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常用聚乙烯的物理发泡剂使用的易沸液体的性能
几种常用聚乙烯的物理发泡剂使用的易沸液体的性能,
气态氮亦用于聚乙烯的发泡,但在树脂中溶解性差,一般情况
下
,
限于在发泡倍率不高
时使用。在树
脂中溶入足以制得容重为
0.32
克/立方厘米的泡沫塑料的氮
气,困难不大
.
聚乙烯
用的化学交联剂为有机边氧化物。
有机过氧化物遇热分解,
产生
游离基团,
在聚
合物上形成游离基团的位置,
< br>引起聚合物交联。
这些位置接着联合起来,
形成新的链和
交键。
聚乙烯泡沫塑料使用的典型交联剂有过氧化二特丁烷、
过氧化二异丙苯、
2
,
5
—二甲基
—
2
,
5
—二特丁基过氧化已烷、
2<
/p>
,
5
—二甲基—
2
,
5
—二特丁基过氧化己炔和
1
,
3
—二特
丁基过氧化异丙基苯等。
聚乙烯
交联所需的时间,
与过氧化物产生的游离基团的多少有关。
过氧
化物分解成游离
基团的速率,
决定于温度和它本身的结构。
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过氧化物引发剂的选择。
取决于交联的速率和所
要求的交联温度。
过氧化物的这些特定的速率参数,
必须与
形成泡沫的加工条件相适应。
过
氧化物的分解速率以半衰期表示
。半衰期就是二分之一过氧化物分解所需的时间。
半衰期
p>
1
分钟时所需的温度,标志着过氧化物的性能。
从聚乙烯泡沫塑料原材料进行初步认知
从聚乙烯泡沫塑料原材料进行初步认知所有的聚乙烯泡沫塑料
,
几乎那是通过把发泡剂分散
在聚合物中,
使之产生蜂窝结构而形成的。
因此,
聚乙烯泡沫塑料的基本
原材料是聚合物和
发泡剂。此外
,
当然
还有交联剂、成核剂、稳定剂、阻燃剂、颜料和填抖等。这里仅就聚合
物、发泡剂和交联
剂加以叙述。
;
在存在一定的表面催化刘的情况下进行乙烯聚
合。便产生
基本直链的结构。
直链聚乙烯是一种高分子量的正链
烷烃。
游离基引发的高压聚合,
则产生
文链的分子结构。
直链和支链聚乙烯又分别称为低压和高压聚乙烯。
两种聚乙烯都含有结晶
区。直链结构的聚乙烯结晶度高,其中排列有序的直链结构越
多
,
结晶度就越高。范围为
60~90
%
;
支链结构的聚乙烯,结晶度在<
/p>
35~75%
之间。结晶度就是晶体
<<
/p>
高聚物中所入的
百分比,
是一种重要的工
艺指标。
在不升温的情况下,
聚乙烯的结晶区起着类似交键所起
的
作用——把分子链联在一起,
阻滞塑料流动;
另一方面,
在非结晶区内,
分子链容易在单键
周围转动,赋于聚乙烯以较高的挠性。因此,直链聚乙烯的模量和熔点都高于支链聚乙烯。
聚乙烯的密度是结晶度的标志,
它与结晶度成正比。
< br>通常基本树脂的密度,
或结晶度,
或模
< br>量越低,制成泡沫照料的挠性就越好。
物理发泡剂
物理发
泡剂主要是一些易沸的有机液体。
为了不致在泡沫塑料的泡孔中凝聚,
< br>在标淮状
态时最好呈气态。
但如在加工条件下容易液化,
则可以免去许多麻烦。
树脂的发泡,
是
这些
物理发泡剂从液态转变为气态的纳果。
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选择化学发泡剂时,
应当考虑的因素,
在物
理发泡剂的选择方面亦占重要地位。
物理发
泡剂应为无臭、
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无毒、
无腐蚀性、
不燃,
< br>气态的咽热稳定,
化学上呈惰性,
室温中蒸气压低,
p>
挥发性高,
分子量低,
比重高等等。
泡沫塑料用购物理发泡剂大多数是脂族碳氢化合物和脂
族碳氢化合物的
卤素衍生物。
卤化的碳氢化合物,
具有作为发泡剂的许多理想的
特性:
不会
爆炸,
遇热稳定,
大致无毒,
化学上呈情性。
二氯四氟乙烷、
p>
三氯氟下烷、
三氯气氟乙烷等,
在直接挤出
聚乙烯泡沫塑料中应用。
大多数高发泡聚乙烯都用二氯四氟乙烷。
其单位容积的
气体成本低,
标准状态下仅稍溶于聚乙烯,
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升高温度和压力,
溶量便增加,
足使物抖发
泡成
容重很小的泡沫塑料。
氮二苯磺酰基氨阳
在塑料
中的分解温度约
215
摄氏度,发气量
145
厘彩
3
/克。
< br>
泡沫塑料生产的发展,正在引起发泡剂的变革。它的发展趋向
是:
1
.
p>
分解干净,
尽量减少其残气余渣对树脂、
设
备或制品的破坏性。
有些新的发泡剂不
产生氨,
从而没有因氨引起褪色的问题。
一种改良型的偶氮发泡剂,
能使发泡剂或物料的酸
性残渣中性化。
2
.使用方便,用时不需用转鼓混和。
p>
3
.能更有效地控制分解,从而可以淮确地得知发泡剂何时发气,发
生多少。
聚乙烯泡沫塑料发展概论
聚乙烯泡沫塑料具有许多独特的性能。它强韧、有挠性、耐摩擦,有优异的绝电、隔热性和
耐化学性。
机械性能因泡沫塑料的软硬而有
所不同。容重低者
0.01
充
/
立方厘米,高到接近不发泡体的
容重。泡孔多为闭孔。
1941
年杜邦公司
(Du pont
& Go.)
的一个专利最早提及用氮气发泡,制取聚乙烯泡沫
塑
料。
<
/p>
1945
年,卡仑特电缆建筑公司
((C
aIlender's
Gable
&
Gonstruction
Go.)
用二氯化碳进行聚乙
烯发泡的专利,亦是最早的专利之一。
<
/p>
自此以后,
出现了一些情况大致相同的共它专利,
把气体加进并溶解于处在高压下的熔融树
脂中,然后在减压情况下,或在常
p>
压下边冷却、边发泡,制得聚乙烯泡沫塑料。
五十年
代初期,聚乙烯泡沫塑料作为电缆绝缘材料,首先开始工业化生产,
这是一种采用热分解的固体化学发泡剂的直接挤出发泡的材料。
1958
年,美国道化学公司
(Dow
chemical
Go
.
)
把物理发泡剂二氯四氟乙烷直接注入挤
出机料筒
,挤出无交联高发泡聚乙烯。
这种工艺,
迄今仍在高发泡聚乙烯的生产中占重要地位。
目前美国高发泡聚乙烯大多用此法
p>
生产。
模压的交联聚乙烯泡沫塑料的工业
化生产,
在六十年代初,
最早始于英国的发泡橡塑公
司
(Expanded Rubber
&PIastics)
。
1965
年,日本的永和化成用它自己的技术在日本最早投产。随后,交联聚乙烯泡沫塑料
的模压
工艺又从一步法向二步法发展。
与此同时,
日本的日立化成和古河电
工研究成功了用化学发泡剂和交联剂连续挤出常压发
泡的聚乙烯泡沫塑料;辐射交联的技
术亦发展起来了。
七十年代初,西德巴登苯胺烧碱厂
(B
.
A
.<
/p>
S
.
F
.
)
用已经发泡或部分发泡的直径
5~18
p>
毫米的圆形泡沫粒子,通过加热熔结,或加胶粘剂粘结,成型为抱沫块,然后剖成薄片。
p>
1973
年,日本钟渊公司以又一种
可发性珠粒模塑法生产聚乙烯泡沫塑料。
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此外,人们早巳通过溶沥法——溶出可溶性固体
(
< br>如氯化钠
)
或液体
(
如油或酯
)
,或通过
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