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聚苯乙烯泡沫板的制造过程是怎样的

点击次数:   更新时间:17/05/17 14:39:05     来源:关闭分    享:
  聚苯乙烯泡沫板的制造过程可分为三个步骤,即预发泡、熟化和模塑,下面我们给大家进行了详细的分析,大家可以参照以下内容,希望对大家制造聚苯乙烯泡沫板有所帮助。
  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。
  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。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,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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