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泡沫塑料
百科名片
由大量氣體微孔分散于固體塑料而形成類高分子材料具有質(zhì)輕、隔熱、吸音、減震等特性且介電性能優(yōu)于基體樹脂用途廣幾乎各種塑料均作成泡沫塑料發(fā)泡成型已成塑料加工重要領(lǐng)域
目錄
概述
基本介紹
分類
發(fā)泡方法
用途
性能
特點(diǎn)
設(shè)計(jì)選用要點(diǎn)1 模塑聚苯乙烯泡沫塑料 (EPS)板
2 擠塑聚苯乙烯泡沫塑料 (XPS)板
3 硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料(PUR)
4 聚乙烯泡沫塑料(PE)
5 酚醛泡沫塑料(PF)
6 尿素甲醛現(xiàn)澆泡沫塑料(UF)
概述
基本介紹
分類
發(fā)泡方法
用途
性能
特點(diǎn)
設(shè)計(jì)選用要點(diǎn) 1 模塑聚苯乙烯泡沫塑料 (EPS)板
2 擠塑聚苯乙烯泡沫塑料 (XPS)板
3 硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料(PUR)
4 聚乙烯泡沫塑料(PE)
5 酚醛泡沫塑料(PF)
6 尿素甲醛現(xiàn)澆泡沫塑料(UF)
展開 編輯本段概述
由大量氣體微孔分散于固體塑料而形成類高分子材料具有質(zhì)輕、隔熱、吸音、減震等特性且介電性能優(yōu)于基體樹脂用途廣幾乎各種塑料均作成泡沫塑料發(fā)泡成型已成塑料加工重要領(lǐng)域
編輯本段基本介紹
也叫多孔塑料樹脂主要原料制成內(nèi)部具有無數(shù)微孔塑料質(zhì)輕、絕熱、吸音、防震、耐腐蝕有軟質(zhì)和硬質(zhì)之分廣泛用做絕熱、隔音、包裝材料及制車船殼體等 泡沫塑料
泡沫塑料微孔塑料整體內(nèi)含有無數(shù)微孔塑料 內(nèi)部具有多微小氣孔塑料用機(jī)械法(進(jìn)行機(jī)械攪拌同時(shí)通入空氣或二氧化碳使其發(fā)泡)或化學(xué)法(加入發(fā)泡劑)制得分閉孔型和開孔型兩類閉孔型氣孔互相隔離有漂浮性；開孔型氣孔互相連通無漂浮性用聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨基甲酸酯等樹脂制成作絕熱和隔音材料用途廣 泡沫塑料由大量氣體微孔分散于固體塑料而形成類高分子材料具有質(zhì)輕、隔熱、吸音、減震等特性且介電性能優(yōu)于基體樹脂用途廣幾乎各種塑料均作成泡沫塑料發(fā)泡成型已成塑料加工重要領(lǐng)域20世紀(jì)60年代發(fā)展起來結(jié)構(gòu)泡沫塑料芯層發(fā)泡、皮層發(fā)泡特征外硬內(nèi)韌比強(qiáng)度（單位質(zhì)量計(jì)強(qiáng)度）高耗料省日益廣泛地代替木材用于建筑和家具工業(yè)聚烯烴化學(xué)或輻射交聯(lián)發(fā)泡技術(shù)取得成功使泡沫塑料產(chǎn)量大幅度增加經(jīng)共混、填充、增強(qiáng)等改性塑料制得泡沫塑料具有更優(yōu)良綜合性能能滿足各種特殊用途需要例用反應(yīng)注射成型制得玻璃纖維增強(qiáng)聚氨酯泡沫塑料已用作飛機(jī)、汽車、計(jì)算機(jī)等結(jié)構(gòu)部件；而用空心玻璃微珠填充聚苯并咪唑制得泡沫塑料質(zhì)輕而耐高溫已用于航天器
編輯本段分類
微孔間互相連通稱開孔型泡沫塑料互相封閉稱閉孔型泡沫塑料泡沫塑料有硬質(zhì)、軟質(zhì)兩種按美國(guó)試驗(yàn)和材料學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)18～29℃溫度下時(shí)間5s內(nèi),繞直徑2.5cm圓棒周,斷裂,測(cè)試樣屬于軟質(zhì)泡沫塑料；反之則屬硬質(zhì)泡沫塑料泡沫塑料還分低發(fā)泡和高發(fā)泡兩類通常發(fā)泡倍率（發(fā)泡比發(fā)泡前體積增大倍數(shù)）小于5稱低發(fā)泡,大于5稱高發(fā)泡
編輯本段發(fā)泡方法
無論采用方法發(fā)泡其基本過程都： 發(fā)泡
①液態(tài)或熔態(tài)塑料引入氣體產(chǎn)生微孔； ②使微孔增長(zhǎng)定體積； ③通過物理或化學(xué)方法固定微孔結(jié)構(gòu) 按照引入氣體方式發(fā)泡方法有機(jī)械法、物理法和化學(xué)法 機(jī)械法：借助強(qiáng)烈攪拌把大量空氣或其氣體引入液態(tài)塑料工業(yè)上主要用此法生產(chǎn)脲醛泡沫塑料用作隔熱保溫材料或影劇布景材料（人造雪花） 物理法：常低沸點(diǎn)烴類或鹵代烴類溶入塑料受熱時(shí)塑料軟化同時(shí)溶入液體揮發(fā)膨脹發(fā)泡聚苯乙烯泡沫塑料苯乙烯懸浮聚合時(shí)先把戊烷溶入單體或加熱加壓下把已聚合成珠狀聚苯乙烯樹脂用戊烷處理制得所謂發(fā)泡性聚苯乙烯珠粒此珠粒熱水或蒸汽預(yù)發(fā)泡再置于模具通入蒸汽使預(yù)發(fā)泡顆粒二次膨脹并互相熔結(jié)冷卻即得與模具型腔形狀相同制品（見圖）們廣泛用作保溫和包裝防震材料也采用擠出成型法此時(shí)既使用發(fā)泡珠粒其次發(fā)泡擠出成片材；也使用普通聚苯乙烯粒料擠出機(jī)適當(dāng)部位加入鹵代烴使之與塑料熔體混合均勻當(dāng)物料離開機(jī)頭時(shí)即膨脹發(fā)泡擠出法常用于制片材或板材片材經(jīng)真空吸塑成型制成食品包裝盒和托盤等聚乙烯也用類似方法制得擠出發(fā)泡制品引入氣體物理方法還有溶出法、空微球法等溶出法溶性物質(zhì)食鹽、淀粉等和樹脂混合成型制品再制品放水反復(fù)處理把溶性物質(zhì)溶出即得開孔型泡沫制品多用作過濾材料空微球法熔化溫度高空心玻璃微珠與塑料熔體相混玻璃微珠致破碎成型條件下制得特殊閉孔型泡沫塑料 化學(xué)法：分兩類：① 采用化學(xué)發(fā)泡劑們受熱時(shí)分解放出氣體常用化學(xué)發(fā)泡劑偶氮二甲酰胺、偶氮二異丁腈、NN′－二亞硝基五亞甲基四胺、碳酸氫鈉等許多熱塑性塑料均用此法作成泡沫塑料例聚氯乙烯泡沫鞋把樹脂、增塑劑、發(fā)泡劑和其添加劑制成配合料放入注射成型機(jī)發(fā)泡劑機(jī)筒分解物料模具發(fā)泡而成泡沫人造革則發(fā)泡劑混入聚氯乙烯糊涂刮或壓延織物上連續(xù)通過隧道式加熱爐物料塑化熔融、發(fā)泡劑分解發(fā)泡、經(jīng)冷卻和表面整飾即得泡沫人造革硬質(zhì)聚氯乙烯低發(fā)泡板材、管材或異型材則用擠出法成型發(fā)泡劑機(jī)筒分解物料離開機(jī)頭時(shí)壓力降常壓溶入氣體即膨脹發(fā)泡發(fā)泡過程與冷卻定型過程配合得當(dāng)?shù)媒Y(jié)構(gòu)泡沫制品② 利用聚合過程副產(chǎn)氣體典型例子聚氨酯泡沫塑料當(dāng)異氰酸酯和聚酯或聚醚進(jìn)行縮聚反應(yīng)時(shí)部分異氰酸酯會(huì)與水、羥基或羧基反應(yīng)生成二氧化碳只要?dú)怏w放出速度和縮聚反應(yīng)速度調(diào)節(jié)得當(dāng)即制泡孔十分均勻高發(fā)泡制品聚氨酯泡沫塑料有兩種類型軟質(zhì)開孔型形似海綿廣泛用作各種座椅、沙發(fā)座墊及吸音、過濾材料等；硬質(zhì)閉孔型則理想保溫、絕緣、減震和漂浮材料
編輯本段用途
20世紀(jì)60年代發(fā)展起來結(jié)構(gòu)泡沫塑料芯層發(fā)泡、皮層發(fā)泡特征外硬內(nèi)韌比強(qiáng)度（單位質(zhì)量計(jì)強(qiáng)度）高耗料省日益廣泛地代替木材用于建筑和家具工業(yè)聚烯烴化學(xué)或輻射交聯(lián)發(fā)泡技術(shù)取得成功使泡沫塑料產(chǎn)量大幅度增加經(jīng)共混、填充、增強(qiáng)等改性塑料制得泡沫塑料具有更優(yōu)良綜合性能能滿足各種特殊用途需要例用反應(yīng)注射成型制得玻璃纖維增強(qiáng)聚氨酯泡沫塑料已用作飛機(jī)、汽車、計(jì)算機(jī)等結(jié)構(gòu)部件；而用空心玻璃微珠填充聚苯并咪唑制得泡沫塑料質(zhì)輕而耐高溫已用于航天器
編輯本段性能
泡沫塑料與純塑料相比具有密度低質(zhì)輕比強(qiáng)度高其強(qiáng)度隨密度增加而增大有吸收沖擊載荷能力有優(yōu)良緩沖減震性能隔音吸音性能熱導(dǎo)率低隔熱性能好優(yōu)良電絕緣性能具有耐腐蝕、耐霉菌性能軟質(zhì)泡沫塑料具有彈性優(yōu)良等性能
編輯本段特點(diǎn)
(1)容重低減輕包裝重量降低運(yùn)輸費(fèi)用； (2)具有優(yōu)良沖擊、振動(dòng)能量吸收性用于緩沖防震包裝能大大減少產(chǎn)品破損； (3)對(duì)溫、濕度變化適應(yīng)性強(qiáng)能滿足般包裝情況要求； (4)吸水率低、吸濕性小化學(xué)穩(wěn)定性好本身會(huì)對(duì)內(nèi)裝物產(chǎn)生腐蝕且對(duì)酸、堿等化學(xué)藥品有較強(qiáng)耐受性； (5)導(dǎo)熱率低用于保溫隔熱包裝冰淇淋杯、快餐容器及保溫魚箱等； (6)成型加工方便采用模壓、擠出、注射等成型方法制成各種泡沫襯墊、泡沫塊、片材等容易進(jìn)行二次成型加工泡沫板材經(jīng)熱成型制成各種快餐容器等另外泡沫塑料塊也用粘合劑進(jìn)行自身粘接或與其材料粘接制成各種緩沖襯墊等
編輯本段設(shè)計(jì)選用要點(diǎn)
1 模塑聚苯乙烯泡沫塑料 (EPS)板
(1) 自重輕且具有定抗壓、抗拉強(qiáng)度靠自身強(qiáng)度能支承抹面保護(hù)層需要拉接件避免形成熱橋 (2) EPS板密度30～50 kg/m范圍內(nèi)導(dǎo)熱系數(shù)值小；平均溫度10℃密度20kg/m時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)0.033～0.036W/(m·K)；密度小于15 kg/m時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)隨密度減小而急劇增大；密度15～22 kg/mEPS板適合做外保溫 (3) 用于外墻和屋面保溫時(shí)般會(huì)產(chǎn)生明顯受潮問題當(dāng)EPS板側(cè)長(zhǎng)期處于高溫高濕環(huán)境另側(cè)處于低溫環(huán)境并且被透水蒸氣性好材料封閉時(shí)；或當(dāng)屋面防水層失效EPS板能嚴(yán)重受潮從而導(dǎo)致其保溫性能嚴(yán)重降低 (4)用于冷庫(kù)、空調(diào)等低溫管道保溫時(shí)必須EPS板外表面設(shè)置隔汽層
2 擠塑聚苯乙烯泡沫塑料 (XPS)板
(1) 具有特有微細(xì)閉孔蜂窩狀結(jié)構(gòu)與EPS板相比具有密度大、壓縮性能高、導(dǎo)熱系數(shù)小、吸水率低、水蒸氣滲透系數(shù)小等特點(diǎn)長(zhǎng)期高濕度或浸水環(huán)境下XPS板仍能保持其優(yōu)良保溫性能各種常用保溫材料目前唯能70%相對(duì)濕度下兩年熱阻保留率仍80%上保溫材料 (2) 由于XPS板長(zhǎng)期吸水率低特別適用于倒置式屋面和空調(diào)風(fēng)管 (3) 還具有好耐凍融性能及較好抗壓縮蠕變性能
3 硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料(PUR)
(1) 使用溫度高般達(dá)100℃添加耐溫輔料使用溫度達(dá)120℃ (2) 聚氨酯發(fā)泡劑會(huì)因擴(kuò)散作用斷與環(huán)境空氣進(jìn)行置換致使導(dǎo)熱系數(shù)隨時(shí)間而逐漸增大了克服缺點(diǎn)采用壓型鋼板等透氣材料做面層其密封限制或減緩種置換作用 (3) 現(xiàn)場(chǎng)噴涂聚氨酯泡沫塑料使用溫度高壓縮性能高施工簡(jiǎn)便較EPS板更適于屋面保溫 (4) 用于管道（尤其地下直埋管道）和屋面保溫時(shí)應(yīng)采取靠防水、防潮措施同時(shí)應(yīng)考慮導(dǎo)熱系數(shù)會(huì)隨時(shí)間而增大盡量采用密封材料作保護(hù)層 (5) 由于使用溫度較高多用于供暖管道保溫 (6) 發(fā)煙溫度低遇火時(shí)產(chǎn)生大量濃煙與有毒氣體宜用作內(nèi)保溫材料 (7) 雖吸水率較低作保溫材料絕能兼做防水材料
4 聚乙烯泡沫塑料(PE)
(1) 幾乎吸水和幾乎透水蒸氣長(zhǎng)期潮濕環(huán)境下使用會(huì)受潮因而導(dǎo)熱系數(shù)能夠保持變(EPS、PUR、PF等無法與之相比)并且軟質(zhì)泡沫塑料具有好柔韌性 (2) 壓縮性能較差受壓狀態(tài)下使用時(shí)存壓縮蠕變 (3) 適用于低溫管道和空調(diào)風(fēng)管
5 酚醛泡沫塑料(PF)
(1) 各項(xiàng)性能和價(jià)格與聚氨酯相當(dāng)只壓縮性能較低；由于耐溫性和防火性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于聚氨酯所特別適用于高溫管道和對(duì)防火要求嚴(yán)格場(chǎng)合 (2) 耐熱性、阻燃性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于聚氨酯及其泡沫塑料長(zhǎng)期使用溫度高達(dá)200℃允許間歇溫度高達(dá)250℃ (3) PF氧指數(shù)高達(dá)50%煙密度等級(jí)（SDR）4空氣燃熔融滴落按GB 9978-90進(jìn)行耐火試驗(yàn)時(shí)試件無明顯變形無竄火現(xiàn)象
6 尿素甲醛現(xiàn)澆泡沫塑料(UF)
(1) 耐老化、耐霉菌干燥對(duì)金屬腐蝕 (2) 適用于夾心墻體和空心砌塊填充保溫 (3) 硬化過程有水分釋放故其外圍材料應(yīng)有良好透水蒸氣性使硬化泡沫充分干燥；應(yīng)用空間長(zhǎng)期處于潮濕狀態(tài)或者材料用于保溫而保冷則應(yīng)對(duì)潮濕問題特別加考慮 (4) 干燥過程收縮較大（干燥收縮率大于4%）材料有能產(chǎn)生裂縫而且材料與空間接觸面處容易產(chǎn)生松脫現(xiàn)象允許有此種現(xiàn)象發(fā)生應(yīng)事先向材料供應(yīng)商提出 (5) 存甲醛釋放問題