龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 高分子材料轻量化技术及工业化应用 作者：吴毅炳 来源：《中国化工贸易·下旬刊》2019年第07期 摘 要：轻量化的高分子材料是指以塑料、橡胶、弹性体或天然高分子材料等為基础，在其内部充填微小气泡而得到的一种复合材料，也被称为泡沫塑料。相比于普通塑料，它质轻、省料、耐冲击，隔热隔音好，比强度高，因此其应用领域愈来愈广，尤其在包装、建筑、运输、国防、能源和制鞋等行业，已占有不可取代的地位。鉴于此，文章对高分子材料轻量化技术及工业化应用方面的内容进行了研究，以供参考。 关键词：高分子材料;轻量化;工业 1 成型原理 泡沫塑料的成型分为4个阶段：①发泡剂气体在聚合物基体内溶解、扩散，形成聚合物/气体均相体系;②通过调节温度或改变压力造成聚合物/气体体系的热力学不稳定，使溶解在聚合物机体内的气体量达到过饱和状态，引发气泡的成核;③随着气核周围的气体分子向气核内不断扩散，泡孔生长，泡孔内气体浓度的下降，以及聚合物熔体的黏弹性增大，气泡孔内外压力达到平衡，泡孔维持在稳定状态;④聚合物的温度继续降低并冷却固化，泡孔停止生长成型，得到发泡材料。 2 发泡方法概述 发泡方法是指将气体引入液态或熔态塑料中产生微孔，当微孔增长到一定体积后通过物理或化学方法固定微孔结构的方法。常见的发泡方法有机械发泡法、化学发泡法、成孔剂发泡法、物理发泡剂发泡法。 2.1 机械发泡法 机械发泡法是通过强力的机械搅拌将空气打入PVA溶液中进行发泡，随后将溶液倒入模具再固化为泡沫塑料的方法。不同的搅拌速度会得到不同孔径和均匀性的泡沫塑料。同时，可通过通入空气或加入表面活性剂增加泡沫量进而缩短成型时间。将盐酸加入到聚乙烯醇、甲醛混合液中，然后机械搅拌至发泡，在55℃水浴中制得聚乙烯醇缩甲醛乳液，倒入模具，在烘箱恒温固化10h后得到PVFM负压渗水器材料。研究人员以聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮和纳米黏土为原料，经机械搅拌起泡后，用伽玛辐照增强泡孔的稳定性，最后采用冻干工艺在模具中制成生物医用泡沫材料。实验表明，当聚乙烯吡咯烷酮质量分数为20%时，泡沫的柔韧性和均匀性优于纯聚乙烯醇泡沫。此外，纳米粘土的加入有助于气泡在聚合物水溶液中形成。 2.2 化学发泡法 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/6fc5551efe4ffe4733687e21af45b307e871f9e1.html