酚醛泡沫塑料的耐熱性、尺寸穩(wěn)定性、電絕緣性等良好;阻燃性能優(yōu)異,通常氧指數(shù)在30以上,即使與火焰直接接觸也無擴展、無熔滴物及有毒氣體產(chǎn)生,低密度酚醛泡沫塑料多為開孔結(jié)構(gòu),具有良好的緩沖、減震性能,但熱導率和吸水率較高。
注塑加工酚醛泡沫塑料最先應(yīng)用于航空、航天、隔熱板等。
物理發(fā)泡劑可采用氟碳化合物,但它對生態(tài)環(huán)境有破壞作用,為減少對大氣臭氧層的消耗,研制開發(fā)了低沸點烷烴和氯代烴,如二氯甲烷、已烷、環(huán)乙烷、石油醚等?;瘜W發(fā)泡劑常用AC、碳酸氫鈉等。一般酸法PF使用六亞甲基四胺,堿法PF使用鹽酸、磷酸、對甲基苯磺酸、苯酚磺酸等。
近年來在間歇法基礎(chǔ)上發(fā)展了連續(xù)法制造酚醛泡沫塑料,該方法的主要特點是配料、混合、澆注及成型等操作連續(xù)進行,生產(chǎn)效率高,適合大規(guī)模連續(xù)制造酚醛泡沫塑料板材。制備酸法酚醛泡沫塑料首先將酸法PF經(jīng)水洗濃縮為固體粉末,與改性劑、固化劑和固體發(fā)泡劑等組成發(fā)泡混合料,經(jīng)混合后裝入模具型腔。閉模加熱,混合料達到135℃左右,樹脂熔融,發(fā)泡劑分解產(chǎn)生氣體在密閉型腔中膨脹發(fā)泡,并固化成型。開??傻玫綆軐嵄韺拥拈]孔結(jié)構(gòu)酚醛泡沫塑料模塑制品。
表面活性劑可降低表面張力,有利于形成細泡,減少氣體擴散作用,使泡孔溫度而均勻。表面活性劑的正確使用對酚醛泡沫塑料成型工藝控制起重要作用。陽離子和陰離子表面活性劑都可用于PF發(fā)泡體系中,硅氧烷類非離子型表面活性效果最佳。改性劑能有效改進酚醛泡沫塑料的性能,可根據(jù)制品性能需要選用。
酚醛泡沫塑料生產(chǎn)工藝有堿法和酸法酚醛泡沫塑料兩種。堿法酚醛泡沫塑料常用間歇法,又稱澆注法。首先按發(fā)泡組分的配比精確計量各組分,然后將樹脂、表面活性劑、發(fā)泡劑及其他添加劑加入攪拌式混合器中,使各組分拌和均勻,再將酸性催化劑加入,使他們充分混合。在此過程中,樹脂在酸性固化劑作用下發(fā)生縮聚反應(yīng)而開始固化,反應(yīng)放出的熱量使物理發(fā)泡劑受熱揮發(fā)產(chǎn)生氣體,或外加的化學發(fā)泡劑在酸作用下分解而產(chǎn)生氣體,這些氣體都會引起混合液發(fā)泡。
酚醛泡沫塑料是以PF為主要原料,在發(fā)泡劑、表面活性劑、固化劑及其他助劑作用下制得的熱固性塑料。酸法PF一般采用化學發(fā)泡,堿法PF一般采用物理發(fā)泡,后者生產(chǎn)過程更易控制,應(yīng)用更為廣泛。生產(chǎn)酚醛泡沫塑料的原料除樹脂外,需加入發(fā)泡劑、表面活性劑、固化劑和改性劑等。
由于發(fā)泡和固化同時發(fā)生,混合液的黏度會迅速升高,因此必須快速將混合液澆注入
注塑加工廠模具型腔,待完全固化后脫模,即得硬質(zhì)酚醛泡沫塑料制品。為方便制品脫模和清理模具,每次澆注前應(yīng)在模具型腔壁面噴上脫模劑。間歇法制造硬質(zhì)酚醛泡沫塑料制品的最大優(yōu)點是操作靈活方便,設(shè)備投資少。缺點是用手工澆注成型的勞動強度大,生產(chǎn)效率低,泡沫模塑制品密度不均勻,制品表層質(zhì)量差,原料損耗大。
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