(二)挤出后常压交联发泡
用化学发泡剂挤出后常压交联发泡的过程,就是把化学发泡剂、化学交联剂(分解温度低于发泡剂的)和树脂—起混炼,挤出成型,然后加热,先使交联剂分解,树脂交联。接着使发泡剂分解放气.制戊泡沫塑料。
制取发泡40倍的泡沫塑料, 如用偶氮二甲酞胺为发泡剂,在100份重量的聚乙烯中通常约需加入20份。如此大量的固体粒子,与树脂混炼均匀成型,而且要掌握好加工温度,不使发泡剂分解,这是一道技术要求较高的工序。为了使发泡剂分散均匀,可以在树脂表面涂上白油、松节油、环氧丙烷或环氧乙烷,让发泡剂粘在其上,或庄粒状树脂中混入少量软化温度较高的粉状树脂。
在沮炼和成型过程中,还必须防止交联剂分解,为此,加工条件更为严格。一般用过氧化二异丙苯为交联剂时,以135—143。c挤出为宣,不会发生交联;用2,5—二甲基—2,5—二特丁基过氧化己烷为交联剂时,以148一150摄氏度挤出为宜;用2,5—二甲基—2,5—二待丁基过氧化己炔时,以157一160摄氏度为宜。此外,亦有用有机溶剂使树脂溶胀,以降低挤出温度的办法,防止交联剂分解。
对经过温炼和成型的材料进行加热的方法有二;一种是以一定的温度加热适当时间,使交联剂分解(发泡剂不开始分解),树脂交联,然后升高温度,使发油剂分解,这种方法称为两段加热法,另一种是一段加热法,即一次从空温升到发抱剂分解温度以上的温度。在一段加热法中。一部分交联剂比发袍剂先分解,此原理不变,但交联剂量必须略多,交联度因此提高,从而泡沫塑料的耐热性和强度提高。
无论是哪种加热方法,为使交联剂分解,使树脂交联,都必须把树脂加热到熔点以上。这里存在着这样的情况,即在混炼和成型过程中必须防止交联剂分解,而在成型后加热使之交联时,交联剂最好迅速分解,加工时,必须满足这两方面的要求。此外,还要注意,如所用交联剂的分解温度高,树脂就会长时间处于熔融粘度低下的状态,产生因流动而变形以及粘若干载带等问题。解决粘着问题的方法有:采用无粘者性的聚凹氟乙烯、金属或其它材料的载带;使用硅油、聚四氟乙烯乳液、云母粉一类的防粘材料;盐浴漂浮;对材料表面先初步高温加热,先使表面交联;以及空气飘浮等。
常压交联发泡亦有不用化学交联剂,而用射线辐射交联的。此时,聚乙烯和发泡剂以低于发泡剂分解温度的温度混炼,用挤出机以同样的温度挤成薄膜或片材, 接着以剂量o.1—20兆拉德的射线辐射,使之交联, 再加热到发泡剂的分解温度之上,使发泡剂分解放气,制成泡沫塑料。如在加热情况下辐射交联,交联效率可以提高。除此之外,亦有的在含氧的气体中进行辐射交联, 然后在减压条件下加热发泡。
用射线辐射交联,除可以在高温或较低温度中进行外,不需用载带,在剂量适当的情况下,交联时间短。
还有一种是化学交联剂交联和射线辐射文联相结合的方法,就是把含化学发泡剂和化学交联剂的已成型的可发性材料,用电子射线辐射,使之稍梢交联。然后加热使交联剂和发泡捌分解。这种方法,可解决用化学交联剂交联的材科粘着于载带的问题,亦可弥补射线交联法之个足,能制取较厚的泡沫理料。
以下就用化学交联剂的和用射线辐射交联的工艺各举一例。
1.用化学交联剂交联的 日本古河电工之一例:高压聚乙烯(熔融指数1)loo份、过氧化二异丙苯o.5份、偶氮二甲酰胺10份,在辊简上混炼均匀, 然后加工成厚3毫米、宽400毫米的可发性片材。加工温度为120。G。片材由—多孔金属载带托住(见图3—4),连续送入加热炉中。在加热炉中,先以200摄氏度加热5分钟,后以230摄氏度加热3分钟。热源为红外线。载带为每平方匣米8目的不锈钢丝网。网孔大小必须适当;若网孔过小,则传热不良;过大,片材就会再现出网纹。片材在加热炉内先表面交联,然后整体交联和发泡。泡沫片容重o.05克/厘米。,孔细,表皮牢固。
2.用射线辐射交联的 日本东丽公司之一例: 聚乙烯和相当于聚乙烯重量10%的偶氮二甲偶胺混炼均匀后,挤成3毫米厚、10厘米宽的可发性片材,用电子射线辐射之。辐射仅在空气中以室混进行,剂量为l—10兆拉德。经过交联的可发性片材然后从一端喂入长70厘米、深5厘米的浴槽。槽中是53份(以重量计,下同)硝酸钾、7份硝酸钠和30份亚硝酸钠的熔融混合物,温度240摄氏度。浴槽上方约20厘米处有一盖,盖上装有若干红外线加热器,每个输出量1千瓦,从上方给漂浮于液浴上的片材上表面加热。发泡剂因热分解,片材发泡,宽和厚均发大两倍,容重o.05克/立方厘米。接着以大约三倍于喂人速度之速度,从浴槽的另一端引出。卷取辊在约摄氏度的水格中运转,溶解和除去沾在泡沫什反面的盐混合物。
.常压交联发泡的设备包括温炼机、挤出机、交
联装置、加热发池装置、牵引装置等,其中加热发泡装置是常压交联发泡中最为特殊的设备。图3—3
是可发性片材加热发抱为泡沫片的过程的示意图。
图小a、b分别代表发池前和发泡后的片材宽度,c
代表从片材开始发泡到发泡终了之间的距离。理想的情况是,材抖应向三度空间等距离膨胀,片材的牵引速度应为挤山速度的b/a倍。为此,必须具有在挤出速度不变的情况下,能与发泡倍率相适应的、牵引速度可变的装置。而且,由于铝合金门窗价格片材在从B到C的发池过程中,不只是纵问膨胀,横向也膨胀,膨胀速度又因位置而变异,因而这种装置必须能适应这种复杂的变化。以下列示能满足这些基本要求的一些代表性装置。