模塑聚苯乙烯泡沫塑料 (EPS)板
(1) 自重輕,且具有一定的抗壓、抗拉強度,靠自身強度能支承抹面保護層,不需要拉接件,可避免形成熱橋。
(2) EPS板在密度30~50 kg/m的范圍內(nèi),導熱系數(shù)值最小;在平均溫度10℃,密度為20kg/m時,導熱系數(shù)為0.033~0.036W/(m·K);密度小于15 kg/m時,導熱系數(shù)隨密度的減小而急劇增大;密度15~22 kg/m的EPS板適合做外保溫。
(3) 用于外墻和屋面保溫時,一般不會產(chǎn)生明顯的受潮問題。但當EPS板一側(cè)長期處于高溫高濕環(huán)境,另一側(cè)處于低溫環(huán)境并且被透水蒸氣性不好的材料封閉時;或當屋面防水層失效后,EPS板可能嚴重受潮,從而導致其保溫性能嚴重降低。
(4)用于冷庫、空調(diào)等低溫管道保溫時,必須在EPS板外表面設置隔汽層。
擠塑聚苯乙烯泡沫塑料 (XPS)板
(1) 具有特有的微細閉孔蜂窩狀結(jié)構(gòu),與EPS板相比,具有密度大、壓縮性能高、導熱系數(shù)小、吸水率低、水蒸氣滲透系數(shù)小等特點。在長期高濕度或浸水環(huán)境下,XPS板仍能保持其優(yōu)良的保溫性能,在各種常用保溫材料中,是唯一能在70%相對濕度下兩年后熱阻保留率仍在80%以上的保溫材料。
(2) 由于XPS板長期吸水率低,特別適用于倒置式屋面和空調(diào)風管。
(3) 還具有很好的耐凍融性能及較好的抗壓縮蠕變性能。
硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料(PUR)
(1) 使用溫度高,一般可達100℃,添加耐溫輔料后,使用溫度可達120℃。
(2) 聚氨酯中發(fā)泡劑會因擴散作用不斷與環(huán)境中的空氣進行置換,致使導熱系數(shù)隨時間而逐漸增大。為了克服這一缺點,可采用壓型鋼板等不透氣材料做面層將其密封,以限制或減緩這種置換作用。
(3) 現(xiàn)場噴涂聚氨酯泡沫塑料使用溫度高,壓縮性能高,施工簡便,較EPS板更適于屋面保溫。
(4) 用于管道(尤其是地下直埋管道)和屋面保溫時,應采取可靠的防水、防潮措施。同時應考慮導熱系數(shù)會隨時間而增大,盡量采用密封材料作保護層。
(5) 由于使用溫度較高,多用于供暖管道保溫。
(6) 發(fā)煙溫度低,遇火時產(chǎn)生大量濃煙與有毒氣體,不宜用作內(nèi)保溫材料。
(7) 雖然吸水率較低,但作為保溫材料,絕不能兼做防水材料。
聚乙烯泡沫塑料(PE)
(1) 幾乎不吸水和幾乎不透水蒸氣,長期在潮濕環(huán)境下使用不會受潮,因而導熱系數(shù)能夠保持不變(EPS、PUR、PF等無法與之相比),并且為軟質(zhì)泡沫塑料,具有很好的柔韌性。
(2) 壓縮性能較差,受壓狀態(tài)下使用時存在壓縮蠕變。
(3) 適用于低溫管道和空調(diào)風管。
酚醛泡沫塑料(PF)
(1) 各項性能和價格與聚氨酯相當,只是壓縮性能較低;但是由于它的耐溫性和防火性能遠遠優(yōu)于聚氨酯,所以特別適用于高溫管道和對防火要求嚴格的場合。
(2) 耐熱性、阻燃性遠遠優(yōu)于聚氨酯及其他泡沫塑料,長期使用溫度可高達200℃,允許間歇溫度高達250℃。
(3) PF氧指數(shù)高達50%,煙密度等級(SDR)為4,在空氣中不燃,不熔融滴落。按GB 9978-90進行耐火試驗時,試件無明顯變形,無竄火現(xiàn)象。
尿素甲醛現(xiàn)澆泡沫塑料(UF)
(1) 耐老化、耐霉菌,干燥后對金屬不腐蝕。
(2) 適用于夾心墻體和空心砌塊填充保溫。
(3) 硬化過程中有水分釋放,故其外圍材料應有良好的透水蒸氣性,以使硬化泡沫充分干燥;如果應用空間長期處于潮濕狀態(tài),或者材料不是用于保溫而是保冷,則應對潮濕問題特別加以考慮。
(4) 在干燥過程中收縮較大(干燥收縮率不大于4%),材料中有可能產(chǎn)生裂縫,而且在材料與空間的接觸面處容易產(chǎn)生松脫現(xiàn)象。如果不允許有此種現(xiàn)象發(fā)生,應事先向材料供應商提出。
(5) 存在甲醛釋放問題。
泡沫塑料已經(jīng)日益廣泛地代替木材用于建筑和家具等行業(yè)中。四季度以來,盡管建筑業(yè)、家具制造業(yè)等下游行業(yè)投資增速逐步回升,但泡沫塑料庫存有所上升,導致泡沫塑料產(chǎn)量寬幅震蕩。2012年全年,我國泡沫塑料產(chǎn)量達172.06萬噸,同比增長23.13%,增速比前三季度提高1.07個百分點,比上年同期下降2.25個百分點。其中,單月產(chǎn)量從10月的15.57萬噸上升至11月的16.81萬噸,再下滑至12月的15.32萬噸。
(1)容重很低,可減輕包裝重量,降低運輸費用;
(2)具有優(yōu)良的沖擊、振動能量的吸收性,用于緩沖防震包裝能大大減少產(chǎn)品的破損;
(3)對溫、濕度的變化適應性強,能滿足一般包裝情況的要求;
(4)吸水率低、吸濕性小,化學穩(wěn)定性好,本身不會對內(nèi)裝物產(chǎn)生腐蝕,且對酸、堿等化學藥品有較強的耐受性;
(5)導熱率低,可用于保溫隔熱包裝,如冰淇淋杯、快餐容器及保溫魚箱等;
(6)成型加工方便,可以采用模壓、擠出、注射等成型方法制成各種泡沫襯墊、泡沫塊、片材等。容易進行二次成型加工,如泡沫板材經(jīng)熱成型可制成各種快餐容器等。另外,泡沫塑料塊也可用粘合劑進行自身粘接或與其它材料粘接,制成各種緩沖襯墊等。
泡沫塑料具有非常好的吸音能力,可以隔絕聲音,電影制片廠及錄音室經(jīng)常用它來裝飾墻壁,以便有效地控制雜音。
泡沫塑料的彈性也相當好,有一種軟質(zhì)泡沫塑料,可以承受40噸的壓力,若去掉這些壓力,它會很快恢復到接近原有高度。
此外,泡沫塑料的透氣性以及耐洗性和耐熱性都十分好。在200℃的溫度下,它也不會熔化;當溫度降至零下32℃時,其柔軟性依然可以。還有一種硬質(zhì)泡沫塑料,類似于木材,有一定的硬度,能承受相當高的壓力。
正由于泡沫塑料有上述各種特點,所以它的應用越來越廣,天上、地下以及水中,到處都可以看到它的蹤影。
,一方在500~1000元不等.如果加工成品,要看成品的廢料
目前,我國用量最大的三大泡沫塑料品種是:聚氯酯(Pu)泡沫塑料、聚苯乙烯(PS)泡沫塑料、聚乙烯(PE)泡沫塑料,其中最大的是PE。其他還有聚氨酯(PU)泡沫塑料、聚氯乙烯(PVC)泡沫塑料、聚丙烯(...
一般找熟人或者裝修公司設計師帶自己去比較保險點
無論采用什么方法發(fā)泡,其基本過程都是:①在液態(tài)或熔態(tài)塑料中引入氣體,產(chǎn)生微孔;
②使微孔增長到一定體積;
③通過物理或化學方法固定微孔結(jié)構(gòu)。
按照引入氣體的方式,發(fā)泡方法有機械法、物理法和化學法。
機械法:借助強烈攪拌,把大量空氣或其他氣體引入液態(tài)塑料中。工業(yè)上主要用此法生產(chǎn)脲醛泡沫塑料,可用作隔熱保溫材料或影劇中布景材料(如人造雪花)。
物理法:常將低沸點烴類或鹵代烴類溶入塑料中,受熱時塑料軟化,同時溶入的液體揮發(fā)膨脹發(fā)泡。如聚苯乙烯泡沫塑料,可在苯乙烯懸浮聚合時,先把戊烷溶入單體中,或在加熱加壓下把已聚合成珠狀的聚苯乙烯樹脂用戊烷處理,制得所謂可發(fā)泡性聚苯乙烯珠粒。將此珠粒在熱水或蒸汽中預發(fā)泡,再置于模具中通入蒸汽,使預發(fā)泡顆粒二次膨脹并互相熔結(jié),冷卻后即得到與模具型腔形狀相同的制品(見圖)。它們廣泛用作保溫和包裝中防震材料。也可采用擠出成型法,此時,既可使用可發(fā)泡珠粒,將其一次發(fā)泡擠出成片材;也可使用普通聚苯乙烯粒料,在擠出機適當部位加入鹵代烴,使之與塑料熔體混合均勻,當物料離開機頭時即膨脹發(fā)泡。擠出法常用于制片材或板材,片材經(jīng)真空吸塑成型可制成食品包裝盒和托盤等。聚乙烯也可用類似方法制得擠出發(fā)泡制品。引入氣體的物理方法還有溶出法、中空微球法等。溶出法是將可溶性物質(zhì)如食鹽、淀粉等和樹脂混合,成型為制品后,再將制品放在水中反復處理,把可溶性物質(zhì)溶出,即得到開孔型泡沫制品,多用作過濾材料。中空微球法是將熔化溫度很高的空心玻璃微珠與塑料熔體相混,在玻璃微珠不致破碎的成型條件下,可制得特殊的閉孔型泡沫塑料。
化學法:可分為兩類:① 采用化學發(fā)泡劑,它們在受熱時分解放出氣體。常用的化學發(fā)泡劑,如偶氮二甲酰胺、偶氮二異丁腈、N,N′-二亞硝基五亞甲基四胺、碳酸氫鈉等。許多熱塑性塑料均可用此法作成泡沫塑料。例如聚氯乙烯泡沫鞋,就是把樹脂、增塑劑、發(fā)泡劑和其他添加劑制成的配合料,放入注射成型機中,發(fā)泡劑在機筒中分解,物料在模具中發(fā)泡而成。泡沫人造革則是將發(fā)泡劑混入聚氯乙烯糊中,涂刮或壓延在織物上,連續(xù)通過隧道式加熱爐,物料塑化熔融、發(fā)泡劑分解發(fā)泡、經(jīng)冷卻和表面整飾,即得泡沫人造革。硬質(zhì)聚氯乙烯低發(fā)泡板材、管材或異型材則用擠出法成型,發(fā)泡劑在機筒中分解,物料離開機頭時,壓力降到常壓,溶入氣體即膨脹發(fā)泡,如果發(fā)泡過程與冷卻定型過程配合得當,就可得到結(jié)構(gòu)泡沫制品。② 利用聚合過程中的副產(chǎn)氣體,典型例子是聚氨酯泡沫塑料,當異氰酸酯和聚酯或聚醚進行縮聚反應時,部分異氰酸酯會與水、羥基或羧基反應生成二氧化碳。只要氣體放出速度和縮聚反應速度調(diào)節(jié)得當,即可制是泡孔十分均勻的高發(fā)泡制品。聚氨酯泡沫塑料有兩種類型,軟質(zhì)開孔型形似海綿,廣泛用作各種座椅、沙發(fā)的座墊以及吸音、過濾材料等;硬質(zhì)閉孔型則是理想的保溫、絕緣、減震和漂浮材料。
1.纖維增強泡沫塑料
一般用短纖維增強泡沫塑料。具體方法是將短纖維均勻分散于準備發(fā)泡的聚合物體系或反應體系中。發(fā)泡后纖維便均勻分布于泡壁上, 起到增強、增剛和提高耐熱性的作用。通常認為界面越好、纖維越長,性能就越好,增強效果越理想。
1.1 玻璃纖維增強
最常用來增強泡沫塑料的短纖維是短玻璃纖維( SGF)。為了獲得良好的增強效果,首先要對SGF 進行表面處理。將SGF加入到樹脂中,SGF之間就會有交錯的樹脂分子鏈連接,相當于將樹脂交聯(lián)。在受到彎曲、拉伸、壓縮等載荷作用時, 樹脂在SGF之間傳遞應力, 使SGF與樹脂共同承載,提高了泡沫塑料的強度。
1.2 尼龍纖維增強
尼龍纖維可用于PUR泡沫塑料的增強。這是因為尼龍分子鏈的極性強, 與PUR 之間有良好的分子間作用力,另外尼龍主鏈上的- NH- 能與PUR上的-C=O 形成氫鍵,進一步增大分子間的作用力。因此尼龍纖維改性PUR 泡沫塑料能獲得良好的效果。
2.無機粒子增強泡沫塑料
在泡沫塑料中加入無機粒子主要是為了改變其性能,降低成本。由于無機粒子與樹脂之間存在界面,當界面粘附力足夠大時,無機粒子對泡沫塑料能起到增強的作用; 除此之外, 由于無機粒子在泡沫塑料中往往能起到成核劑的作用,使硬質(zhì)泡沫塑料的泡孔更加細密均勻, 從而提高泡沫塑料的性能。
2.1 CaCO3增強
用作泡沫塑料填料的CaCO3主要有固相粉碎型和沉淀型兩種。前者的粒徑約20 um,后者粒徑為0. 05~ 10 um。泡沫塑料中加入CaCO3后能提高其強度、耐熱性, 減小線脹系數(shù)、收縮率。
2.2 空心玻璃微球增強
空心玻璃微球的直徑為10 ~ 100 um, 其球形表面可以減少樹脂內(nèi)部的應力集中。在界面良好的條件下, 空心玻璃微球能夠提高硬質(zhì)泡沫塑料的壓縮強度和壓縮彈性模量、拉伸強度和拉伸彈性模量、彎曲強度和彎曲彈性模量及耐熱性, 同時還能提高硬質(zhì)泡沫塑料的尺寸穩(wěn)定性、摩擦性能,減少收縮率。與其它用于泡沫塑料增強的微粒相比,空心玻璃微球因其本身的低密度(僅為0.3 g /cm3左右)而易于制得低密度的增強泡沫塑料。
2.3 納米粒子增強
國內(nèi)外對應用納米技術(shù)改性聚合物開展了廣泛的研究, 已取得不少技術(shù)突破, 并且成功地制備了各種聚合物/納米粒子復合材料,如聚合物/納米CaCO3、聚合物/納米SiO2、聚合物/納米TiO2及聚合物/納米粘土等納米復合材料。與原有的聚合物相比, 其性能都有了較大的提高,而且加工性能也有了一定的改善。雖然國內(nèi)用納米粒子增強泡沫塑料的研究較少, 但是由于納米粒子相對于泡孔壁的小尺寸及其強的表面活性易于生成良好的界面, 單位體積內(nèi)具有更多的粒子數(shù)量而起到成核劑的作用,使泡孔密度更大、泡孔更小,這對于泡沫塑料的增強有很大的潛力。相信納米粒子增強泡沫塑料一定會成為今后泡沫塑料高性能化研究的新熱點。
3.聚合物合金泡沫塑料
聚合物合金是同時通過物理或化學的方法對兩種或兩種以上聚合物進行共混、共聚而制得的,這兩種或兩種以上聚合物各自形成的網(wǎng)絡相互貫穿纏結(jié),不同聚合物之間可能存在共價鍵。聚合物合金發(fā)展很快,采用這種方法能實現(xiàn)聚合物材料的高性能、低成本、高效率、多品種化。聚合物合金的這些優(yōu)勢在泡沫塑料中也能得到體現(xiàn),國內(nèi)也有人進行聚合物合金泡沫塑料的研究。
4.微孔泡沫塑料
以熱塑性塑料為基體的MCF 稱為熱塑性微孔泡沫塑料,以熱固性塑料為基體的M CF稱為熱固性微孔泡沫塑料。熱塑性MCF研究較多, 其具有優(yōu)良的沖擊韌性(可達實體塑料的5 倍以上)、高比剛度( 可達實體塑料的3 ~ 5倍) 、高疲勞壽命( 可達實體塑料的5倍以上)、高熱穩(wěn)定性、低介電常數(shù)和熱導率。與未發(fā)泡實體塑料相比, MCF密度小、成本低,能吸收能量,可鈍化裂紋,沖擊強度高, 加之其泡孔極小,允許泡沫塑料制件很薄(如0.1~ 1.0 mm )。因此,MCF十分適合制造薄壁罩、包裝件、電和熱絕緣件。MCF具有獨特的微孔形態(tài)、均勻的氣泡核分布和由之產(chǎn)生的優(yōu)良力學性能, 很適合于極小尺寸的泡沫塑料制件,在理論研究和工業(yè)應用方面?zhèn)涫荜P注。近幾年來,隨著性能價格比高、對環(huán)境無污染又易于回收利用的工程塑料廣泛應用于建筑、交通、航空航天、包裝、生物工程等領域,研究開發(fā)微孔泡沫塑料成為熱門課題。
20世紀60年代發(fā)展起來的結(jié)構(gòu)泡沫塑料,以芯層發(fā)泡、皮層不發(fā)泡為特征,外硬內(nèi)韌,比強度(以單位質(zhì)量計的強度)高,耗料省,日益廣泛地代替木材用于建筑和家具工業(yè)中。聚烯烴的化學或輻射交聯(lián)發(fā)泡技術(shù)取得成功,使泡沫塑料的產(chǎn)量大幅度增加。經(jīng)共混、填充、增強等改性塑料制得的泡沫塑料,具有更優(yōu)良的綜合性能,能滿足各種特殊用途的需要。例如用反應注射成型制得的玻璃纖維增強聚氨酯泡沫塑料,已用作飛機、汽車、計算機等的結(jié)構(gòu)部件;而用空心玻璃微珠填充聚苯并咪唑制得的泡沫塑料,質(zhì)輕而耐高溫,已用于航天器中。
隨著航空、航天等特殊領域?qū)ε菽芰闲阅芤蟮牟粩嗵岣?,傳統(tǒng)的泡沫塑料已不能滿足這些領域?qū)Σ牧蠌姸?、剛度及耐熱性的特殊要求。因此?高性能化已成為泡沫塑料研究的新方向和熱點。 國外已經(jīng)把高性能泡沫塑料作為承載的結(jié)構(gòu)材料在航空、航天、交通運輸?shù)阮I域使用, 如衛(wèi)星太陽能電池的骨架、火箭前端的整流罩、無人飛機的垂直尾翼和巡航導彈的彈體彈翼、艦艇的大型雷達罩等。
聚苯乙烯泡沫塑料新用途:將聚苯乙烯泡沫塑料塊體同鋼筋混凝土結(jié)合起來,為溫哥華港的漂浮機場提供了正向浮力,這是一種經(jīng)濟和耐久的解決辦法。整個工程總造價為160萬加元,即570加元/m2左右,與在陸地上開發(fā)相比,不但造價降低了,而且還有以下優(yōu)點:
(1)降低了初期投資;
(2)縮短了施工周期,把中期投資減到最少;
(3)采用漂浮機場節(jié)省了可公開發(fā)的商業(yè)區(qū)土地;
(4)漂浮機場隨時可以移動;
(5)結(jié)構(gòu)的維修費用較低;
(6)甲板的摩擦力較大;
(7)材料具有耐火性,在失火時對熱損壞有極好的耐受能力;
(8)結(jié)構(gòu)在美學上引人入勝,很好地適應了海岸線的景觀。
微孔間互相連通的稱為開孔型泡沫塑料,互相封閉的稱為閉孔型泡沫塑料。泡沫塑料有硬質(zhì)、軟質(zhì)兩種。按美國試驗和材料學會標準,在18~29℃溫度下,在時間為5s內(nèi),繞直徑2.5cm的圓棒一周,如不斷裂,測試樣屬于軟質(zhì)泡沫塑料;反之則屬硬質(zhì)泡沫塑料。泡沫塑料還可分為低發(fā)泡和高發(fā)泡兩類。通常將發(fā)泡倍率(發(fā)泡后比發(fā)泡前體積增大的倍數(shù))小于5的稱為低發(fā)泡,大于5的稱為高發(fā)泡。
一、硬質(zhì)泡沫塑料即在室溫下,構(gòu)成泡沫塑料的聚合物屬結(jié)晶態(tài)或無定形態(tài),它們的玻璃化溫度高于常溫,因此,在常溫下泡沫塑料的質(zhì)地較硬。
二、軟質(zhì)泡沫塑料即構(gòu)成泡沫塑料的聚合物的熔點小于常溫或無定形聚合物的玻璃化溫度低于常溫,材料在常溫下質(zhì)地柔軟。
三、半硬質(zhì)(或半軟質(zhì))泡沫塑料是介于以上兩類之間的泡沫體。
此外,對聚氨酯泡沫體的分類還有很多,如按照加工方式分類,大致可分為二步法(或稱預聚體法)、半預聚體法、一步法和噴涂法。按泡沫密度方式可分為高、中、低和超低密度泡沫體以及密度懸殊很大的自結(jié)皮泡沫體或稱為整皮泡沫體。后者是一特殊 的泡沫形式,它不像前幾種泡沫體具有一致的密度,只是在泡沫體內(nèi)部生成較正常的泡沫體,而在表面部分不產(chǎn)生氣泡或很少產(chǎn)生氣泡,在泡沫體外表面形成密度較內(nèi)部泡沫高得多的致密的表皮層,從表皮到芯部中心存在一個密度下降梯度十分明顯的變化。在聚氨酯軟質(zhì)泡沫體中,它是適應汽車方向盤和扶手以及自行車、摩托車鞍座的應用而發(fā)展起來的一種半硬質(zhì)模塑泡沫制品。
隨著聚氨酯軟質(zhì)泡沫塑料的原材料、加工工藝技術(shù)的進步和制品的商業(yè)專業(yè)化的需要,出現(xiàn)了按產(chǎn)品功能為主的分類,如軟泡、高回彈軟泡、熱模塑軟泡、冷模塑軟泡、超柔軟泡沫、抗靜電軟泡、親油性軟泡、親水性軟泡、吸能性軟泡等,這些都是隨市場細化、專業(yè)化需要發(fā)展起來的泡沫新品種,發(fā)展較快,分類也十分繁雜。對聚氨酯軟質(zhì)泡沫體的分類仍以加工方式,即預聚體法、半預聚體法和一步法的傳統(tǒng)分類為宜。對聚氨酯軟質(zhì)泡沫體以加工方式分類,即預聚體法、半預聚體法和一步法的分類,這也是另一種日常分類。
泡沫塑料發(fā)泡原理
無論采用什么方法發(fā)泡,其基本過程都是: ①在液態(tài)或熔態(tài)塑料中引入氣體,產(chǎn)生微孔;
②使微孔增長到一定體積;
③通過物理或化學方法固定微孔結(jié)構(gòu)。
按照引入氣體的方式,發(fā)泡方法有機械法、物理法和化學法。
機械法:借助強烈攪拌,把大量空氣或其他氣體引入液態(tài)塑料中。工業(yè)上主要用此法生產(chǎn)脲醛泡沫塑料,可用作隔熱保溫材料或影劇中布景材料(如人造雪花)。
物理法:常將低沸點烴類或鹵代烴類溶入塑料中,受熱時塑料軟化,同時溶入的液體揮發(fā)膨脹發(fā)泡。如聚苯乙烯泡沫塑料,可在苯乙烯懸浮聚合時,先把戊烷溶入單體中,或在加熱加壓下把已聚合成珠狀的聚苯乙烯樹脂用戊烷處理,制得所謂可發(fā)泡性聚苯乙烯珠粒。將此珠粒在熱水或蒸汽中預發(fā)泡,再置于模具中通入蒸汽,使預發(fā)泡顆粒二次膨脹并互相熔結(jié),冷卻后即得到與模具型腔形狀相同的制品(見圖)。它們廣泛用作保溫和包裝中防震材料。也可采用擠出成型法,此時,既可使用可發(fā)泡珠粒,將其一次發(fā)泡擠出成片材;也可使用普通聚苯乙烯粒料,在擠出機適當部位加入鹵代烴,使之與塑料熔體混合均勻,當物料離開機頭時即膨脹發(fā)泡。擠出法常用于制片材或板材,片材經(jīng)真空吸塑成型可制成食品包裝盒和托盤等。聚乙烯也可用類似方法制得擠出發(fā)泡制品。引入氣體的物理方法還有溶出法、中空微球法等。溶出法是將可溶性物質(zhì)如食鹽、淀粉等和樹脂混合,成型為制品后,再將制品放在水中反復處理,把可溶性物質(zhì)溶出,即得到開孔型泡沫制品,多用作過濾材料。中空微球法是將熔化溫度很高的空心玻璃微珠與塑料熔體相混,在玻璃微珠不致破碎的成型條件下,可制得特殊的閉孔型泡沫塑料。
化學法:可分為兩類:① 采用化學發(fā)泡劑,它們在受熱時分解放出氣體。常用的化學發(fā)泡劑,如偶氮二甲酰胺、偶氮二異丁腈、N,N′-二亞硝基五亞甲基四胺、碳酸氫鈉等。許多熱塑性塑料均可用此法作成泡沫塑料。例如聚氯乙烯泡沫鞋,就是把樹脂、增塑劑、發(fā)泡劑和其他添加劑制成的配合料,放入注射成型機中,發(fā)泡劑在機筒中分解,物料在模具中發(fā)泡而成。泡沫人造革則是將發(fā)泡劑混入聚氯乙烯糊中,涂刮或壓延在織物上,連續(xù)通過隧道式加熱爐,物料塑化熔融、發(fā)泡劑分解發(fā)泡、經(jīng)冷卻和表面整飾,即得泡沫人造革。硬質(zhì)聚氯乙烯低發(fā)泡板材、管材或異型材則用擠出法成型,發(fā)泡劑在機筒中分解,物料離開機頭時,壓力降到常壓,溶入氣體即膨脹發(fā)泡,如果發(fā)泡過程與冷卻定型過程配合得當,就可得到結(jié)構(gòu)泡沫制品。② 利用聚合過程中的副產(chǎn)氣體,典型例子是聚氨酯泡沫塑料,當異氰酸酯和聚酯或聚醚進行縮聚反應時,部分異氰酸酯會與水、羥基或羧基反應生成二氧化碳。只要氣體放出速度和縮聚反應速度調(diào)節(jié)得當,即可制是泡孔十分均勻的高發(fā)泡制品。聚氨酯泡沫塑料有兩種類型,軟質(zhì)開孔型形似海綿,廣泛用作各種座椅、沙發(fā)的座墊以及吸音、過濾材料等;硬質(zhì)閉孔型則是理想的保溫、絕緣、減震和漂浮材料。
泡沫塑料也叫多孔塑料。以樹脂為主要原料制成的內(nèi)部具有無數(shù)微孔的塑料。質(zhì)輕、絕熱、吸音、防震、耐腐蝕。有軟質(zhì)和硬質(zhì)之分。廣泛用做絕熱、隔音、包裝材料及制車船殼體等。
泡沫塑料與純塑料相比,具有密度低,質(zhì)輕,比強度高,其強度隨密度增加而增大,有吸收沖擊載荷的能力,有優(yōu)良的緩沖減震性能,隔音吸音性能,熱導率低,隔熱性能好,優(yōu)良的電絕緣性能,具有耐腐蝕、耐霉菌性能。軟質(zhì)泡沫塑料具有彈性優(yōu)良等性能。
內(nèi)部具有很多微小氣孔的塑料。用機械法(在進行機械攪拌的同時通入空氣或二氧化碳使其發(fā)泡)或化學法(加入發(fā)泡劑)制得。分閉孔型和開孔型兩類。閉孔型中的氣孔互相隔離,有漂浮性;開孔型中的氣孔互相連通,無漂浮性。可用聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨基甲酸酯等樹脂制成??勺鹘^熱和隔音材料,用途很廣。
(1)容重很低,可減輕包裝重量,降低運輸費用;
(2)具有優(yōu)良的沖擊、振動能量的吸收性,用于緩沖防震包裝能大大減少產(chǎn)品的破損;
(3)對溫、濕度的變化適應性強,能滿足一般包裝情況的要求;
(4)吸水率低、吸濕性小,化學穩(wěn)定性好,本身不會對內(nèi)裝物產(chǎn)生腐蝕,且對酸、堿等化學藥品有較強的耐受性;
(5)導熱率低,可用于保溫隔熱包裝,如冰淇淋杯、快餐容器及保溫魚箱等;
(6)成型加工方便,可以采用模壓、擠出、注射等成型方法制成各種泡沫襯墊、泡沫塊、片材等。容易進行二次成型加工,如泡沫板材經(jīng)熱成型可制成各種快餐容器等。另外,泡沫塑料塊也可用粘合劑進行自身粘接或與其它材料粘接,制成各種緩沖襯墊等。
又稱微孔塑料。整體布滿無數(shù)互相連通或互不連通的微孔而使表觀密度明顯降低的塑料。具有質(zhì)輕、絕熱、吸音、防震、耐潮、耐腐蝕等優(yōu)點。按其泡孔結(jié)構(gòu)可分為閉孔、開孔和網(wǎng)狀泡沫塑料。閉孔泡沫塑料所有泡孔幾乎都是不連通的。開孔泡沫塑料所有泡孔幾乎都是連通的。幾乎不存在泡孔壁的泡沫塑料稱作網(wǎng)狀泡沫塑料。按泡沫塑料的密度可分為低發(fā)泡、中發(fā)泡和高發(fā)泡泡沫塑料。密度大于0.4g/cm3的為低發(fā)泡泡沫塑料,密度為0.1~0.4g/cm3的為中發(fā)泡泡沫塑料,密度小于0.1g/cm3的為高發(fā)泡泡沫塑料。
泡沫塑料是以塑料為基本組分并含有大量氣泡的聚合物材料, 因此也可以說是以氣體為填料的復合塑料。與純塑料相比, 它具有很多優(yōu)良的性能, 如質(zhì)輕、比強度高、可吸收沖擊載荷、隔熱和隔音性能好等。因而在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑、交通運輸?shù)阮I域得到了廣泛應用。泡沫塑料自問世以來, 其用途日益廣泛, 品種不斷豐富, 其中較為常見的傳統(tǒng)泡沫塑料主要有聚氨酯( PUR)、聚苯乙烯( PS )、聚氯乙烯( PVC)、聚乙烯( PE)、酚醛樹脂( PF) 等品種。
泡沫塑料按其柔韌性可分為軟質(zhì)、硬質(zhì)和處于兩者之間的半硬質(zhì)泡沫塑料。硬質(zhì)泡沫塑料可做熱絕緣材料和隔音材料,管道和容器等的保溫材料,漂浮材料及減震包裝材料等;軟質(zhì)泡沫塑料主要做襯墊材料,泡沫人造革等。常用的泡沫塑料有聚氨酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、酚醛泡沫塑料等。
微孔間互相連通的稱為開孔型泡沫塑料,互相封閉的稱為閉孔型泡沫塑料。泡沫塑料有硬質(zhì)、軟質(zhì)兩種。按美國試驗和材料學會標準,在18~29℃溫度下,在時間為5s內(nèi),繞直徑2.5cm的圓棒一周,如不斷裂,測試樣屬于軟質(zhì)泡沫塑料;反之則屬硬質(zhì)泡沫塑料。泡沫塑料還可分為低發(fā)泡和高發(fā)泡兩類。通常將發(fā)泡倍率(發(fā)泡后比發(fā)泡前體積增大的倍數(shù))小于5的稱為低發(fā)泡,大于5的稱為高發(fā)泡。
泡沫塑料基本概述
由大量氣體微孔分散于固體塑料中而形成的一類高分子材料,具有質(zhì)輕、隔熱、吸音、減震等特性,且介電性能優(yōu)于基體樹脂,用途很廣。幾乎各種塑料均可作成泡沫塑料,發(fā)泡成型已成為塑料加工中一個重要領域。
也叫多孔塑料。以樹脂為主要原料制成的內(nèi)部具有無數(shù)微孔的塑料。質(zhì)輕、絕熱、吸音、防震、耐腐蝕。有軟質(zhì)和硬質(zhì)之分。廣泛用做絕熱、隔音、包裝材料及制車船殼體等。泡沫塑料,微孔塑料,整體內(nèi)含有無數(shù)微孔的塑料。
內(nèi)部具有很多微小氣孔的塑料。用機械法(在進行機械攪拌的同時通入空氣或二氧化碳使其發(fā)泡)或化學法(加入發(fā)泡劑)制得。分閉孔型和開孔型兩類。閉孔型中的氣孔互相隔離,有漂浮性;開孔型中的氣孔互相連通,無漂浮性。可用聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨基甲酸酯等樹脂制成??勺鹘^熱和隔音材料,用途很廣。
泡沫塑料由大量氣體微孔分散于固體塑料中而形成的一類高分子材料,具有質(zhì)輕、隔熱、吸音、減震等特性,且介電性能優(yōu)于基體樹脂,用途很廣。幾乎各種塑料均可作成泡沫塑料,發(fā)泡成型已成為塑料加工中一個重要領域。20世紀60年代發(fā)展起來的結(jié)構(gòu)泡沫塑料,以芯層發(fā)泡、皮層不發(fā)泡為特征,外硬內(nèi)韌,比強度(以單位質(zhì)量計的強度)高,耗料省,日益廣泛地代替木材用于建筑和家具工業(yè)中。聚烯烴的化學或輻射交聯(lián)發(fā)泡技術(shù)取得成功,使泡沫塑料的產(chǎn)量大幅度增加。經(jīng)共混、填充、增強等改性塑料制得的泡沫塑料,具有更優(yōu)良的綜合性能,能滿足各種特殊用途的需要。例如用反應注射成型制得的玻璃纖維增強聚氨酯泡沫塑料,已用作飛機、汽車、計算機等的結(jié)構(gòu)部件;而用空心玻璃微珠填充聚苯并咪唑制得的泡沫塑料,質(zhì)輕而耐高溫,已用于航天器中。
1 模塑聚苯乙烯泡沫塑料 (EPS)板
(1) 自重輕,且具有一定的抗壓、抗拉強度,靠自身強度能支承抹面保護層,不需要拉接件,可避免形成熱橋。
(2) EPS板在密度30~50 kg/m的范圍內(nèi),導熱系數(shù)值最?。辉谄骄鶞囟?0℃,密度為20kg/m時,導熱系數(shù)為0.033~0.036W/(m·K);密度小于15 kg/m時,導熱系數(shù)隨密度的減小而急劇增大;密度15~22 kg/m的EPS板適合做外保溫。
(3) 用于外墻和屋面保溫時,一般不會產(chǎn)生明顯的受潮問題。但當EPS板一側(cè)長期處于高溫高濕環(huán)境,另一側(cè)處于低溫環(huán)境并且被透水蒸氣性不好的材料封閉時;或當屋面防水層失效后,EPS板可能嚴重受潮,從而導致其保溫性能嚴重降低。
(4)用于冷庫、空調(diào)等低溫管道保溫時,必須在EPS板外表面設置隔汽層。
2 擠塑聚苯乙烯泡沫塑料 (XPS)板
(1) 具有特有的微細閉孔蜂窩狀結(jié)構(gòu),與EPS板相比,具有密度大、壓縮性能高、導熱系數(shù)小、吸水率低、水蒸氣滲透系數(shù)小等特點。在長期高濕度或浸水環(huán)境下,XPS板仍能保持其優(yōu)良的保溫性能,在各種常用保溫材料中,是目前唯一能在70%相對濕度下兩年后熱阻保留率仍在80%以上的保溫材料。
(2) 由于XPS板長期吸水率低,特別適用于倒置式屋面和空調(diào)風管。
(3) 還具有很好的耐凍融性能及較好的抗壓縮蠕變性能。
3 硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料(PUR)
(1) 使用溫度高,一般可達100℃,添加耐溫輔料后,使用溫度可達120℃。
(2) 聚氨酯中發(fā)泡劑會因擴散作用不斷與環(huán)境中的空氣進行置換,致使導熱系數(shù)隨時間而逐漸增大。為了克服這一缺點,可采用壓型鋼板等不透氣材料做面層將其密封,以限制或減緩這種置換作用。
(3) 現(xiàn)場噴涂聚氨酯泡沫塑料使用溫度高,壓縮性能高,施工簡便,較EPS板更適于屋面保溫。
(4) 用于管道(尤其是地下直埋管道)和屋面保溫時,應采取可靠的防水、防潮措施。同時應考慮導熱系數(shù)會隨時間而增大,盡量采用密封材料作保護層。
(5) 由于使用溫度較高,多用于供暖管道保溫。
(6) 發(fā)煙溫度低,遇火時產(chǎn)生大量濃煙與有毒氣體,不宜用作內(nèi)保溫材料。
(7) 雖然吸水率較低,但作為保溫材料,絕不能兼做防水材料。
4 聚乙烯泡沫塑料(PE)
(1) 幾乎不吸水和幾乎不透水蒸氣,長期在潮濕環(huán)境下使用不會受潮,因而導熱系數(shù)能夠保持不變(EPS、PUR、PF等無法與之相比),并且為軟質(zhì)泡沫塑料,具有很好的柔韌性。
(2) 壓縮性能較差,受壓狀態(tài)下使用時存在壓縮蠕變。
(3) 適用于低溫管道和空調(diào)風管。
5 酚醛泡沫塑料(PF)
(1) 各項性能和價格與聚氨酯相當,只是壓縮性能較低;但是由于它的耐溫性和防火性能遠遠優(yōu)于聚氨酯,所以特別適用于高溫管道和對防火要求嚴格的場合。
(2) 耐熱性、阻燃性遠遠優(yōu)于聚氨酯及其他泡沫塑料,長期使用溫度可高達200℃,允許間歇溫度高達250℃。
(3) PF氧指數(shù)高達50%,煙密度等級(SDR)為4,在空氣中不燃,不熔融滴落。按GB 9978-90進行耐火試驗時,試件無明顯變形,無竄火現(xiàn)象。
6 尿素甲醛現(xiàn)澆泡沫塑料(UF)
(1) 耐老化、耐霉菌,干燥后對金屬不腐蝕。
(2) 適用于夾心墻體和空心砌塊填充保溫。
(3) 硬化過程中有水分釋放,故其外圍材料應有良好的透水蒸氣性,以使硬化泡沫充分干燥;如果應用空間長期處于潮濕狀態(tài),或者材料不是用于保溫而是保冷,則應對潮濕問題特別加以考慮。
(4) 在干燥過程中收縮較大(干燥收縮率不大于4%),材料中有可能產(chǎn)生裂縫,而且在材料與空間的接觸面處容易產(chǎn)生松脫現(xiàn)象。如果不允許有此種現(xiàn)象發(fā)生,應事先向材料供應商提出。
(5) 存在甲醛釋放問題。 ? ?
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今天,在許多工業(yè)生產(chǎn)工藝過程中,有機溶劑被大量使用。例如,目前通常使用丙酮去除黏結(jié)劑,使用己烷去除銹漬,用二氯甲烷去除油漆。石油工業(yè)還用溶劑去除石油中的其他雜質(zhì),而生物燃料生產(chǎn)者則使用己烷溶劑將油從大豆、亞麻或者藻類中提取出來。整個北美溶劑產(chǎn)業(yè)的市場每年約20億美元。但工業(yè)溶劑一般具有高毒性,通常還具有高揮發(fā)性,因此對環(huán)境的破壞程度很大。加拿大女王大學的菲利普.耶紹普博士發(fā)明了一種新型溶劑,據(jù)稱是
泡沫塑料的分類方法較多,常見的有三種。
按硬度分類
分為軟質(zhì)泡沫塑料、硬質(zhì)泡沫塑料和半硬質(zhì)泡沫塑料三類。
軟質(zhì)泡沫塑料 彈性模量小于70MPa
硬質(zhì)泡沫塑料 彈性模量大于700MPa
半硬質(zhì)泡沫塑料 彈性模量70~700MPa
按密度分類
分為低發(fā)泡、中發(fā)泡和高發(fā)泡泡沫塑料三類。
低發(fā)泡泡沫塑料 密度大于400kg/m3
中發(fā)泡泡沫塑料 密度100~400kg/m3
高發(fā)泡泡沫塑料 密度小于100kg/m3
按泡孔結(jié)構(gòu)分類
微孔間互相連通的稱為開孔型泡沫塑料,互相封閉的稱為閉孔型泡沫塑料。
下面介紹幾種常用的泡沫塑料:
(一)聚苯乙烯泡沫塑料聚苯乙烯泡沫塑料的特點及用途見表1所示。表1 聚苯乙烯泡沫塑料的特點及用途 品種名稱 定義和說明 特 點 用 途 普通型可發(fā)性聚苯乙烯泡沫塑料 是用低沸點液體的可發(fā)性聚苯乙烯樹脂為基料,經(jīng)加工進行預發(fā)泡后,再放人模具中加熱成型而制成。根據(jù)不同的成型加工法,可制成板材、管材等隔熱、保溫材料 質(zhì)輕、保溫隔熱,吸聲,防震性能好;吸水性小;耐低溫性好;耐酸堿性好;有一定的彈性;易于加工 建筑上廣泛用于吸聲,保溫隔熱、防震材料以及制冷設備、冷藏設備的隔熱材料 自熄型可發(fā)性聚苯乙烯泡沫塑料 是采用含有添加型阻燃劑的可發(fā)性聚苯乙烯珠粒,經(jīng)預發(fā)泡,加人多孔模內(nèi)加熱熔結(jié)成型而制得。根據(jù)不同的成型加工法.可制成板材、管材、夾層板等防火、保溫隔熱材料 ①質(zhì)輕、保溫隔熱吸聲、防震性能好;吸水性小;耐低溫性好;耐酸堿性好;有一定的彈性;易于加工 ②泡沫體自熄性能好,放在火焰上燃著,移開火源后l一2s內(nèi)即自行熄滅 建筑上廣泛用于吸聲,保溫隔熱.防震材料以及制冷設備、冷藏設備的隔熱材料.適用于防火要求較高的環(huán)境 乳液聚苯乙烯泡沫塑料(又名硬質(zhì)PB型聚苯乙烯泡沫塑料) 是用乳液聚合粉狀聚苯乙烯樹脂為原料,以固體的有機和無機化學發(fā)泡劑,模壓成坯,再發(fā)泡而成的硬質(zhì)泡沫塑料 除具有普通型可發(fā)性聚苯乙烯泡沫塑料的特點外,其顯著特點是硬度大、耐熱性較高、機械強度大、泡沫體的尺寸穩(wěn)定性好 同可發(fā)性聚苯乙烯泡沫塑料。特別適用于硬度要求大,耐熱度大的保溫隔熱,吸聲,防震等工程
(二)聚氨酯泡沫塑料 聚氨酯泡沫塑料是以聚醚樹脂或聚酯樹脂為主要原料,與異氰酸酯定量混合,在發(fā)泡劑、催化劑、交聯(lián)劑等作用下,進行發(fā)泡制成的一種泡沫塑料。按主要原料成分的不同,可分為聚醚型和聚酯型兩種;按產(chǎn)品軟硬性能不同,可分為軟質(zhì)和硬質(zhì)兩種。 由于聚醚樹脂來源較充足、價格低廉、生產(chǎn)工藝簡單,所得泡沫塑料柔軟性好、彈性好、壓縮變形小,所以各廠家多生產(chǎn)聚醚型聚氨酯泡沫塑料。聚氨酯泡沫塑料根據(jù)不同的成型方法可制成板材、管材等保溫隔熱及吸聲材料。 聚氨酯泡沫塑料具有輕質(zhì)、多孔性、無毒、不易變形、柔軟、彈性好、撕力強、隔熱保溫性好、透氣性好、防塵、防蟲蛀、不發(fā)霉、吸油、吸水、吸聲等優(yōu)良特性。建筑上用作保溫隔熱、吸聲、防震材料,以及制冷設備、冷藏設備的保冷材料。
(三)聚氯乙烯泡沫塑料 聚氯乙烯泡沫塑料是以聚氯乙烯樹脂與適量的發(fā)泡劑、穩(wěn)定劑、溶劑等,經(jīng)過捏合、球磨、成型、發(fā)泡而制成的一種閉孔的泡沫塑料。按產(chǎn)品軟硬性能不同,可制成軟質(zhì)和硬質(zhì)兩種。泡沫孔也可制成開口孔和閉口孔兩種。硬質(zhì)聚氯乙烯泡沫塑料一般為均勻閉孔結(jié)構(gòu)。 聚氯乙烯泡沫塑料具有質(zhì)輕、導熱系數(shù)小、不吸水、不燃燒、保溫隔熱性能良好、隔聲、防震及耐酸堿、耐油性能好等特點。建筑上用作保溫隔熱、隔聲及防震材料。
(四)脲醛泡沫塑料 脲醛泡沫塑料又名氨基泡沫塑料,它是以脲醛樹脂為主要原料經(jīng)發(fā)泡制得的一種閉孔硬質(zhì)泡沫塑料。它具有質(zhì)輕、表觀密度小、導熱系數(shù)小、價格較低等優(yōu)點,但缺點是吸水性強、機械強度低。脲醛泡沫塑料在建筑工程中用于夾層中作填充保溫隔熱及吸聲材料。
泡沫塑料是整體內(nèi)含有無數(shù)微孔的塑料,它是以塑料構(gòu)成連續(xù)相并以氣體作為分散相的兩相體系。采用不同的樹脂和發(fā)泡方法,可制得性能各異的泡沫塑料。泡沫塑料由于氣相的存在,因而具有密度低、隔熱保溫、吸音、防震等優(yōu)點。大部分熱塑性和熱固性塑料都能制成泡沫塑料。工業(yè)廣泛應用的是PE、PS、PU 等做基材的熱塑性樹脂泡沫塑料,熱固性樹脂泡沫塑料亦有一定產(chǎn)量,但柔軟性差。
泡沫塑料分類方法:1.按照制品的密度:泡沫塑料按其密度可分為低發(fā)泡、中發(fā)泡和高發(fā)泡泡沫塑料;2.按照制品的結(jié)構(gòu):泡沫塑料按其結(jié)構(gòu)不同可分為開孔型泡沫塑料和閉孔型泡沫塑料;3.按照制品的密度:泡沫塑料按其硬度不同又可分為軟質(zhì)泡沫塑料、半硬質(zhì)泡沫塑料和硬質(zhì)泡沫塑料。2100433B