出實(shí)驗(yàn)線出售 超臨界共擠成型機(jī) 廣州普同！超臨界流體四個(gè)特點(diǎn)
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因?yàn)樵诙虝r(shí)間內(nèi)獲得較大的壓力降是可能的,如在擠出機(jī)口模的出口位置。但這種方法將試樣飽和和發(fā)泡過(guò)程中的各種工藝參數(shù)在很大的區(qū)域內(nèi)耦合起來(lái),如熔體溫度、氣體含量等,使得很難確定某一條件的單獨(dú)變化對(duì)體系熱力學(xué)狀態(tài)的影響。但從商業(yè)角度來(lái)講,這種工藝具有--定優(yōu)勢(shì)。其它方法，燒結(jié)工藝。第一步是將聚合物粉末在氮?dú)鈼l件下達(dá)到飽和,由于氣體在粉末狀物料中的擴(kuò)散路程短,因此對(duì)于相同質(zhì)量的材料來(lái)說(shuō)，其飽和時(shí)間較固體狀的聚合物要短。達(dá)到飽和后，將聚合物粉末松散地填充滿(mǎn)模具，然后將模具加熱使其發(fā)泡，并將粉末顆粒燒結(jié)在一-起。在這種方法中,雖然粉末狀物料吸附氣體更快,但氣體同樣也容易從粉末中溢出,這主要發(fā)生在模具填充和燒結(jié)過(guò)程。結(jié)果，**終的制品體積膨脹較低,粉末之間由于有氣體和熔結(jié)線,因此制品的力學(xué)性能較低。在燒結(jié)和發(fā)泡前將聚合物預(yù)壓縮成型,然后進(jìn)***體飽和過(guò)程,這樣增加了氣體的溢出時(shí)間,從而使更多的氣體留在制件內(nèi)部，這種制品的密度在。半連續(xù)法，采用半連續(xù)工藝制備固相PET發(fā)泡片材的方法。首先是用氣體使一卷聚合物片材達(dá)到飽和狀態(tài),為了提高氣體的擴(kuò)散速度，在片材間采用氣體可通過(guò)的材料加以分隔。達(dá)到飽和后,片材卷從壓力室中取出。 超臨界流體密度比氣體
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