2020年2月18日星期二

微孔發泡注塑成型技術


  微孔發泡塑料(Microcellular Plastics)是指泡孔直徑為0.1~10μm,密度在109~1015個/cm3之間的一種新型塑料,1979年由美國麻省理工學院(MIT)首次研制成功。成型微孔塑料的一般要求包括:形成聚合物材料和物理發泡劑的單相溶液,並使溶液經曆一個熱力學不穩定狀態以產生大量的成核點。微孔泡沫塑料具有由於傳統塑料的力學性能。由於微孔的尺寸比塑料中原有的缺陷或微細裂縫小,因此微孔的存在不會降低塑料的強度,相反它能使原來存在的裂縫間斷鈍化,從而改善塑料的力學性能。折盒微孔發泡塑料其泡孔尺寸極小,可以制成薄壁制品,其重量大大減輕。因此一問世便受到人們的普遍關注,制備微孔發泡塑料的方法很多,其中注塑成型技術是一種非常重要的方法。
  微發泡注塑成型制品在基本保持其原有力學性能的基礎上實現重量減輕,同時由於制品內部幾乎沒有任何殘餘應力,因此制品的翹曲和變形得到很好的抑制。此外,由於能夠有效地防止收縮痕,對於制品壁厚均勻度的要求有很大降低,從而為制品設計提供了更大的空間。與常規的模塑制品相比,微發泡注塑制品的平均成本可降低16~20%,而這主要通過以下四個方面來實現:
  ① 發泡注塑循環周期可減少50%,從而降低了加工成本。同時注塑制品的下腳料比例降低,設備的能耗也更低;
  ② 對於相同類型的制品,包裝公司由於微發泡注塑工藝可以使用更小和更少的機器以及更低的模具成本,使得投資成本降低;
  ③ 由於微發泡注塑制品的密度降低,因此可以設計具有更薄壁結構的制品,使得制品的材料成本降低;
  ④ 由於減輕或消除了常規模塑在合模和保壓過程中產生的模內應力,因此微發泡注塑可以制備更平、更直和尺寸精度更高的制品,從而為制品的品質和價格提升提供了更大空間。
  目前幾乎所有的非結構性塑料制品和一部分結構性塑料制品都可以采用微發泡注塑成型工藝制備。現在發達國家所開發的微發泡注塑制品主要集中在以下幾個領域:汽車及內部裝飾材料;電子電器產品;醫用產品等,如汽車進氣歧管、保險盒、發動機罩、電器開關、電器控制模塊、薄壁容器、醫用注射器等。

  國內尚沒有微發泡注塑成型的產業化技術。 市場潛力巨大。以各種聚合物為原材料,主要設備是注塑機,經濟效益顯著。

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