⑴ 塑料發泡工藝是怎麼一回事
發泡來成型。發泡成型是使塑源料產生微孔結構的過程。幾乎所有的熱固性和熱塑性塑料都能製成泡沫塑料，常用的樹脂有聚苯乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、脲甲醛、酚醛等。
按照泡孔結構可將泡沫塑料分為兩類，若絕大多數氣孔是互相連通的，則稱為開孔泡沫塑料；如果絕大多數氣孔是互相分隔的，則稱為閉孔泡沫塑料。開孔或閉孔的泡沫結構是由製造方法所決定的。
(1) 化學發泡。由特意加入的化學發泡劑，受熱分解或原料組分間發生化學反應而產生的氣體，使塑料熔體充滿泡孔。化學發泡劑在加熱時釋放出的氣體有二氧化碳、氮氣、氨氣等。化學發泡常用於聚氨脂泡沫塑料的生產。
(2) 物理發泡。物理發泡是在塑料中溶入氣體或液體，而後使其膨脹或氣化發泡的方法。物理發泡適應的塑料品種較多。
(3) 機械發泡。借機械攪拌方法使氣體混入液體混合料中，然後經定型過程形成泡孔的泡沫塑料。此法常用於脲眠甲醛樹脂，其它如聚乙烯醇縮甲醛、聚乙酸乙烯、聚氯乙烯溶膠等也適用。
⑵ 【急】說明水凝膠導電膜的高分子材料基體成分,結構以及救生圈採用何種基體樹脂發泡成型
據美國《每日科學》網站近日報道，美國科學家研製出一種具有卓越導電性能的凝膠，其製作工序簡單且快捷，並且可以使用噴墨列印機將其列印在其他物體的表面。科學家們表示，這種凝膠的應用范圍非常廣泛，可用於製造生物感測器和生物燃料電池等。研究發表在最近出版的美國《國家科學院院刊》上。
斯坦福大學化學工程系助理教授鮑哲南（音譯）、博士後於桂華（音譯）、材料科學和工程系助理教授崔藝（音譯）等通過將長鏈的有機化合物苯胺與植物組織中天然存在的肌醇六磷酸結合在一起，製造出了這種能導電的水凝膠。新凝膠的手感和生物學行為與生物組織差不多，但其能像金屬或半導體一樣導電。他們表示，具有這種組合特徵的材料有望在生物感測器和下一代儲能設備領域大展拳腳。
鮑哲南說：「目前，市面上也有一些能導電的聚合物，但它們都是整齊劃一的薄膜，沒有任何納米結構。」相反，新凝膠使用的肌醇六磷酸一次能抓住6個聚合物鏈，製造出一個廣泛交聯的網路，最終形成一種復雜的類似於海綿的結構。
科學家們表示，這種凝膠不同尋常的結構賦予了其「不可思議的電學特性」。他們解釋說，大多數水凝膠都通過大量絕緣分子黏合在一起，這就會減少其整體的輸電能力；但肌醇六磷酸是一種「小分子摻雜物」，這意味著當它同聚合物鏈連接在一起時，它會借給聚合物鏈電荷，這種效應就使新的水凝膠獲得了極高的導電性。
另外，新的水凝膠擁有無數個小孔，這就增大了凝膠的表面積，讓其能抓住更多電荷，並對施加於其上的電荷快速作出反應。所以，新凝膠與生物組織一樣，其表面積很大、導電能力很強，這使它非常適合成為生物系統與硬體之間的「橋梁」。
而且，人們也很容易對新凝膠進行操控，因為其在合成之前都不會凝固，可像液體一樣被列印或者噴射出來，並在合適的時候變成凝膠，這意味著製造商們可以使用較低的成本製造出圖案復雜的電極。
科學家們認為，新凝膠可以應用於從醫療探針和實驗室生物感測器到生物燃料電池以及高能量密度的電容器等很多領域。
⑶ 聚乙烯模壓發泡成型工藝及配方
聚乙烯泡沫塑料的成型方法有很多，主要分為擠出發、模壓法和可發性珠粒法．我國主要採用擠出法和模壓法生產聚乙烯泡沫塑料產品．
模壓法
1.原料
一般使用熔體流速為2g/10min左右的低密度聚乙烯塑料．多數以過二氧化異丙苯為化學交聯劑，以偶氮二甲醯胺為發泡劑，使用三鹼式硫酸鉛為活化劑．配方如下：
原料 用料／質量份
聚乙烯 100
過氧化二異丙苯 1
偶氮二甲醯胺 20
三鹼式硫酸鉛 4
2. . 操作工藝
① 配料。按配方分別進行稱量並按順序加料。
② 混煉。將聚乙烯樹脂在混煉機中混煉3～5min，溫度控制在110～120℃左右。將聚乙烯混煉成片後加入偶氮二甲醯胺和三鹼式硫酸鉛，此時溫度降至70℃～100℃，再混煉10min，然後加入過氧化二異丙苯，在同一溫度下混煉5min，製成片狀。
③ 切片。按所要加工製品的形狀沖切成所需要尺寸的片料。
④ 模壓成型。把片料裝入模具中，此時對模具解熱至160℃，加壓至0.6MPa，模壓12～15min。
⑤ 開模發泡。有如下：
開模方式。
a. 熱開模發 待發泡劑完全分解後，解除液壓機壓力，使熱熔片材膨脹彈出，並在2～3min內完成發泡。熔融物料的快速膨脹發泡，有利於形成細小的泡孔，但不能達到太高的發泡倍率。因發泡產生分解產生的氣體壓力與物料的粘性和彈性之間難以達到平衡，發泡時微小的阻力都會導致泡沫塑料龜裂，所以必須特別注意控制熔融體的彈性，以保證生產正常進行。
b. 冷開模發 將完成交聯發泡的模具冷卻到65℃左右，開模取出泡沫塊，立即送入120～170℃的烘箱中加熱進行二次發泡；也可以將熱壓泡沫塊置於容積比其大的模具中二次加熱膨脹，冷卻後開模得到具有閉孔結構、力學強度優異的聚乙烯泡沫塑料製品。在常壓下加熱二次發泡即得到高發泡倍率的泡沫片材。
⑷ 酚醛樹脂怎樣發泡
1 前言
酚醛泡沫是由酚醛樹脂通過發泡而得到的一種泡沫塑料。與早期占市場主導地位的聚苯乙烯泡沫、聚氯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫等材料相比，在阻燃方面它具有特殊的優良勝能。其重量輕，剛性大，尺寸穩定性好，耐化學腐蝕，耐熱性好，難燃，自熄，低煙霧，耐火焰穿透，遇火無灑落物，價格低廉，是電器、儀表、建築、石油化工等行業較為理想的絕緣隔熱保溫材料，因而受到人們的廣泛重視。目前，酚醛泡沫已成為泡沫塑料中發展最快的品種之一。消費量不斷增長，應用范圍不斷擴大，國內外研究和開發都相當活躍。然而，酚醛泡沫最大的弱點是脆性大，開孔率高，因此提高它的韌性是改善酚醛泡沫性能的關鍵技術。本文主要就酚醛泡沫的制備中所用發泡助劑、發泡機理和泡沫增韌的新進展作一介紹。
2 發泡助劑
2．1 催化劑／固化劑
酚醛泡沫一般是在室溫或低熱條件下制備，因此需以酸作催化劑。當酸作催化劑時，酸能加速樹脂分子間的縮聚反應，反應放出的熱量促使發泡劑急劇氣化，而使乳化樹脂膨起，同時樹脂固化。反應的催化劑也是樹脂的固化劑。在環境溫度下固化劑的類型和數量對獲得優質泡沫是極其重要的。固化劑的選擇應使聚合物的固化速度與發泡速度匹配。因此，要求所用的固化劑能夠使固化速度在很寬的范圍內變化，固化反應本身又能在比較低的溫度下進行。
固化劑分無機酸和有機酸，無機酸如硫酸、鹽酸、磷酸等。有機酸有草酸、已二酸、苯硝酸、酚硝酸、甲苯磺酸，苯磺酸，石油磺酸等。無機酸價格低，但固化速度太快，對金屬有很強的腐蝕作用，因此防腐成為酚醛泡沫使用中的一大難題。研究表明，可利用甲醇、乙醇、丙醇等稀釋無機酸達到緩蝕，也可加入抗腐蝕劑如氧化鈣、氧化鐵、碳酸鈣、無水硼砂、鹼金屬和鹼土金屬碳酸鹽及鋅、鋁等。有人已考慮用鹼中和劑來處理泡沫，但這種方法的有效性尚末得到證實。有關這方面的研究還在進行中。文獻曾報導，使用酸性的萘磺酸酚醛既起催化作用又參與酚醛的縮合反應，降低了酸的滲透性，對金屬的腐蝕性也就很小。文獻中還提到其它降低泡沫材料腐蝕性方法，如以鹽酸作固化劑時首先用真空法除去成型產品中易揮發物，再用NH3除去殘存的酸或在80－130℃條件下熱處理，或在樹脂配方添加中和劑等，這些方法使生產工藝復雜化，並增加成本。
現在採用芳族磺酸為基礎的固化劑很普遍。這是因為它腐蝕性小，並具有增塑作用。還有將有機酸和無機酸混合使用。為保證分散均勻，使用時應將固態有機磺酸配成高濃度的水溶液，一般溶液的濃度在40－65％為宜。
2．2 發泡劑
發泡劑是塑料發泡成型中發泡動力的來源塑料發泡方法一般分為機械發泡、物理發泡和化學發泡。機械發泡是藉助於機械的強烈攪拌，使氣體均勻地混入樹脂中形成氣泡。物理發泡則是藉助於溶解在樹脂中的發泡劑物理狀態的改變，形成大量的氣泡。以上兩種發泡完全是物理過程，沒有發生任何化學變化。化學發泡是發泡過程中使化學發泡劑發生化學變化，從而分解並產生大量氣體，使發泡過程進行。發泡劑的種類和用量對發泡效果具有重要影響。它直接影響泡沫密度，進而影響到產物的物理、機搬勝能。此外，使用發泡劑使泡沫具有大量球狀微孔，泡沫耐燃性及韌性提高。
根據酚醛樹脂發泡反應機理，大多數以物理發泡方法進行。物理發泡劑分惰性氣體和低沸點液體兩類。酚醛泡沫常用的發泡劑為各種沸點在30－60℃之間的揮發性液體，如氟利昂、氯化烴、正戊烷等。現在的科研和工廠生產中使用的發泡劑絕大多數仍然是氟氯烴化合物，其中以氟利昂一11與氟利昂-21的1：4（mol）混和物使用最廣泛。氟氯烴發泡劑效果非常好，但氟氯烴會破壞大氣的臭氧層，所以已限制使用且開始選擇代用品。在近期的專利中為減少對大氣臭氧層的危害，選擇了危害小的氟氯烴，如 CF32CF2CHC12、HCF2CF2CEt，被稱為不耗臭氧的發泡劑。還有人採用減少氟化物發泡劑的使用量，加入部分代用品，如 F-11和戊烷混合使用。在新的代用品中最有前途的當屬惰性氣體發泡劑二氧化碳、氮氣等。它們無毒、無污染，臭氧消耗系數（ODP）為零，溫室效應系數（GwP）很小，不燃，價廉易得，是氟利昂替代品研究的熱點，但難度較高。可喜的是有文獻報道，日本的Asahi化工公司的研究者用CO2代替氟氯烴作生產酚醛泡沫材料的發泡劑，效果良好。它們由酚醛共聚樹脂（含有羥甲基脲）與發泡劑CO2及催化劑混合物製得的酚醒泡沫材料。其密閉氣孔含量為96.0％，氣孔直徑為190μm，熱導率（JISA1412）為0.0231Kcal／m.h.℃，C O2含量為5.2％，脆度（JIS A9511）為11％。氯化烴中以二氯甲烷最常用，其化學性質較為穩定、發氣量也高於氟氯烴，故近年已有許多廠家用之代替氟氯烴或二者並用。在塑料發泡工業中有選用低沸點脂肪族烷烴G4-G7混合物如正戊烷作為發泡劑，但其效果不理想，還有易燃的危險。有時通過幾種發泡劑並用的辦法來解決發泡劑汽化溫度與樹脂固化反應速度相匹配的問題，這樣發泡劑在汽化時，樹脂已具有了適當的粘度，從而有利於泡孔結構的形成和穩定。
化學發泡劑也有應用，如發泡劑H（N，N一二亞硝基五次甲基四胺），它遇酸會強烈分解，釋放出氮氣，從而使樹脂發泡。
2．3 表面活性劑
表面活性劑的分子中含有親水結構和疏水結構，具有界面走向和降低液體樹脂的表面張力的作用，使泡沫塑料中親水性和疏水性相差很大的原料乳化成為均勻體系，各組分充分接觸，使各種反應能較平衡地進行。表面活性劑的用量雖小，只為樹脂的2－6％，但它對發泡工藝和產品性能影響很大。它可以保證發泡過程中各組份充分混合均勻，形成均勻微細多泡孔結構和穩定的閉孔率，還可以加快反應過程，縮短固化時間，對泡沫製品的抗壓強度，泡孔尺寸等均有較大的影響。
泡沫塑料發泡成型通常分三個階段。第一階段是在發泡基體的熔體或液體中形成大量均勻細密的氣泡核，然後再膨脹成具有要求泡體結構的泡體，最後通過加熱，固化定型，得到泡沫塑料製品。發泡第一階段是要製得以發泡劑為分散相、樹脂為連續相的乳狀液，在樹脂中形成大量分布均勻、粒徑微小的發泡劑液滴（氣泡核）。如單純以高速攪拌將發泡劑分散到樹脂中，這種分散體系極不穩定，容易破壞。表面活性劑能降低界面張力，使分散體系在熱力學上穩定。這時表面活性劑起到了乳化劑或勻泡劑的作用。當在高速攪拌下，往酚醛樹脂與發泡劑的乳狀液中加入固化劑時，酚醛發泡成型進入了第二階段。在固化劑作用下甲階樹脂發生縮合反應，轉化為乙階樹脂階段，最後固化為丙階樹脂，同時樹脂縮合釋放出的大量反應熱使發泡劑液滴氣化，發泡料在變稠的同時，體積迅速增大，原先的乳狀液已轉變成泡沫，此泡沫是不穩定的，已形成的氣泡可以繼續膨脹，也可能合並、塌陷或破裂。在酚醛泡沫沒有固化定型前表面活性劑起著穩定泡沫的作用。
酚醛泡沫塑料各組分之間的相容性較差，所以選用表面活性劑更要考慮其乳化性能。良好的乳化性能可以提高各組分混合的均勻程度，有利於形成均勻微細的泡孔結構，而且可以加快反應過程，縮短固化時間。此外表面活性劑還必須對固化劑的強酸性保持穩定。盡管能用於酚醛泡沫塑料的表面活性劑種類很多，但非離子型表面活性劑效果最好，較常用的有①脂肪醇聚氧乙烯、聚氧丙烯醚類；②烷基酚聚氧乙烯醚類，如壬基酚與環氧乙烷的加成物；③聚硅氧烷、聚氧乙烯、聚氧丙烯的嵌段共聚物，這類表面活性劑不僅有良好的泡沫穩定性能，而且有極強的乳化作用。
近年來也有研究者採用多種表面活性劑混合物來得到具有特定性能的泡沫，如池田義宏等用硅酮與十二烷基苯磺酸鈉混合的表面活性劑製成高吸水性泡沫。
3 泡沫增韌研究
酚醛樹脂結構上的薄弱環節是酚羥基和亞甲基易氧化。其泡沫延伸率低，質脆，硬度大，不耐彎曲。這大大限制了酚醛泡沫的應用，所以對泡沫的增韌是十分必要的。酚醛泡沫的增韌，可以通過以下幾種途徑實現：①在體系加入外增韌劑，通過共混的方式達到增韌的目的；②通過甲階酚醛樹脂與增韌劑的化學反應，達到增韌的目的；③用部分帶有韌性鏈的改性苯酚代替苯酚合成樹脂。
3．1 加入外增韌劑
這一改性方式要求樹脂和增韌體系須具有一定的混溶性，才能改善其脆性，提高韌性和抗壓性能，可根據溶解度參數δ預測有機化合物之間的混溶性。這種改性方式的實施一般是按如下步驟進行。首先合成普通的甲階酚醛樹脂，然後在體系內加入改性劑，脫水，發泡。這類改性劑常用的有三類。
第一類是橡膠彈性體改性劑。橡膠增韌酚醛樹脂屬物理摻混改性，但由於彈性體通常帶有活性的端基（如羧基、羥基等）和雙鍵，能與甲階酚醛樹脂中的羥甲基發生不同程度的接校或嵌段共聚反應。在樹脂固化及發泡過程中這些橡膠類彈性體段一般能從基體中析出，在物理上形成海島兩相結構。這種橡膠增韌的熱固性樹脂及泡沫的斷裂韌性比起未增韌的樹脂及泡沫有較大幅度的提高。常用的橡膠有丁腈、丁苯、天然橡膠和端羧基丁腈橡膠及其他含有活性基團的橡膠。增韌的效果還與共混比例等有關，橡膠量太少達不到效果，但若橡膠含量較高，影響耐熱性，同時也會影響酚醛橡膠間的相容性。橡膠的加入量一般宜控制在5－20％之間。
第二類是熱塑性樹脂。用於酚醛泡沫改性的有聚乙烯醇，聚乙二醇等。聚乙烯醇分子中的羥基有可能與酚醛縮聚物中的羥甲基發生化學反應，形成接枝共聚物。聚乙烯醇改性酚醛樹脂可提高泡沫的壓縮強度。據文獻報道，泡沫壓縮強度與聚乙烯醇的加入量有關。加入聚乙烯醇的量太少，壓縮強度提高不明顯；加入過多量的聚乙烯醇會導致粘鍋，使反應難以繼續進行。聚乙烯醇的加入量為苯酚重量的l．5－3％較為合適。
聚乙二醇也是酚醛樹脂有效的增韌劑。聚乙二醇中的一OH可能與樹脂中的一OH結合，但在鹼性條件下反應較困難。聚乙二醇中的一OH與樹脂中的一OH也可能形成部分氫鍵，使樹脂中導入長的柔性醚鏈，從而起到增韌的效果。葛東彪等人用不同分子量的聚乙二醇系列來增韌泡沫，發現改性效果隨著聚乙二醇分子量的增大而增大，分子量為1000時達到峰值，而後隨著聚乙二醇分子量的增大減小。所給出的結論是：先隨著分子量的增大，酚醛樹脂中導入的聚醚柔性鏈比較長，有利於拉伸強度和斷裂伸長率增大；但聚乙二醇分子量大於1000時，由於加人聚乙二醇的質量是一定的，其分子鏈兩端羥基所佔的比例相對減小，使得羥基和酚醛樹脂的羥甲基反應的機率減小，影響了聚乙二醇的改性效果。分子量適中的聚乙二醇1000和800改性的泡沫韌性最好。
聚乙二醇增韌改性的酚醛泡沫與純酚醛泡沫相比，不僅尺寸穩定性好、壓縮強度高、表觀密度適中，而且泡孔閉孔率較高、大小均勻、緻密，且易加工切割，斷面無或少碎屑。此外氯化聚乙烯（CPE）、聚氯乙烯（PVC）增韌樹脂及泡沫也有報道。
第三類是小分子物質如乙二醇。乙二醇增韌泡沫是合成酚醛樹脂後，按一定比例加入乙二醇混合均勻，依次加入穩定劑、發泡劑、均泡劑，攪拌均勻，然後加入固化劑，劇烈攪拌，迅速倒入准備好的模具中團模發泡，待其固化完全後脫模即可。
有人根據純酚醛泡沫與乙二醇改性酚醛泡沫（乙二醇含量為苯酚量15％）的紅外光譜圖的差別，推測乙二醇可能在酸催化作用下，部分或全部生成了甘油醇類的衍生物，參與了主反應。乙二醇的加入能在一定程度上改善酚醛泡沫的性能，提高其壓縮強度，改善其脆性，而又不太多地損失其阻燃性，最佳用量為10－15份/100份樹脂。此時其氧指數為37－38，壓縮強度為0．40MPa，密度為0．059g／cm3，如表1所示。
表1 泡沫性能與乙二醇加入量
A B C D E F
乙二醇/w% 25 20 15 10 5 0
密度／g.cm-3 0.064 0.06 0.059 0.058 0.056 0.062
壓縮強度/MPa 0.30 0.35 0.40 0.37 0.38 0.31
氧指數 35 37 37 38 38 40
添加短切玻纖也是外增韌的一種方法。短切玻纖屬於無機材料，常溫下無色、無味、無毒，易與酚醛樹脂混勻。短切玻纖經用偶聯劑處理後，與酚醛樹脂共混，然後發泡製成酚醛泡沫塑料。短切玻纖含量對改性酚醛泡沫塑料主要性能的影響見表2。
表2 短切破纖含量與酚醛泡沫性能
短切玻纖/w% 0 3 4 5 6 8 10
容重/kg.cm-3 60 60 60 60 62 68 80
脆性質量損失/% 40.0 28.0 25.0 22.0 21.0 17.7 15.0
氧指數 45 45 46 48 48 50 50
壓縮強度/MPa 0.20 0.25 0.26 0.28 0.31 0.39 0.43
由表2可知，隨著短切玻纖含量的增加，酚醛泡沫塑料的壓縮強度明顯提高，容重增加，脆性降低，氧指數升高，但共混物的粘度隨著短切玻纖含量的增加而升高，使發泡工藝難以控制，因此短切玻纖的含量一般控制在10％以下。文獻也報道了鄰苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲苯酯等有機物質用於泡沫增韌。
3．2 化學增韌甲階酚醒樹脂
化學增韌改性方法是在合成甲階樹脂時加入改性劑，通過酚羥基和羥甲基的化學反應接枝上柔性鏈，從而得到內增韌的改性甲階樹脂，這種改性方法較共混方法的效果要好。
聚氨酯改性酚醛泡沫是一種很好的化學增韌方法，在日本、美國已進行了系列研究，取得了較好的成果。從採用的方法看有如下2種方式：①以糠醇樹脂、芳胺多元醇等作為聚氨酯組分中的多羥基化合物，將酚醛樹脂、多異氰酸酯（MDI、PAPI）和上述各種多元醇混合，加入發泡劑等助劑進行復合發泡。②聚醚、聚酯多元醇和異氰酸酯合成末端為一NCO基團的預聚體，再與酚醛樹脂、發泡助劑混合，進行復合發泡。
在聚氨酯改性酚醛泡沫制備過程中，無論採用何種改性方法，其反應機理是一致的。主要有兩種反應發生，①異氰酸酯基團和組分中的多羥基化合物的羥基進行交聯或擴鏈反應；②異氰酸酯基團和甲階酚醛樹脂中的羥甲基進行交聯反應。兩種反應的結果是在酚醛剛性分子結構中引入了柔韌性鏈段，從根本上改變了酚醛樹脂的剛性分子結構，從而提高了泡沫製品的韌性，降低了脆性；同時引入了聚氨酯的特性，如提高閉孔率，降低吸水性，加快固化反應速度，成型快，也提高了製品的強度。
以TDI與分子量為1000的聚乙二醇反應，合成帶有一NCO基團的預聚體改性酚醛泡沫，其性能如表3所示。
表3 TDI改性聚乙二醇增韌酚醛泡沫性能
壓縮強度/MPa 密度/kg.cm-3 吸水率/% 氧指數
0.288 0.1771 14.39 38.3
3．3 用部分帶有韌性鏈的改性苯酚代替苯酚合成樹脂
第三類改性方法是用含有與苯酚相類似官能團的韌性物質部分代替苯酚與甲醛縮合，從而達到增韌的目的。有文獻報道用間苯二酚、鄰甲酚、對甲酚、對苯二酚等改性。加入量控制在0．2－10％，可降低泡沫脆性，提高製品的強度和韌性。烷基酚和腰果殼油改性也都有報道。腰果殼油主要結構是在苯酚的間位上帶一個15個碳的單烯或雙烯烴長鏈，因此腰果殼油既有酚類化合物的特徵，又有脂肪族化合物的柔性，用其改性酚醛泡沫，韌性有明顯改善。
用桐油和亞麻油改性苯酚也有人嘗試，桐油中的共軛三烯在酸催化下與苯酚發生陽離子烷基化反應，其中殘留的雙鍵由於空阻效應，參加反應的機率很小。反應產物在鹼催化下進一步與甲醛反應，生成了桐油改性甲階酚醛樹脂。亞麻油是十八碳三烯酸甘油脂，其分子結構中都有三個雙鍵。在催化劑的作用下，苯酚的鄰、對位上的碳原子在亞麻油的雙鍵上發生烷基化反應，合成改性酚，然後改性酚與甲醛共聚，柔順的烷基鏈將脆性的酚醛分子鏈連結起未，有效地改善了酚醛泡沫脆性。桐油改性苯酚如圖所示。
4 結束語
近幾年來，國內外對酚醛泡沫原材料、發泡技術、工藝過程都進行了大量研究工作。泡沫制備工藝日臻完善，並已進入了工業化生產階段。隨著人們對材料耐火性及難燃性要求越來越高，泡沫改性研究的不斷深入和泡沫韌性不斷的提高，酚醛泡沫塑料的應用將更加廣泛。
⑸ 吹塑成型、發泡成型的工件形態特點和結構特點
吹塑，這里主要指中空吹塑 ( 又稱吹塑模塑 ) 是藉助於氣體壓力使閉合在模具中的熱熔型坯吹脹形成中空製品的方法，是第三種最
常用的塑料加工方法，同時也是發展較快的一種塑料成型方法。吹塑用的模具只有陰模 ( 凹模 ) ，與注塑成型相比，設備造價較低，適
應性較強，可成型性能好 ( 如低應力 ) 、可成型具有復雜起伏曲線 ( 形狀 ) 的製品。吹塑成型起源於 19 世紀 30 年代。直到 1979
年以後，吹塑成型才進入廣泛應用的階段。這一階段，吹塑級的塑料包括：聚烯烴、工程塑料與彈性體；吹塑製品的應用涉及到汽車、辦
公設備、家用電器、醫療等方面；每小時可生產 6 萬個瓶子也能製造大型吹塑件 ( 件重達 180kg) ，多層吹塑技術得到了較大的發展；
吹塑設備已採用微機、固態電子的閉環控制系統，計算機 CAE/CAM 技術也日益成熟；且吹塑機械更專業化、更具特色。
1 吹塑成型方法
1.1 成型方法
不同吹塑方法，由於原料、加工要求、產量及其成本的差異，在加工不同產品中具有不同的優勢。詳細的吹塑成型過程可參考文獻。
這里從宏觀角度介紹吹塑的特點。中空製品的吹塑包括三個主要方法：擠出吹塑：主要用於未被支撐的型坯加工；注射吹塑：主要用於由
金屬型芯支撐的型坯加工；拉伸吹塑：包括擠出一拉伸一吹塑、注射一拉伸一吹塑兩種方法，可加工雙軸取向的製品，極大地降低生產成
本和改進製品性能。此外，還有多層吹塑、壓制吹塑、蘸塗吹塑、發泡吹塑、三維吹塑等。但吹塑製品的 75 ％用擠出吹塑成型， 24 ％
用注射吹塑成型， 1 ％用其它吹塑成型；在所有的吹塑產品中， 75 ％屬於雙向拉伸產品。擠出吹塑的優點是生產效率高，設備成本低，
模具和機械的選擇范圍廣，缺點是廢品率較高，廢料的回收、利用差，製品的厚度控制、原料的分散性受限制，成型後必須進行修邊操
作。注射吹塑的優點是加工過程中沒有廢料產生，能很好地控制製品的壁厚和物料的分散，細頸產品成型精度高，產品表面光潔，能經濟
地進行小批量生產。缺點是成型設備成本高，而且在一定程度上僅適合於小的吹塑製品。
中空吹塑的工藝條件，要求吹脹模具中型坯的壓縮空氣必須干凈。注射吹塑空氣壓力為 0.55 ～ 1MPa ；擠出吹塑壓力為 0.2l ～
0.62MPa ，而拉伸吹塑壓力經常需要高達 4MPa 。在塑料凝固中，低壓使製品產生的內應力低，應力分散較均勻，且低應力可改進製品的
拉伸、沖擊、彎曲等性能。 1.2 製品種類吹塑製品有容器、工業製件兩類。其中容器包括：包裝容器，大容積儲桶 / 儲罐，以及可折疊
容器。但隨著吹塑工藝的成熟，工業製件的吹塑製品越來越多，應用范圍也日益廣泛。目前，容器約占 80 ％的市場份額，每年增長 4 ％
左右；而工業及結構用製品占總量的 20 ％，每年增長速度為 12 ％。容器消耗量的增長在於可旋扭塑料容器的應用范圍不斷擴大，工業
用製品的消耗量增長主要是由新型加工技術的改進所致，如多層型坯擠出、雙軸擠出、非軸對稱吹塑等。表 2 列出了部分吹塑製品的應用
及其性能要求。
1.3 吹塑成型進展
(1) 原材料聚合物在成型過程中，首先通過口模時受高剪切力作用，然後物料呈現擠出膨脹及垂縮現象，在形成下垂的型坯時，其膨脹率
接近為零。接著型坯被吹脹緊貼在模具上，這時呈現低的膨脹率。過度的口模膨脹會產生廢品。過度的垂縮導致製件的頂端到底部壁厚厚
度不均勻，嚴重的甚至不能成型。因此，在選擇適合吹塑的聚合物時，必須弄清其剪切及膨脹的粘彈特性。 HDPE 由於熱穩定性好，又有
多種改性產品，因而成為吹塑成型中應用最廣泛的塑料。通過共聚和共混作用，對吹塑成型用原材料的研究在連續擠出吹塑級樹脂方面也
取得了一些進展，如 PA6 、 PP 和 PET 。間歇式型坯吹塑成型，理論上適用於結構板材和大型製件的二次加工，要求使用工程塑料，如
阻燃型 ABS 、增強 PVC 、改性 PPO 和 PC 等，而這類擠出型塑料的耐高溫性能一般較差，僅有少數樹脂可在常規設備上吹塑成型大型制
件。在聚萘二甲酸乙二酯 (PEN)/PET 共混料吹塑成型時，需將防氧滲透和防水氣滲透的樹脂如 ( 乙烯 / 乙酸乙烯醇 ) 共聚物 (EVOH)
和 HDPE 與 PET 形成復合層，並產生錨聯層，以改善 PEN/PET 料的滲透性和熱穩定性。目前正研究將 HDPE 與 PA6 採用多層吹塑成型，
生產燃油油箱。
(2) 設備與工藝技術進展
吹塑機械設備已有很大的改進。較新的成果有：
①採用改進型紅外加熱技術進行再吹塑成型；
②非常高速的旋轉擠塑壓力，主要應用在牛奶瓶的生產上；
③模具附設在梭式壓機上以補償噴流現象；
④多層連續擠出吹塑成型防滲透性容器；
⑤通過對取向結晶和熱結晶、預成型坯和模溫、吹氣壓力，以及型坯在模腔內停留時間的嚴格控制，進行連續性熱定形 PET 瓶的生
產。
由於市場對復雜、曲折的輸送管材製件的需求，推動了偏軸擠出吹塑技術的開發，這種技術籠統稱為 3D 或 3 維吹塑成型。
理論上，該工序十分簡單，型坯擠出後，被局部吹脹並貼在一邊模具上，接著擠出機頭或模具轉動，按已編的 2 軸或 3 軸程序轉
動。難點在於要求具有非常大的慣性量的大型吹塑機械在高速合模時誤差要低於 10 ％。多層吹塑成型工藝常用於加工防滲透性容器，其改進工藝是增設一個閥門系統，在連續擠出過程中可更換塑料原料，因而可交替生產出硬質和軟質製品。生產大型製件如燃油箱或汽車外
結構板材時，在冷卻過程中需降低模腔內壓力以調整加工循環周期。解決方法是先將熔料儲存在擠出螺桿前端的熔槽中，再在相當高速下
擠出型坯，以最大限度減少型坯壁厚的變化，從而確保消除垂縮和擠出膨脹現象。
儲料缸式機頭改進，使之能擠出熱敏性塑料如 ABS — R 、改性 PPD 和 PVC 。而且，重新設計的機頭，在生產中可快速裝拆以方便
清理塑料，同時，對塑料的流變特性分析及計算機流道分析可設計流線型流道，以便於熱敏性塑料的成型。
(3) 控製程序及吹塑模擬型坯的程序控制已有數十年的經驗。
主要問題是型坯可拉坯變薄的最薄程度 ( 如瓶頸部位 ) ，增厚的型坯拉坯的最大程度 ( 如容器瓶體或邊角部位 ) ，以及設計一個
壁厚度變化部位，例如凹邊和瓶肩等。其工作重點應集中在所使用塑料的粘彈性特性上。對試管狀的預成型坯壁厚的預測，也就是設計具
有防滲透作用的型坯最佳壁厚厚度的選擇依據。這是由預成型坯的結晶程度，所使用塑料與溫度相關的應力一應變彈性特性，以及由注塑
加工形成的凍結應力程度和分布等情況來決定的。 1980 年， GE 公司就為熱成型和吹塑成型開發了： PITA 程序設計。
型坯吹塑成型的控制軟體必須綜合考慮如下因素：不均勻的型坯壁厚；型坯截坯口和環繞型吹塑管材截口；在合模前預先吹脹型坯；
吹脹過程式控制制和截坯口開設的部位；以及結構件吹塑成型中對型坯邊緣的裁切定位等。目前，商業化的吹塑成型模擬軟體主要有原美國的
ACTech 公司的 C — PITA 、比利時的 POLYFLOw 等。數值模擬的難度在於：大應變、非線性材料行為、接觸問題以及膨脹過程中一些物
理非穩定性，而這些復雜性將導致產生一系列需要迭代求解的非線性方程。其中，材料、吹塑成型機理的研究一直是研究的難點、熱點，
如拉伸吹塑被廣泛應用，但對該過程的模擬所需要的應力誘導結晶的數學描述，到目前為止尚無合適的方法。而擠出吹塑的型坯，是聚合
物熔體流經環形模頭時形成的，環形管道的幾何形狀和材料的粘彈性質將直接影響型胚膨脹，現有的粘彈性知識還無法描述這個過程。
與相對成熟的注塑 CAE 技術相比，吹塑成型軟體目前正處於發展的初期階段。
1.4 吹塑成型的發展趨勢
吹塑將隨著市場對其製品的需求，在材料、機械、輔助設備、控制系統、軟體等方面有如下發展趨勢。
(1) 原材料為滿足吹塑製品的功能、性能 ( 醫葯、食品包裝 ) 要求，吹塑級的原料將更加豐富，加工性能更好。如 PEN 類材料，不僅強
度高、耐熱性好、氣體阻隔性強、透明、耐紫外線照射，可適用於吹制各種塑料瓶體，並且填充溫度高，對二氧化碳氣體、氧氣阻隔性能
優良，且耐化學葯品。
(2) 製品包裝容器、工業製品將有較大增長，而且注射吹塑、多層吹塑會有快速的發展。
(3) 吹塑機械及設備吹塑機械的精密高效化；輔助生產 ( 操作 ) 設備的自動化。「精密高效」不僅指機械設備在生產成型過程中具有較
高的速度和較高的壓力，而且要求所生產的產品在外觀尺寸波動和件重波動方面均能達到較高的穩定性，也就是說生產製品各個部位的尺
寸和外形幾何形狀精度高，變形及收縮小，製品的外觀及內在質量和生產效率等指標均要達到較高的水準。輔助操作包括去飛邊、切割、
稱重、鑽孔、檢漏等，其過程自動化是發展的趨勢之一。
(4) 吹塑成型模擬吹塑機理的研究更加深入，吹塑模擬的數學模型的合理構建，數值演算法的快速、准確是模擬的關鍵，吹塑成型模擬將會
在製品質量預測、控制中發揮越來越重要的作用。
2 影響吹塑製品質量的因素及常見缺陷的排除
2.1 吹塑成型的影響因素
下面從吹塑成型過程分析各個階段的成型參數。吹塑成型過程可分為四個階段：
(1) 型坯形成階段聚合物在擠出機中的輸送、熔融、混煉、泵出成型為型坯的形成階段；在這一階段，影響壁厚分布的主要工藝參數有：
①材料的分子量分布、平均分子量；
②吹塑機的溫度控制系統和螺桿轉速，其中溫度控制系統包括料斗溫度，料筒 1 區、 2 區、 3 區、 4 區溫度，法蘭溫度，以及儲
料模頭 1 區、 2 區、 3 區、 4 區溫度。
(2) 型坯下料階段型坯從模唇與模芯的間隙中擠出為下料階段。此時，型坯離模膨脹和型坯垂伸這兩種現象影響型坯成型。影響壁厚分布
的主要工藝參數是吹塑機的模頭直徑和壁厚控制系統，其中控制系統包括軸向壁厚控制系統和周向壁厚控制系統，以調整模唇與模芯的間
隙。
(3) 型坯預吹階段為避免型坯內表面的接觸、粘附，改善製品壁厚的均勻性，要對型坯進行預吹脹。在型坯預吹階段，從型坯下方往型坯
內噴氣，以護持型坯，減小其垂伸。在這一階段，影響壁厚分布的主要工藝參數有：預吹壓力、預吹時間。
(4) 型坯高壓吹階段高壓吹脹型坯，使之貼緊模具型腔，實現產品塑性成型階段。該階段，影響產品成型的是型坯受高壓吹脹變形、型坯
與模腔接觸變形。而影響壁厚分布的主要工藝參數有：材料的收縮率；吹氣壓力、時間；模具材料、結構、模具排氣系統以及模具冷卻系
統，如冷卻水道分布、冷卻水進水溫度等。盡管影響吹塑製品質量的因素較多，但當生產條件、製品要求確定後，調整吹塑工藝參數能有
效改善製品質量。優化的工藝參數可以提高生產效率，降低原材料消耗，優化產品的綜合性能。
2.2 吹塑成型工藝條件的設定
工藝條件調整的目的是，在滿足產品最小壁厚要求的基礎上，產品壁厚盡可能均勻，產品件重盡可能小 ( 減少材料消耗 ) 。工藝參
數設定的合理方法是，將經驗與數值分析技術結合。基本過程為，
①利用已建立的計算機模型，模擬吹塑模具、下料型坯、夾料板等狀態；
②輸入各階段對型坯壁厚分布影響的參數；
③對得到的模擬結果進行分析，通過計算機模擬顯示哪些部位壁厚達不到要求，而哪些部位壁厚超厚；
④利用人工經驗，調整輸入的參數，重復①～③的過程，保證產品各部位在達到最小壁厚的前提下，盡可能減小產品各部位壁厚。
⑤對多個工藝方案的結果分析、比較，最終確定優化的工藝參數。拉伸吹塑又稱雙軸取向吹塑，是在聚合物的高彈狀態下通過機械方
法軸向拉伸型坯、用壓縮空氣徑向吹脹 ( 拉伸 ) 型坯以成型包裝容器的方法。拉伸吹塑有一步法、二步法。
2.3 吹塑成型常見的製品缺陷及其改進這里給出擠出吹塑成型、注射吹塑成型、拉伸吹塑成型常見的問題、產生的原因及解決辦法。
(1) 擠出吹塑擠出吹塑是擠出成型最主要的成型方法。有連續擠出和不連續擠出兩種方法。表 5 給出擠出吹塑常見製品缺陷及改進方法。
(2) 注射吹塑注射吹塑是先用注射法製成有底型坯，再將它吹移至吹塑模具中成型中空製品。注射吹塑可對製品進行精確的控制，能生產
無刮痕、精度高、表面光滑的製品，無需二次加工；其中製品的件重可控制在± 0 ． 1g ，螺紋的精度可為± 100 μ m 。注射吹塑常見制
品缺陷及改進方法見表 6 。
(3) 拉伸吹塑
3 結語
吹塑成型技術是隨著塑料工業、機械製造等多種技術的進步而不斷發展的，在吹塑產品的設計、生產過程中，不斷融人現代設計思
想、設計工具，工程技術人員應充分利用先進的設計理念，結合人工經驗，使製品設計、製造各個環節的效率提高，從而提高吹塑製品的
質量及市場競爭能力。
⑹ 聚氨脂泡沫塑料怎麼製作
泡沫塑料是由大量氣體微孔分散於固體塑料中而形成的一類高分子材料，回具有質輕、隔熱、答吸音、減震等特性，且介電性能優於基體樹脂，用途很廣。幾乎各種塑料均可作成泡沫塑料，發泡成型已成為塑料加工中一個重要領域。
泡沫塑料的發泡原理。
無論採用什麼方法發泡，其基本過程都是：泡沫塑料①在液態或熔態塑料中引入氣體，產生微孔；
②使微孔增長到一定體積；
③通過物理或化學方法固定微孔結構。
按照引入氣體的方式，發泡方法有機械法、物理法和化學法。
硬質聚氨酯泡沫塑料（1）
使用溫度高，一般可達100℃，添加耐溫輔料後，使用溫度可達120℃。(2）
現場噴塗聚氨酯泡沫塑料使用溫度高，壓縮性能高，施工簡便，較EPS板更適於屋面保溫。
⑺ 聚氨酯發泡的原因有哪些，聚氨酯發泡工藝
聚氨酯硬泡多為閉孔結構，具有絕熱效果好、重量輕、比強度大、施工方便等優良特性，同時還具有隔音、防震、電絕緣、耐熱、耐寒、耐溶劑等特點，廣泛用於冰箱、冰櫃的箱體絕熱層、冷庫、冷藏車等絕熱材料，建築物、儲罐及管道保溫材料，少量用於非絕熱場合，如仿木材、包裝材料等。一般而言，較低密度的聚氨酯硬泡主要用作隔熱（保溫）材料，較高密度的聚氨酯硬泡可用作結構材料（仿木材）。
聚氨酯硬泡一般為室溫發泡，成型工藝比較簡單。按施工機械化程度可分為手工發泡及機械發泡；按發泡時的壓力可分為高壓發泡及低壓發泡；按成型方式可分為澆注發泡及噴塗發泡。
⑻ 酚醛樹脂這樣發泡
酚醛泡沫塑料是一種新型難燃、防火低煙保溫材料，它是由酚醛樹脂加專入阻燃劑、抑煙劑、發泡劑屬、固化劑及其它助劑製成的閉孔硬質泡沫塑料。
它最突出的特點是難燃、低煙、抗高溫歧變。它可以現場澆注發泡、可模製、也可機械加工，可製成板材、管殼及各種異型產品。它克服了原有泡沫塑料型保溫材料易燃、多煙、遇熱變形的缺點，保留了原有泡沫塑料型保溫材料質輕、施工方便等特點。
酚醛泡沫塑料原料來源豐富，價格低廉，而且生產加工簡單，產品用途廣泛。它適用於大型冷庫、貯罐、船舶及各種保溫管道和建築業。如果用於防火要求嚴格的廠礦及機械設備，更能突出它難燃、低煙、抗高溫歧變的特點。如：輪船、軍艦、火車、裝甲車的保溫以及造紙、化工、制葯等方面。
⑼ 工程塑料的化學發泡法是什麼
化學發泡法通常採用將發泡劑和工程塑料粒子混合在一起，發泡劑在成型時受熱分解，從而產生發泡成型所需要的氣體，化學發泡法可採用模壓、注射、擠出等成型工藝。採用化學發泡法成型的工程塑料品種主要有聚醯胺、改性聚苯醚、ABS、聚碳酸酯和聚醯亞胺等。
1、模壓法
模壓法生產泡沫塑料的工藝工程主要包括：將樹脂和發泡劑等配成糊料或製成粒料，裝料入摸，加熱加壓進行發泡，冷卻，脫模，以及在適當溫度下使預製品進一步膨脹等步驟，例如，模壓法生產ABS泡沫塑料的工藝過程是，先將混有發泡劑偶氮二甲醯胺的ABS粒料裝入模具內，將模具閉合，加熱升溫至200~233℃，使ABS粒料熔融、膨脹、發泡。一般可採用循環熱空氣烘箱進行加熱，發泡時間10~30min。發泡結束後，將模具從烘箱內取出，採用噴水方法使其冷卻，脫模後經後處理得製品。
2、注射法
注射法生產泡沫塑料一般只限於低發泡製品，注射設備通常採用移動螺桿式注射機，其工藝過程與一般注射陳星基本相同，物料的升溫、混合、塑化、發泡均在注射機內進行。
注射時，一般都採用較高的注射速率，這樣不僅可以減少氣體的逸失，還可得到表層光滑和芯層均勻的製品。為了防止注射中熔料或氣體從噴嘴處漏出，噴嘴處應設置閥門。
3、擠出法
擠出法有以下兩種成型工藝：
（1）將物料在低於發泡劑分解溫度的料筒內塑化並劑成具有一定形狀的中間產品，然後再在擠出機外加熱使其成為製品。
（2）採用低溫分解的發泡劑，使發泡在料筒中進行，擠出物在離開口模冷卻後即成為製品。