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注意:这些工艺参数,最终影响发泡材料质量检测的评定_拜恩检测-专业第三方检测机构

发表时间:2019-07-04   来源:

我们在发泡材料质量检测时,发现很多工艺参数对发泡材料最终的性能表现有着直接的关系,比如泡核的产生,泡孔的连通的阻止上,以及发泡倍率的控制上等这些发泡材料的工艺,其参数的控制都很关键。今天我们就对影响发泡材料检测的关键参数,如压力降落速率、口模几何形状、二氧化碳含量等等因素为大家分析一下。

 

 

一、压力降落速率对发泡材料成核和泡孔密度的影响。

当高聚物/气体溶液通过狭长喷嘴时, 因为溶液与模口内壁之间的磨擦而引发的压力降会使成核速率增加。 分析其原因可能是在压力降落的过程中, 会形成一些稳定的泡核, 气体扩散到泡核中以降低体系自由能。 随着压力的快速降低, 气体的溶解度也随之大幅下降, 这时过饱和的气体就会形成新的泡核。 因此, 为了获得较大的泡核密度, 就需要较大的降压速率, 故生产中通常选用周长较小、 长度较长的喷嘴。 

 

 

二、口模几何形状对发泡材料成核的影响。

 喷嘴直径越小, 压力降落速率越高, 泡孔密度越大。还有研究表明, 发泡剂在高聚物中的溶解性强烈地影响着泡核密度。 只要发泡剂在操作压力下低于其溶解度, 且停留时间足够长, 所有发泡剂都可以溶解。 但是, 当发泡剂含量增大直至超过其溶解能力时, 过多的发泡剂将不能分散在基体中, 而是更容易进入泡孔中, 因此只会增加泡孔尺寸, 而不是形成新的泡核。

 

 

三、二氧化碳对发泡材料泡孔密度的影响

通过实验观察到, 随着二氧化碳含量增加, 泡孔密度随之增加。 但是在27. 6 MPa的压力下, 二氧化碳含量大于4%时, 泡孔密度不再随二氧化碳含量的增加而变化。 这可能是达到了二氧化碳的溶解极限。

 

 

四、加工条件对发泡材料泡孔连通的影响。

通过电镜观察到不同模口温度和熔体温度下泡沫材料的微观形态。 当熔体温度较高时, 随模口温度下降, 泡孔连通现象显现出逐渐减小的趋势, 但连通现象不会消失。 当熔体温度和模口温度下降到较低温度时, 可以得到基本无连通且泡孑L分布均匀的制品。由此可见, 熔体温度和模口温度都明显影响泡孔连通。 应根据不同基体, 不同发泡剂来选择适宜的熔体温度和模口温度。

 

五、基体树脂结构对发泡材料连通的影响。 

通过对线性PP和支化PP泡沫材料的比较得出, 线性PP中, 泡孔连通发生的很快, 而支化PP, 由于其熔体强度较大, 即使经过缓慢的冷却过程, 仍可得到较好的闭孔结构。

 

 

六、发泡倍率对发泡材料的影响

由于在热力学上高聚物/气体体系倾向于生成两个完全分离的相, 扩散到泡核中的气体趋向于扩散到大气中, 这样就会降低发泡倍率。 控制发泡倍率的一个方法是使表皮“冻结” , 可以通过降低模温, 阻止气体逃逸的方法来实现。 也可以通过降低熔体温度使泡壁强度增加, 以延缓或阻止泡孔中二氧化碳的扩散。

 

 

总结 :成核密度随熔融温度和口模温度变化而变化, 无论熔融温度和口模温度在何处, 只要使用相同的模口并注射相同量的二氧化碳(此时二氧化碳含量在其溶解度之下), 就可得到成核密度基本相同的制品。 此时发泡剂二氧化碳全部溶解在高聚物中。因此可以得知, 发泡材料产品制备过程中泡核的形成强烈地依赖于口模处压降速率, 而模口温度以及熔融温度等参数对其影响甚微。

 

 

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