影響滾塑成型保溫箱模具制品加工技術(shù)過(guò)程中的發(fā)泡因素

滾塑制品由導(dǎo)入進(jìn)滾塑模具的顆粒，一步一步旋轉(zhuǎn)成型為滾塑產(chǎn)品。那么在這個(gè)過(guò)程中影響產(chǎn)品質(zhì)量好壞的因素與過(guò)程是哪些呢？

1、氣泡成核

在滾塑制品加工成型過(guò)程中典型的氣泡形態(tài)及溫度。當(dāng)模具送入預(yù)熱至300~400℃的加熱爐中時(shí)，模具中的混合粉末開(kāi)始逐漸被加熱。當(dāng)溫度升至聚合物熔融溫度時(shí)，聚合物粉末開(kāi)始熔融。聚合物熔體隨著模具的旋轉(zhuǎn)而流動(dòng)，包裹住發(fā)泡劑，形成發(fā)泡母體，其中分散著還沒(méi)有開(kāi)始分解的發(fā)泡劑。

需要注意的是，如果聚合物熔體停止流動(dòng)，而沒(méi)有很好地包裹住發(fā)泡劑的話，會(huì)在發(fā)泡劑和聚合物熔體間形成氣泡，這些氣泡會(huì)給氣泡形態(tài)帶來(lái)負(fù)面影響。滾塑制品發(fā)泡成型過(guò)程基本上沒(méi)有剪切運(yùn)動(dòng)，因此在聚合物熔融過(guò)程中，聚合物熔體的零剪切黏度是一個(gè)重要的流變參數(shù)。

當(dāng)聚合物母體的溫度高于發(fā)泡劑的分解溫度時(shí)，發(fā)泡劑開(kāi)始分解，在聚合物母體中產(chǎn)生氣體。這樣就形成了氣泡核。

2、氣泡生長(zhǎng)

當(dāng)發(fā)泡劑分解形成氣泡核后，這些氣泡核繼續(xù)生長(zhǎng)變成氣泡。值得注意的是，滾塑制品發(fā)泡成型中所采用的化學(xué)發(fā)泡劑的氣泡生長(zhǎng)機(jī)理和物理發(fā)泡劑完全不同。物理發(fā)泡是將一種揮發(fā)性的液體在一定壓力下將其注入聚合物熔體中，壓力下降，聚合物熔體中的液體氣化，形成泡沫。

壓力差是氣泡生長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力核內(nèi)的高壓氣體使氣泡膨脹，但是由于存在壓力差，部分氣體會(huì)溶解在聚合物熔體內(nèi)。氣泡生長(zhǎng)率受到氣體產(chǎn)生率，氣體溶解率和聚合物熔體強(qiáng)度的影響。一般說(shuō)來(lái)，氣泡生長(zhǎng)主要受到氣泡生長(zhǎng)時(shí)間、溫度、氣體量、，流體靜壓或聚合物熔體壓力和聚合物熔體黏彈性能的影響。

3、氣泡聚結(jié)

隨著氣泡生長(zhǎng)，相鄰的氣泡會(huì)聚結(jié)起來(lái)。這些鄰近的氣泡開(kāi)始只是相連，具有共同的氣泡壁，隨著空隙組分的增加，氣泡壁變薄，氣泡的密度開(kāi)始減小。這是因?yàn)殡S著氣泡壁強(qiáng)度減弱，氣泡開(kāi)始不穩(wěn)定，更多的氣泡聚結(jié)在一起。根據(jù)熱力學(xué)定律，氣泡的表面積減小，相鄰氣泡趨向聚結(jié)。

氣泡尺寸較小，氣泡尺寸分布較窄的發(fā)泡材料具有更好的力學(xué)和熱性能，因此在滾塑發(fā)泡過(guò)程中應(yīng)該預(yù)防氣泡聚結(jié)以獲得理想的氣泡核密度。產(chǎn)生氣泡聚結(jié)主要原因是聚合物熔體強(qiáng)度不夠。熔體強(qiáng)度可以定義為在氣體體積膨脹，氣泡壁變薄的過(guò)程中，聚合物熔體抵抗氣泡擴(kuò)張的能力。

因此氣泡壁的穩(wěn)定性隨著熔體強(qiáng)度的增加而增加。熔體強(qiáng)度隨著溫度的降低而增加，因此在滾塑制品發(fā)泡成型過(guò)程中，必須保持低溫以盡量減少氣泡聚結(jié)。