聚乙烯交聯發泡原理

Date:2022/5/26 8:33:17 / Read: / Source:本站

聚乙烯交聯發泡原理

一、聚乙烯加工過程特點

聚乙烯是結晶聚合物,在結晶熔融溫度以下幾乎不流動,而在熔融溫度以上其熔體黏度急劇下降,發泡過程中產生的氣體很難被包住。此外,聚乙烯從熔融態轉變為結品態要放出大量的結晶熱,而熔融聚乙烯的比熱容較大,因此從熔融態轉變為固體狀態的時間比較長;又因聚乙烯的透氣率較高,這樣就使得發泡氣體容易逸出,適於發泡的溫度範圍較窄,因此聚乙烯泡沫塑料的工業化生產較晚。要製得質量較好的聚乙烯泡沫塑料就必須在聚乙烯分子間進行交聯,將熔融物料的黏性和彈性調節在一定範圍內,使其發泡性能顯著提高,同時也提高聚乙烯泡沫塑料的物理力學性能。

影響聚乙烯塑料熔體發泡過程穩定性的另一個因素--氣體的滲透係數不易過大。滲透係數是擴散係數與溶解度的乘積。聚乙烯塑料熔體容易滲透氣體,幾種氣體在聚乙烯熔體中的滲透係數見表6-2

從表6-2看出,低密度聚乙烯比高密度聚乙烯更容易滲透氣體,最容易透過的氣體是二氧化碳氣體。聚乙烯交聯發泡方法

通常采用的交聯方法有化學交聯和輻射交聯。化學交聯一般采用有機過氧化物做交聯劑,因價廉、操作方便,工業上廣泛使用;輻射交聯是聚乙烯在高速電子射線或射線輻射下,發生交聯反應形成網狀大分子。輻射交聯設備投資大,但片材質量好,一般隻用於

生產5~10mm厚的交聯聚乙烯泡沫片材。

1.化學交聯發泡

當聚乙烯樹脂與有機過氧化物混合並加熱後,有機過氧化物分解為化學活性很高的自由基,奪取聚乙烯分子中的氫原子使主鏈的某些碳原子轉變為活性自由基,兩個大分子鏈上的活性自由基相互結合而形成交聯鍵。

化學交聯發泡的第一步為交聯,第二步為膨脹發泡。交聯聚乙烯泡沫塑料的發泡成型方法可分為一步法和兩步法兩種。

①一步法是將片料加熱到高於發泡劑分解的溫度,然後再交聯發泡成型。

②兩步法是把一定配比的聚乙烯樹脂、發泡劑、化學交聯劑塑煉成片料,然後加熱、加壓成交聯毛坯,再把毛坯發泡成型。

2.輻射交聯

將聚乙烯和相當聚乙烯質量10%的偶氮二甲酰胺混煉均勻後擠成3mm厚、10cm長的可發性片材,再用電子射線輻射。輻射過程在空氣中以室溫狀態進行,以計量為10~100kGy的射線輻射,使之交聯。輻射交聯可在高溫或較低溫度下進行,不像化學交聯那樣,需要在物料的熔點以上進行。

輻射交聯使用的能源有兩種,丙種射線和電子輻射,兩者的主要區別在於速度和透入材料的深度不同。由放射性同位素產生的內。


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