简介

发泡成型（foaming）

制作泡沫塑料成型方法的总称。按泡沫塑料制造方法分类，可分为两类：将发泡用塑料原材料配合后由一个工序制得泡沫塑料的方法称为一步发泡法，又称为直接法，聚氨酯泡沫塑料是其典型代表；由两个工序制得泡沫塑料的方法称为两步发泡法，又称为间歇法。在两步发泡中，前一工序称为前发泡或预发泡，此时泡沫或珠粒尚未充分膨胀，密度也较高，这样制得的珠粒是可发性珠粒。后一工序称为后发泡或二次发泡，制得充分膨胀、低密度的最终泡沫制品。聚苯乙烯、聚乙烯泡沫塑料等就是用这种方法制做的。工业上将发泡成型方法按下述分类：（1）由压延、挤出或传送带等疗式进行的连续发泡成型；（2）由注塑一个一个地生产最终形状的发泡体，称间歇式发泡成型。（3）按使用要求将液状或微粒状原材料配合物注入模具中使之发泡，称为现场发泡成型。

概述

发泡是使塑料产生微孔结构的过程。几乎所有的热固性和热塑性塑料都能制成泡沫塑料，常用的树脂有：聚苯乙烯树脂、聚氨酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙烯树脂、脲甲醛树脂、酚醛树脂等。

按照泡孔结构可将泡沫塑料分为两类：若绝大多数气孔是互相连通的，则称为开孔泡沫塑料；如果绝大多数气孔是互相分隔的，则称为闭孔泡沫塑料。开孔或闭孔的泡沫结构是由制造方法所决定的。

（1）化学发泡 由特意加入的化学发泡剂受热分解或原料组分间发生化学反应而产生的气体，使塑料熔体充满泡孔。

化学发泡剂在加热时释放出的气体有二氧化碳、氮气、氨气等。

化学发泡常用于聚氨酯泡沫塑料的生产。

（2）物理发泡 物理发泡是在塑料中溶入气体或液体，而后使其膨胀或汽化发泡的方法。物理发泡适应的塑料品种较多。

（3）机械发泡 借机械搅拌方法使气体混入液体混合料中，然后经定形过程形成泡孔的发泡方法。此法常用于脲甲醛树脂，其他如聚乙烯醇缩甲醛、聚乙酸乙烯、聚氯乙烯溶胶等也适用。1

发泡成型原理

气泡的成型过程是首先将气体溶解在液态的聚合物中或聚合物加热到熔融态，同时产生气体并形成饱和溶液，然后通过成核作用形成无数的微小的泡核。所以泡沫塑料的成型与定型一般分为3个阶段：气泡核的形成、气泡核的增长、气泡核的稳定。然后再膨胀成为具有所要求的泡沫体结构的泡沫体，最后，通过同化定型将泡沫体的结构固定下来，得到泡沫塑料制品。这3个阶段的成型因素各不相同，下面将这3个阶段的成型机理及影响因素进行介绍。

气核的形成

（1）气泡核形成的过程

塑料发泡过程的初始阶段是在塑料熔体或液体中形成大量的气泡核，然后使气泡核膨胀成泡沫体。所谓气泡核就是指原始微气泡，也就是气体分子最初聚集的地方。在聚合物液相中增添了气体相，气体分布在溶液中产生泡沫。如同时加入很细的固体粒子或微小的气泡核，就出现了作为气体的第二分散相，有利于泡沫的形成。所加入的有利于泡沫形成的物质称为成核剂。若不加入成核剂就容易生成大孔泡沫。

气泡核的形成阶段对成型泡沫体的质量起着关键性的作用。若熔体中能同时出现大量均匀分布的气泡核，则将有利于得到泡孔细密而均匀的气泡体；若在熔体只加入少撞的气泡核，则最终形成的泡沫体少而不均匀，泡沫体密度较大且质量也较差—所以在发泡过程巾控制好气泡核的形成阶段是非常重要的。

（2）气泡核形成的条件

把化学发泡剂（或气体）加入到熔融塑料或液体混合物中，经过化学反应产生气体（或加入的气体）就会生成气-液溶液。随着生成气体的增加，溶液成为饱和状态，这时气体就会从溶液中逸出形成气泡核，这时溶液中形成气液两相-气液溶液中形成气泡核的过程称为成核作用，成核有均相成核和异相成核之分。在实际生产中常加入成核剂以有利于成核作用能在较低的气体浓度下发生，成核剂通常是微细的固体粒子或微小气孔。如果不加入成核剂就有可能形成粗孔。2