文档介绍:微孔泡沫塑料成型技术(综述)
演讲人:
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一、微孔泡沫塑料概述
微孔泡沫塑料的定义及概念的提出
泡沫塑料是以塑料为主要组分,以气体为填料的复合材料。
而目前正着力研究的微孔发泡塑料(microcellular foam,简称MCF)-10μm,泡孔密度在109一1015个/cm3左右的新型泡沫材料。
目前还有人提出了超细微孔塑料和极细微孔塑料的概念。
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微孔发泡塑料最先由Martiai等在1981年研制出
设计思想
当泡沫塑料中泡孔的尺寸小于泡孔内部材料的裂纹时, 泡孔的存在将不会降低材料的机械性能
微孔的存在将使材料原来存在的裂纹尖端钝化, 有利于阻止裂纹在应力作用下的扩展, 从而使材料的性能得到提高。
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微孔泡沫塑料的SEM图片
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微孔塑料发展史
微孔塑料最早源于Eastman Kodak公司提出的
一个论题
即如何在保证制品的物理力学性能和外观不变差的基础上,通过
减少生产原料的使用量来降低生产成本。
Martini认为由于微孔泡沫塑料的泡孔极小且分布均匀,使聚合物中的微隙圆孔化,泡孔实际起到了一种类似橡胶颗粒增韧的作用,这些微小的泡孔通过钝化裂纹尖端,增加传播裂纹所需要的能量来阻止裂纹的扩展。
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Colton等进行了多方面的改进
在此设想的基础上,Martini、Waldman和Suh等研制出采用气体过饱和法制备微孔聚合物的基本工艺方法,并取得了相关材料的专利权。
1982年Castor提出热致相分离法,Waldman提出连续
挤出微孔泡沫塑料的概念
1985年J. H . Aubert 和 R. L. Clough提出了一种相分离
法生产低密度 PS 微孔塑料。
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1993年,Dxion等人用超临界流体沉析方法成功
地制备了聚苯乙烯微孔塑料。
1995年Texel公司取得了麻省理工学院关于微孔塑
料的独家专利,开始了工业化规模生产,并推出了
MuCellTM发泡技术,开辟了微孔塑料生产的新途径。
目前,发达国家的高度重视, 许多著名公司如美国
Trexel公司、加拿大的Engel公司等都已致力于微孔
发泡技术的实际应用开发及商业化推广。
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微孔塑料的性能和应用
由于微孔泡沫塑料所具有的独特的泡孔结构,使微孔泡沫塑料呈现出许多优良的特性。
冲击强度高
韧性好
比刚度大
高的疲劳寿命
介电常数低
热稳定性高
所用发泡剂环保
热传导系数低
质轻
……
优良性能
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与一般的泡沫塑料制品相比
冲击强度可以提高5一7倍
断裂韧度提高5倍
疲劳寿命提高4~ 17倍
抗裂纹扩展性提高2倍
比强度提高3一5倍
比刚度提高3一5倍
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应用
应用
高压电绝缘层
汽车
飞机
生物医学材料
食品包装
近年来,微孔塑料还被用作建筑材料、家电产品零部件、
信息工程用品及运动器材等。
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