


聚(ju)乙烯(PE)具有(you)優良(liang)的物理、化學和力學性(xing)能,其韌性(xing)、撓曲性(xing)和緩沖性(xing)能好,具有(you)電絕緣、隔(ge)熱等(deng)特(te)性(xing),廣泛應(ying)用于(yu)包(bao)裝、化工(gong)(gong)和建筑等(deng)領域。PE發(fa)泡材(cai)料是最早(zao)工(gong)(gong)業化應(ying)用且應(ying)用較(jiao)廣的發(fa)泡材(cai)料之一。PE發泡(pao)(pao)(pao)材(cai)料(liao)(liao)的品種及應用領(ling)域(yu)多(duo)樣化,按發泡(pao)(pao)(pao)倍率可分(fen)(fen)為(wei)(wei)高發泡(pao)(pao)(pao)、低發泡(pao)(pao)(pao)和(he)(he)(he)微孔發泡(pao)(pao)(pao)材(cai)料(liao)(liao);按形狀可分(fen)(fen)為(wei)(wei)珠粒(li)、片材(cai)和(he)(he)(he)異型材(cai)發泡(pao)(pao)(pao)材(cai)料(liao)(liao)等;按泡(pao)(pao)(pao)孔形態可分(fen)(fen)為(wei)(wei)閉(bi)孔和(he)(he)(he)開(kai)孔發泡(pao)(pao)(pao)材(cai)料(liao)(liao)。目(mu)前PE發泡(pao)(pao)(pao)材(cai)料(liao)(liao)的產量僅次于(yu)聚氨(an)酯(zhi)(PU)和(he)(he)(he)聚苯(ben)乙(yi)烯(PS),但在應用方(fang)面比PU和(he)(he)(he)PS更廣泛,已開(kai)發的制(zhi)品達1000種以上(shang),發展(zhan)迅速,大有(you)后來(lai)居上(shang)之勢。
PE發泡產品的性能
非交(jiao)聯PE 發泡產品
非(fei)交聯PE發(fa)(fa)(fa)泡(pao)(pao)產(chan)品(pin)(pin)以PE發(fa)(fa)(fa)泡(pao)(pao)棉為代(dai)表。PE發(fa)(fa)(fa)泡(pao)(pao)棉(又稱(cheng)EPE珍珠棉)是非(fei)交聯閉孔(kong)(kong)結(jie)構(gou)(gou)(gou)的(de)(de)一種新型環(huan)保(bao)(bao)包裝(zhuang)材料,一般由(you)PE-LD經非(fei)交聯物理擠(ji)出發(fa)(fa)(fa)泡(pao)(pao)產(chan)生的(de)(de)微(wei)孔(kong)(kong)結(jie)構(gou)(gou)(gou)構(gou)(gou)(gou)成(cheng)。它克服了普通PU和(he)聚氯乙烯發(fa)(fa)(fa)泡(pao)(pao)材料易(yi)粉化、易(yi)形(xing)變及回彈性(xing)(xing)(xing)差的(de)(de)缺點(dian),具有(you)(you)抗沖擊防震能(neng)力(li)強、非(fei)交聯環(huan)保(bao)(bao)可循環(huan)利用、保(bao)(bao)溫(wen)隔音、耐水耐化學品(pin)(pin)腐蝕、防潮性(xing)(xing)(xing)、可塑性(xing)(xing)(xing)能(neng)佳及韌性(xing)(xing)(xing)強等優良性(xing)(xing)(xing)能(neng)。由(you)于具有(you)(you)良好的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)價比,它可作為傳統包裝(zhuang)材料的(de)(de)理想替代(dai)品(pin)(pin)。PE發(fa)(fa)(fa)泡(pao)(pao)棉可廣(guang)泛(fan)應用于建筑裝(zhuang)修、汽(qi)車內飾、電(dian)(dian)子電(dian)(dian)器、儀器儀表、電(dian)(dian)腦、家電(dian)(dian)音響、醫療(liao)器械、工(gong)(gong)控機箱、五金燈飾、工(gong)(gong)藝(yi)品(pin)(pin)、玻璃、家具家私(si)、酒(jiu)類及樹(shu)脂(zhi)等高檔易(yi)碎禮品(pin)(pin)包裝(zhuang),五金制(zhi)品(pin)(pin)、玩具、瓜果(guo)、皮鞋的(de)(de)內包裝(zhuang)。加(jia)入防靜(jing)電(dian)(dian)劑及阻燃劑得到(dao)的(de)(de)阻燃抗靜(jing)電(dian)(dian)級(ji)別的(de)(de)PE發(fa)(fa)(fa)泡(pao)(pao)棉的(de)(de)應用更廣(guang)泛(fan)。PE發(fa)(fa)(fa)泡(pao)(pao)棉與鋁(lv)箔或鍍(du)鋁(lv)薄膜的(de)(de)復合制(zhi)品(pin)(pin)具有(you)(you)優異的(de)(de)反紅(hong)外紫外線能(neng)力(li),可用于野營器材、化工(gong)(gong)設備、冷藏(zang)庫或汽(qi)車遮陽,其管材大量用于空調、童車、兒童玩具、家私(si)和(he)水暖通氣等行業(ye)。
交(jiao)聯PE 發(fa)泡產品
交(jiao)(jiao)聯PE發泡(pao)(pao)產(chan)(chan)品(pin)具有以下優(you)良性(xing)(xing)(xing)能:良好的(de)輕質性(xing)(xing)(xing)、吸(xi)收(shou)沖(chong)(chong)擊(ji)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)及緩(huan)沖(chong)(chong)儲(chu)能性(xing)(xing)(xing);熱(re)(re)(re)導率低、耐(nai)(nai)(nai)(nai)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)、隔熱(re)(re)(re)保(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能優(you)異、尺寸穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)好;閉孔(kong)結構、表(biao)面光滑、易(yi)于(yu)著色;吸(xi)水率低、化學穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)、耐(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)、耐(nai)(nai)(nai)(nai)老化性(xing)(xing)(xing)佳。與非交(jiao)(jiao)聯PE 發泡(pao)(pao)產(chan)(chan)品(pin)相比,交(jiao)(jiao)聯PE發泡(pao)(pao)產(chan)(chan)品(pin)具有更好的(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)化學品(pin)、耐(nai)(nai)(nai)(nai)水及耐(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)。由(you)于(yu)具有良好的(de)緩(huan)沖(chong)(chong)性(xing)(xing)(xing),能防(fang)震動,多用(yong)(yong)于(yu)包(bao)裝精(jing)密(mi)儀(yi)器(qi)(qi)和光學儀(yi)器(qi)(qi),如(ru)中小(xiao)型(xing)儀(yi)器(qi)(qi)、照(zhao)相機(ji)、玻(bo)璃器(qi)(qi)皿、陶瓷(ci)、美術(shu)品(pin)、電(dian)視機(ji)、計算機(ji)、手機(ji)及鐘表(biao);還可(ke)熱(re)(re)(re)成型(xing)包(bao)裝,用(yong)(yong)作(zuo)包(bao)角及保(bao)護(hu)膠合板、四(si)周密(mi)封填襯及黏(nian)合劑。當使用(yong)(yong)筒形口(kou)模(mo)時可(ke)生產(chan)(chan)管道隔熱(re)(re)(re)保(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)材料,如(ru)空調制冷劑輸(shu)送管保(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)、分戶供暖上(shang)下水管保(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)、石油輸(shu)送管保(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)等;在建筑工程領(ling)域(yu)(yu),可(ke)用(yong)(yong)作(zuo)住宅、寫字樓及冷庫外墻保(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen),還可(ke)用(yong)(yong)于(yu)覆蓋天花板;在體育(yu)用(yong)(yong)品(pin)領(ling)域(yu)(yu),可(ke)用(yong)(yong)于(yu)運(yun)動衣(yi)內(nei)襯、航模(mo)、艦(jian)模(mo)、頭盔襯里(li)、泳衣(yi)蒙皮(pi)、內(nei)衣(yi)襯墊等;農業領(ling)域(yu)(yu)可(ke)用(yong)(yong)作(zuo)大棚保(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)被、坑道栽(zai)培和貯藏(zang)(zang)室隔熱(re)(re)(re)層;交(jiao)(jiao)通運(yun)輸(shu)領(ling)域(yu)(yu),可(ke)用(yong)(yong)于(yu)飛機(ji)、汽車(che)(che)、火車(che)(che)及輪船的(de)裝飾保(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)材料,冷藏(zang)(zang)車(che)(che)的(de)車(che)(che)門及汽車(che)(che)線束管。
擠出發泡方法
PE發(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)制(zhi)品(pin)分為非交(jiao)聯和交(jiao)聯,自然擠出發(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)法也包括非交(jiao)聯和交(jiao)聯擠出發(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)法,主要利(li)用(yong)物理或化學發(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)劑實現(xian)連續生產PE 發(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)片(pian)材(cai)、板材(cai)、管材(cai)和棒(bang)材(cai)。交(jiao)聯擠出發(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)制(zhi)品(pin)的(de)應用(yong)廣泛,但(dan)由于存在交(jiao)聯結構,使其無法回收利(li)用(yong),容易導致環境(jing)污染。
非交(jiao)聯(lian)(lian)擠出發泡法可概(gai)括為4步:(1)熔(rong)(rong)融(rong)態(tai) PE與高壓(ya)(ya)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)通(tong)(tong)過(guo)(guo)螺(luo)桿(gan)的(de)剪(jian)切(qie)混(hun)(hun)合,形成(cheng)(cheng)PE/氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)均(jun)相體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)系(xi);(2)熔(rong)(rong)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)泵和(he)(he)擠出機(ji)輸送PE/氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)均(jun)相體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)系(xi);(3)泡孔成(cheng)(cheng)核(he)和(he)(he)生(sheng)長(chang)(chang);(4)通(tong)(tong)過(guo)(guo)控制壓(ya)(ya)降速(su)率(lv)及(ji)口模(mo)溫(wen)度,PE/氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)均(jun)相體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)系(xi)擠出定(ding)(ding)型。具(ju)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)過(guo)(guo)程為:物料(liao)通(tong)(tong)過(guo)(guo)螺(luo)桿(gan)的(de)輸送和(he)(he)熔(rong)(rong)融(rong);計量(liang)泵連續穩定(ding)(ding)地將發泡氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)注入擠出機(ji);雙螺(luo)桿(gan)混(hun)(hun)合剪(jian)切(qie)并(bing)在靜態(tai)混(hun)(hun)合器充分混(hun)(hun)合,形成(cheng)(cheng)PE/氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)均(jun)相體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)系(xi);然后通(tong)(tong)過(guo)(guo)特(te)殊噴(pen)嘴、熔(rong)(rong)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)齒輪泵及(ji)快速(su)釋壓(ya)(ya)元件等實現熔(rong)(rong)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)壓(ya)(ya)力的(de)快速(su)下(xia)降;熔(rong)(rong)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)溶解的(de)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)達到過(guo)(guo)飽(bao)和(he)(he)不穩定(ding)(ding)狀態(tai)時,瞬(shun)間形成(cheng)(cheng)大(da)量(liang)微小的(de)氣(qi)(qi)泡核(he);泡孔長(chang)(chang)大(da),含大(da)量(liang)氣(qi)(qi)泡的(de)熔(rong)(rong)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)流入成(cheng)(cheng)型裝置成(cheng)(cheng)型并(bing)在定(ding)(ding)型口模(mo)穩定(ding)(ding)和(he)(he)固化,得到發泡制品(pin)。非交(jiao)聯(lian)(lian)擠出發泡法主要用于(yu)工業(ye)生(sheng)產珍(zhen)珠(zhu)棉。
交聯(lian)(lian)(lian)擠(ji)(ji)出(chu)發(fa)(fa)泡(pao)法分輻照(zhao)交聯(lian)(lian)(lian)擠(ji)(ji)出(chu)發(fa)(fa)泡(pao)和化(hua)學交聯(lian)(lian)(lian)擠(ji)(ji)出(chu)發(fa)(fa)泡(pao)。輻照(zhao)交聯(lian)(lian)(lian)擠(ji)(ji)出(chu)發(fa)(fa)泡(pao)的(de)(de)步驟為(wei):(1)將PE、化(hua)學發(fa)(fa)泡(pao)劑和助劑進行混合;(2)混煉,擠(ji)(ji)出(chu)成片(pian);(3)輻照(zhao)交聯(lian)(lian)(lian),加熱(re)發(fa)(fa)泡(pao)后定型得到(dao)制品。該方法由(you)于(yu)輻照(zhao)設備昂貴、射線穿透(tou)力(li)差,不適用于(yu)制備較厚的(de)(de)發(fa)(fa)泡(pao)體,應(ying)用受一定限制。化(hua)學交聯(lian)(lian)(lian)擠(ji)(ji)出(chu)發(fa)(fa)泡(pao)過程由(you)預(yu)熱(re)段、交聯(lian)(lian)(lian)段、發(fa)(fa)泡(pao)段組成。通過擠(ji)(ji)出(chu)機(ji)擠(ji)(ji)出(chu)的(de)(de)PE片(pian)材首(shou)先進入預(yu)熱(re)段,在(zai)預(yu)熱(re)段母片(pian)受熱(re)達(da)到(dao)較均勻溫度,使片(pian)材進入交聯(lian)(lian)(lian)段后能盡(jin)快達(da)到(dao)交聯(lian)(lian)(lian)所需的(de)(de)溫度并(bing)發(fa)(fa)生交聯(lian)(lian)(lian)。
由于PE擠出發(fa)泡(pao)產品(pin)應用廣泛,因此它(ta)一(yi)直(zhi)是各(ge)研(yan)究機構及工業(ye)界的(de)關注焦點(dian)。但擠出發(fa)泡(pao)工藝(yi)對樹脂熔(rong)體(ti)(ti)強(qiang)度(du)的(de)要求較(jiao)高,而PE本身的(de)熔(rong)體(ti)(ti)強(qiang)度(du)較(jiao)低(di),泡(pao)孔(kong)結構不好導致產品(pin)的(de)力學性能較(jiao)差(cha),故(gu)經常使用共(gong)混(hun)或加(jia)入交聯劑(ji)的(de)方法(fa)改善PE 的(de)熔(rong)體(ti)(ti)性能。以PE-LD/聚硅(gui)氧(yang)烷共(gong)混(hun)物(wu)為(wei)(wei)基礎樹脂、多孔(kong)硅(gui)碳氧(yang)化物(wu)為(wei)(wei)泡(pao)孔(kong)成核(he)劑(ji),通過調(diao)節多孔(kong)硅(gui)碳氧(yang)化物(wu)的(de)含量(liang)和組分得到了全開(kai)孔(kong)、閉孔(kong)結構、孔(kong)隙率為(wei)(wei)20.5%~79.8%的(de)PE發(fa)泡(pao)材(cai)料。
擠(ji)出發(fa)(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)(pao)工藝的變化對(dui)PE發(fa)(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)(pao)材料的性(xing)能影(ying)(ying)響(xiang)顯著。有(you)研究結(jie)果表明,發(fa)(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)(pao)劑(ji)用(yong)(yong)量(liang)、螺(luo)桿各區溫度、螺(luo)桿轉速、機(ji)頭壓(ya)力、發(fa)(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)(pao)口(kou)(kou)模的擠(ji)出溫度以及(ji)擠(ji)出物的冷卻方式直(zhi)接影(ying)(ying)響(xiang)發(fa)(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)(pao)體(ti)(ti)的發(fa)(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)(pao)倍率、密度及(ji)泡(pao)(pao)(pao)(pao)孔(kong)結(jie)構。值得注意的是,當口(kou)(kou)模溫度較低時,發(fa)(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)(pao)體(ti)(ti)才能較好地(di)定(ding)型并保持(chi)一定(ding)的發(fa)(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)(pao)倍率;擠(ji)出發(fa)(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)(pao)物的冷卻方式也對(dui)發(fa)(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)(pao)效果產生影(ying)(ying)響(xiang),如采用(yong)(yong)水(shui)中(zhong)強制冷卻發(fa)(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)(pao)制品的效果較好,可改(gai)善(shan)泡(pao)(pao)(pao)(pao)體(ti)(ti)表面質量(liang)、泡(pao)(pao)(pao)(pao)孔(kong)結(jie)構和泡(pao)(pao)(pao)(pao)體(ti)(ti)的物理機(ji)械性(xing)能。
