EPS泡沫颗粒的成型机理
信息来源于：互联网 发布于：2025-10-21
EPS泡沫颗粒的成型机理：
1、气泡核的形成
所谓气泡核就是指原泡，也就是气体分子最初聚集的地方。EPS发泡过程的初始阶段是在EPS熔体或液体中形成大量的气泡核，然后使气泡核膨胀成发EPS泡沫颗粒。
在EPS的分子结构中存在压力为零的自由空间，不同的EPS具有不同大小的自由空间。有些EPS具有较大的自由空间，可以容纳某些发泡剂的渗入。一般来说，要同时具备以上两个条件才能形成气泡核。
RNHacoard等提供了分子架理论的依据。以EPS为对象，研究了其分子结构。从EPS的可压缩性推断出其分子架中存在着自由空间，其内压为零。温度低于Tg时，自由空间约占13%。戊烷进入这些空间的最大量为6.5%~8.5%。
ARingram和WrightHA去持上面的论点，他们用实验证明戊烷在PS中的饱和容量是8%~8.25%，这一数据与上面的推论很接近。
根据分子架理论，形成气泡核必须注意满足以下条件。
A、作为EPS泡沫颗粒基体的聚合物，其分子架中应用足够量的自由空间，以供聚集足够量的发泡剂，形成气泡核。
B、发泡剂一般采用低沸点的有机液体，在一定条件下能渗入聚合物分子架的自由空间中，并受到较大的作用力，使其不易挥发散发。另外，还要求发泡剂的沸点必须低于聚合物的软化点。因此，低沸点的有机液体虽然不少，但真正适宜做发泡剂的并不多。
C、聚集在聚合物分子架中的低沸点发泡剂，其分子在不停地进行扩散运动。因此，含有低沸点发泡剂的聚合物不应在大气中久放。
2、气泡的膨胀过程
气泡增长的近似计算式：
R（t）=kDCoTn
式中R（t）––随时间t变化的气泡半径；
T––时间；
D––气体的扩散系数；
Co–––气体的初始溶液；
K–––修正系数（与聚合物粘度和弹性有关）
3、气泡的稳定和固化过程
任何一气固或气液相共存的体系，多数是不稳定的。已经形成的气泡可以继续膨胀，也可能合并、塌陷或破裂，这些可能性的实现主要取决于气泡处的条件。
（1）固化办法
为了防止气泡破裂，一方面可以从提高熔体的粘弹性入手，使气泡壁有足够的强度，不易破裂。另一方面，控制膨胀速度，兼顾气泡壁应力松弛所需的时间。
（2）影响固化因素
热塑性EPS泡沫颗粒的固化主要是通过冷却来进行的，冷却也是影响固化速度主要因素。
为了使EPS泡沫颗粒的热量通过各种传热途径，散入周围的空气或冷却介质中。采用较多的是用空气或冷却介质直接或间接冷却EPS泡沫颗粒的表面。但是，由于EPS泡沫颗粒是热的不良导体，冷却时常常出现表层的EPS泡沫颗粒已被冷却固化定型，芯部的温度还很高的现象。这时如冷却定型不够，虽然皮层已固化定型，但是芯部的大量热量会继续外传，使皮层的温度回升，再加上芯部EPS泡沫颗粒的膨胀力，就可能使已定型，但是芯部的大量热量会继续外传，使皮层的温度回升，再加芯部EPS泡沫颗粒的膨胀力，就可能使已定型的EPS泡沫颗粒形状变形或破坏。因此，发泡制品的冷却固化需要有足够的冷却定型时间和冷却效率来保证。但冷却速度也不宜过快，特别是对收缩率较大的聚合物EPS泡沫颗粒。
