发布时间:2025-02-06 17:53:01
聚乙烯泡沫塑料主要分为非交联型和交联型,非交联型发源于1941年美国杜邦公司的创新,而交联型泡沫塑料则起步于20世纪70年代巴斯夫的预发泡珠粒制法。从挤出法、注射法、模压法、可发性珠粒法、旋转模塑法、溶沥法、定向法等不同的制造方法中,聚乙烯泡沫塑料实现了多样化的生产和应用。
以树脂为原料,聚乙烯无臭、无毒,手感类似蜡,具有优异的低温性能(-84~80°C)。LDPE(低密度聚乙烯)和HDPE(高密度聚乙烯)是两种常见的聚乙烯类型,LDPE具有支链结构,结晶度在35-75%之间,分子量2-5万;HDPE则为直链线性分子结构,结晶度60-90%,分子量在7-35万之间。而LLDPE(线性低密度聚乙烯)因其乳白色颗粒状、密度低、强度大、韧性好、刚性大、耐热、耐寒性好等优点,广泛应用于工业、农业、医药、卫生和日常生活用品领域。
聚乙烯的熔融指数是其熔体流动性能的重要指标,熔融指数大,相对分子量小,加工性能更为优越。通过加入交联剂,如过氧化二异丙苯DCP,可以提高聚乙烯熔体的黏弹性,扩大其适宜发泡的温度区间,从而产生高质量的泡沫结构。
在发泡过程中,气体渗透系数不宜过大,一般通过控制扩散系数和溶解度来实现。加入玻璃纤维、滑石粉、云母、石棉(对身体有害)等填料可以增加聚乙烯泡沫塑料的刚度,减少蠕变现象,改善其物理性能。使用填料改性,如低密度和高密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的共混,以及偶氮二甲酰胺为发泡剂,可以进一步优化泡沫塑料的性能。
聚乙烯泡沫塑料在生产工艺上面临发泡工艺控制难的问题,主要是由于其结晶度高、熔融温度前几乎不流动、之后黏度急剧降低,以及比热容大的特性。通过使用交联分子提高熔融物的黏弹性,可以解决这一难题。适宜的交联度为30-80%,在此范围内,泡孔均匀,发泡效果最佳。
产品缺陷的排查包括加热时间过长导致的泡孔瘪塌、逃气和交联不完全导致的泡孔发不出、原料杂质或发泡剂混合不均匀或结块导致的泡沫内部空洞。非交联型高发泡聚乙烯在1958年由美国道化学公司首次制造,为聚乙烯泡沫塑料的多样化发展奠定了基础。
通过模压发泡、挤出发泡、注射发泡、真空发泡等方法,聚乙烯泡沫塑料能够实现广泛的应用,如减震包装、保温隔热、漂浮材料、电绝缘材料、木材代用品、密封垫片等。其独特的物理性能和广泛的用途,使得聚乙烯泡沫塑料成为不可或缺的材料。