发泡剂使用方法（塑料发泡剂）

发泡剂使用方法（塑料发泡剂）2.2水图2 CO2的相图关系物理发泡剂在塑料发泡过程中，自身不发生任何化学变化，只是通过物理状态的改变产生大量气体使塑料发泡，加工方式有注塑发泡、挤出发泡等类型，常用的物理发泡剂有超临界CO2、水、低沸点液体发泡剂等。2.1超临界CO2超临界CO2是超临界流体的一种，超临界流体（Super Critical Fluid）是指温度和压力均高于其临界点的流体，该流体既有类似气体的扩散性及液体的溶解能力，又具有低黏度、低表面张力的特性。超临界CO2无色、无味、无毒、价廉且其临界条件容易达到。

文/美特高分子 POLYMER

泡沫塑料作为一种高性能塑料，已被广泛地应用于人们的日常生活中，可用于发泡的塑料主要有PP、PE、PA、PU、EVA、PS等。塑料发泡过程中的气体一般来源于发泡剂，发泡剂是能够使塑料等高分子材料形成泡孔的一类物质。根据发泡剂发气过程原理的不同，可以分为物理发泡剂和化学发泡剂两大类。

图1 塑料发泡材料

一、物理发泡剂

物理发泡剂在塑料发泡过程中，自身不发生任何化学变化，只是通过物理状态的改变产生大量气体使塑料发泡，加工方式有注塑发泡、挤出发泡等类型，常用的物理发泡剂有超临界CO2、水、低沸点液体发泡剂等。

2.1超临界CO2

超临界CO2是超临界流体的一种，超临界流体（Super Critical Fluid）是指温度和压力均高于其临界点的流体，该流体既有类似气体的扩散性及液体的溶解能力，又具有低黏度、低表面张力的特性。超临界CO2无色、无味、无毒、价廉且其临界条件容易达到。

图2 CO2的相图关系

2.2水

水发泡泡沫塑料的原料和工艺正处在探索阶段，目前，水发泡应用最多的是聚氨酯（PU），基本原理是水与异氰酸酯反应放出二氧化碳，实际上属于化学发泡。通过对PU以及异氰酸酯内部化学结构的调整，可以生产出泡孔细小、表面光滑、热辐射较小的泡沫塑料。通常，水作为发泡剂用于生产对绝热性要求不高的供热管道保温材料、包装泡沫塑料和农用泡沫塑料等。

2.3低沸点液体发泡剂

这类发泡剂在常压下沸点低于70℃，如表2-1所示。低沸点发泡剂中，前两种发泡剂毒性低，但是易燃；后两种发泡剂统称为氟利昂。

表2-1 常用低沸点发泡剂

二、化学发泡剂

化学发泡剂在发泡过程中，自身发生化学变化，分解放出气体（如CO2、N2或NH3）使聚合物发泡。化学发泡剂分为无机化学发泡剂和有机化学发泡剂。

表2-2 化学发泡剂分类

无机化学发泡剂在聚合物中不易分散均匀，产生的 CO2容易透过膜壁散逸，分解放出气体的温度范围也难控制，常被用作助发泡剂；有机化学发泡剂中AC最常用，淡黄色的结晶粉末，发气量高且活化剂的选择范围宽，使得产生的氮气和二氧化碳不易从熔体中逸出。

图3 AC发泡剂及发气量

三、发泡剂的选用结论

在选择发泡剂时，最重要的原则就是:在可控制速度和可预见温度的条件下，所释放的气体不仅量大，而且重现性好；反应产生的气体和固体都无毒。此外，要多注意发泡剂的分解温度、发泡剂的加入量、发泡剂与发泡助剂的配比、发泡剂的粒度等方面的问题。

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