热塑性塑料的挤出发泡是一个复杂的热力学和动力学过程。从原理上来讲,可分为两个
阶段,一是发泡气体在挤出机内一定的温度、压力下溶入已塑化均匀的树脂熔体中并达到饱和
状态,二是当环境温度、压力发生变化时,过饱和的溶解气体成核析出,气泡生长并定型。这两
个过程的理想实现,均与挤出工艺过程参数的xx控制密切相关。
当加工含化学发泡剂的热塑性塑料时,在挤塑过程初始阶段的树脂快速塑化是相当重要
的,同时为了避免发泡剂分解过早,加料段的温度不能过高并需xx控制。快速塑化的目的是
为了在挤出机中形成对喂料口的熔体密封(melt seal) ,以及在发泡剂开始分解之前在机筒内形
成高压,防止气体溢出及促进气体溶解。这种机筒内的高压原则上应一直保持到机头口模出
口处,以保证直至口模出口处气体仍以溶入熔体内的形式存在[1 ] 。
溶解在熔体中的气体最终的成泡过程实际是在熔体脱离机头口模后“突然”发生的。熔体
脱离口模后,由于环境压力突降和温度的变化,使溶入其中的气体处于过饱和状态,气液两相
分离,在成核点上形成大量的微泡孔。微泡孔不断吸纳由周围熔体析出的气体而胀大,最终因
熔体冷却而定型。气泡生长的大小取决于分解气体的饱和蒸汽压和熔体本身的延展性及强
度。一方面在气体压力的作用下泡孔不断长大,另一方面熔体强度和延展性的优劣将限制气
泡的生长,决定是否发生破泡、并泡。一旦气体向外的膨胀力与熔体因冷却而增大的粘弹力达
到平衡量,则应立即冷却定型,保持泡孔结构,防止塌泡发生[2 ] 。
因此,在实际挤出发泡加工中,影响着发泡制品质量的最重要的关键是控制气泡的生成和
增长,使之形成细小均匀而又相互独立的泡孔结构。分析可知,影响上述过程的主要因素有以
下几点:
(1) 发泡剂的类型、浓度、分解温度、分解速度、发气量;
(2) 气体在熔体树脂中的溶解性、分散性和扩散性;
(3) 树脂溶体的塑化质量———粘度、强度、可延展性,以及气体溶入熔体后对熔体流变性
的影响;
(4) 挤出机和口型的结构及几何参数;
(5) 挤出工艺参数———螺杆转速、机筒及口模温度、牵引速度等。
本文第(1) 部分已就硬质PVC 低发泡挤出的配方进行了讨论[3 ] ,在此着重讨论发泡挤出
工艺过程及工艺参数对PVC 发泡挤出制品质量的影响