微发泡聚合物成型的技术简?/p>
微发泡聚合物材料是指以聚合物材料为基体,其中含有泡孔尺寸从小于一微米到几十微米的多孔聚合物材料。常?
的物理或化学发泡法制备的泡沫塑料由于其孔径较大,通常不属于这一范畴,与一般泡沫塑料毫米级的泡孔相比,
微发泡聚合物的泡孔要小得多,而泡孔密度要大得多,因而称为微发泡聚合物?/p>
发展概述
上世?/p>
80
年代初,美国麻省理工学院?/p>
MIT
)首先提出微发泡塑料的概念并发展了相应的成型技术。提出该?
念是希看在聚合物基体中引进大量比聚合物原已存在的缺陷标准更小的空隙,从而在减少材料用量的同时进步其?
性,
并避免对强度等性能造成明显的影响?/p>
这种工艺制备的微发泡材料孔径一般小?/p>
10
微米?/p>
尤其突出的是泡孔?
度非常高?/p>
达到
109-1015
?/p>
/cm3
?/p>
微发泡成型过程可分成三个阶段?/p>
首先是将超临界流?/p>
(主要是二氧化碳和氮?
溶解到聚合物中,
并形成聚合物
/
气体的单相溶液;
然后?/p>
通过温度或压力等条件引发体系的热力学不稳定性,
使得
气体在溶液中的溶解度下降;由于气体平衡浓度的降低,从而在聚合物基体中形成大量的气泡核,然后逐渐长大?/p>
生微小的孔洞?/p>
很多人以为超临界流体应用于聚合物加工只是处于实验室的研究,实际上,这种方法的贸易应用早就开始了?
20
世纪
50
年代始,
超临界乙烯就已用于大规模制造低密度聚乙烯。进?/p>
21
世纪?/p>
Trexel
公司?/p>
MIT
合作?/p>
首先?/p>
用这种技术实现了微发泡注塑的贸易化应用。据报道?/p>
Reedy
国际公司也开发了类似的挤出微发泡装置?/p>
关于聚合物微发泡成型技术已有大量的文献报道?/p>
研究以无定型和半结晶型聚合物微发泡材料的成型过程为主
如聚氯乙烯(
PVC
)、聚苯乙烯(
PS
)?/p>
聚碳酸酯?/p>
PC
?/p>
?/p>
聚甲基丙烯酸甲酯?/p>
PMMA
)、聚对苯二甲酸乙二醇?/p>
?/p>
PET
和聚
?
?/p>
Polysulfone
)等。加工技术方面的研究主要涉及微发泡挤出、微发泡注塑、微发泡吹塑及旋转模塑等。从