论文部分内容阅读
泡沫塑料具有质轻、隔热、隔音、缓冲等优良性能且价格低廉,应用领域广泛,尤其微孔塑料许多力学性能明显优于普通发泡材料和不发泡材料,被认为是二十一世纪的新型材料。本实验装置设计的目的:一方面,在一定的工艺条件下,研究对比在线间歇发泡和挤出发泡获得制品的泡孔形态和结构,为机头的改进提供指导依据;另一方面,通过研究螺杆转速、温度、压力、超临界CO2输送量等不同工艺参数对泡孔形态的影响,寻求除去机头设计合理性因素外工艺参数的最佳组合。研制了挤出在线间歇式塑料发泡新装置,其中包括机头改进设计、间歇釜体设计、密封结构设计、高温高压球阀的选材与设计、温控系统和压力控制系统设计。采用Polyflow软件对装置中流道内压力场模拟分析,验证了装置工作的可行性。采用挤出在线间歇式发泡新装置,并应用装置进行了聚苯乙烯(PS)—超临界CO2发泡实验,主要取得了以下研究成果与结论:1)在相同工艺条件下,在线间歇泡孔孔径要比挤出发泡小30μm-40μm,泡孔密度提高2-3倍;2)间歇釜内温度、压力、螺杆转速及饱和时间对泡孔形态都有影响:在130℃-150℃范围内随着温度升高泡孔平均孔径从32.27μm逐步增加84.96μm;随着间歇釜内压力增加,孔径尺寸分布变窄,平均孔径减小,泡孔密度增加;延长饱和时间可以提高泡孔质量;在3.6r/min-9r/min范围内,随着螺杆转速增加,泡孔直径增加,泡孔密度减小;3)重新设计机头B,对比机头A、B以及在线间歇发泡三者泡孔结构形态,在线间歇发泡获得发泡制品平均孔径减小了30-40μm,与A机头相比,B机头发泡平均孔径减小4-10μm,提高了挤出发泡制品质量,但仍有待于进一步优化设计。