ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับเทคโนโลยีโฟมโพรพิลีน

ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับเทคโนโลยีโฟมโพรพิลีน

ด้วยความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับการปกป้องสิ่งแวดล้อมการรีไซเคิลขยะและความคุ้มค่าในผลิตภัณฑ์วิธีการเกิดฟองทางกายภาพโดยใช้ตัวแทนเช่น CO2, N2 และ Isopentane ได้รับความสนใจอย่างมาก ปัจจุบัน CO2 เป็นตัวแทนฟองที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด

วิธีการพื้นฐานสำหรับการเตรียมวัสดุพอลิเมอร์ microporous โดยใช้ของเหลวที่สำคัญยิ่งขึ้นเกี่ยวข้องกับการสร้างส่วนผสมของพอลิเมอร์ที่มีความอิ่มตัวสูงหลอมละลาย/ก๊าซและทำให้เกิดความไม่แน่นอนทางอุณหพลศาสตร์ในระหว่างกระบวนการทำความเย็น โดยการควบคุมพารามิเตอร์เช่นความดันและอุณหภูมิโครงสร้าง microcellular จะเกิดขึ้นภายในเมทริกซ์พอลิเมอร์โดยมีของเหลวที่สำคัญยิ่งทำหน้าที่เป็นตัวกลางนิวเคลียส ขั้นตอนสำคัญในกระบวนการนี้มีดังนี้:

ระบบความอิ่มตัวของพอลิเมอร์/ก๊าซ
ที่อุณหภูมิที่แน่นอนจะใช้วิธีการที่เหมาะสมในการละลายก๊าซแรงดันสูงและไม่ทำปฏิกิริยา (เช่น CO2 หรือ N2) ลงในพอลิเมอร์ซึ่งเป็นระบบพอลิเมอร์/ก๊าซที่เป็นเนื้อเดียวกัน ความเข้มข้นของก๊าซมักจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 5% ถึง 20% การแพร่กระจายของก๊าซภายในพอลิเมอร์นั้นช้าและสามารถเร่งได้โดยการเพิ่มอุณหภูมิและความดัน

นิวเคลียส
โดยการลดความดันและ/หรืออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นระบบโพลีเมอร์/ก๊าซจะเข้าสู่สภาวะที่ไม่เสถียรทางอุณหพลศาสตร์ สิ่งนี้ทำให้เกิดนิวเคลียสที่เป็นเนื้อเดียวกันและต่างกันซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของฟองก๊าซจำนวนมาก

การเจริญเติบโตของฟอง
ก๊าซที่ไม่อิ่มตัวจะกระจายเข้าไปในฟองสบู่ทำให้พวกเขาเติบโตและลดพลังงานอิสระของระบบ การเจริญเติบโตของฟองถูกควบคุมโดยปัจจัยต่าง ๆ เช่นเวลาอุณหภูมิความอิ่มตัวความเครียดความเครียดและคุณสมบัติ viscoelastic ของระบบ

การรักษาเสถียรภาพของโครงสร้าง microporous
วิธีการเช่นการดับจะใช้เพื่อรักษาเสถียรภาพโครงสร้างฟอง

ระบบพอลิเมอร์/ก๊าซที่มีความเข้มข้นสูงและการควบคุมนิวเคลียสและการเจริญเติบโตของฟองอย่างแม่นยำมีความสำคัญต่อกระบวนการ โฟมขนาดเล็กที่ผลิตโดยทั่วไปมีขนาดรูขุมขนตั้งแต่ 5-30 μm เมื่อเปรียบเทียบกับแผ่นโฟมแบบดั้งเดิมวัสดุ microporous เหล่านี้แสดง 30% -40% แรงดึงและแรงอัดที่สูงขึ้นสำหรับความหนาแน่นเท่ากันและสามารถผลิตได้ในสายการผลิตที่มีอยู่ การรวมกันของเทคโนโลยีของเหลวที่วิกฤตยิ่งยวดและการฉีดพลาสติกฉีดพลาสติกทำให้การผลิตโดยตรงของผลิตภัณฑ์โพลีโพรพีลีนที่มีการฉีดโพรพิลีนไมโครเซลล์เป็นจริง

เทคโนโลยีโฟมโพลีโพรพีลีนที่มีความแข็งแรงสูง

ในฟองโพลีโพรพีลีนทั่วไปความหนืดลดลงอย่างรวดเร็วเหนือจุดหลอมเหลวการตกผลึกทำให้การควบคุมอุณหภูมิในระหว่างการอัดขึ้นรูปยาก อย่างไรก็ตามโพลีโพรพีลีนจะต้องรักษาความสามารถในการไหลที่เพียงพอในเครื่องอัดรีดในขณะที่ยังมีความแข็งแรงของการละลายและความยืดหยุ่นที่เพียงพอเพื่อรักษาโครงสร้างฟองปกติ โพลีโพรพีลีนที่มีความแข็งแรงละลายสูงจึงมีความสำคัญในกระบวนการฟอง

ตัวอย่างเช่น Profax F814 เรซินที่ผลิตโดย บริษัท ต่างประเทศมีโซ่ด้านยาวที่แนะนำในระหว่างกระบวนการโพสต์โพลีเมอไรเซชันทำให้มีความแข็งแรงหลอมละลายของ homopolymers ทั่วไป 9 เท่าที่มีลักษณะการไหลที่คล้ายกัน พฤติกรรมของฟองใน PP เชิงเส้นและ PP ที่แตกแขนงในระหว่างการเกิดฟองจะแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ PP เชิงเส้นแสดงเนื้อหาเซลล์เปิดสูงและฟองสบู่ผสานอย่างรวดเร็วแม้จะอยู่ภายใต้การระบายความร้อนอย่างรวดเร็ว ในทางตรงกันข้าม PP ที่แยกสาขามีแนวโน้มที่จะสร้างโครงสร้างเซลล์ปิดด้วยการรวมฟองน้อยที่สุดทำให้เหมาะสำหรับการบรรลุความแข็งแรงของการละลายสูง

เทคโนโลยีโฟมโพลีโพรพีลีนเชื่อมโยงข้าม

บริษัท บางแห่งได้ใช้กระบวนการเชื่อมโยงข้ามเพื่อผลิตโฟมโพลีโพรพีลีนเช่นการผสม PP กับ PE และการเชื่อมโยงข้าม PE ตัวอย่างเช่น บริษัท ได้พัฒนาโฟม polypropylene micro-crosslinked โดยใช้กระบวนการสองขั้นตอน: ก่อนอื่นการสกัดแผ่นทึบหนา 3 มม. จากนั้นเชื่อมขวางด้วยเปอร์ออกไซด์หรือการฉายรังสีและในที่สุดก็วางไว้ในภาชนะแรงดันสูง (สูงถึง 69 mPa) วิธีนี้ส่งผลให้โฟมที่มีโครงสร้างเซลล์ปิด 1 0% และความหนาแน่น 0.3G/cm³ โฟมนี้ใช้ในแอปพลิเคชันเช่นชิ้นส่วนยานยนต์และสินค้ากีฬา

กุญแจสำคัญในกระบวนการนี้คือการเชื่อมโยงเรซิน PP ก่อนเกิดฟองซึ่งช่วยลดความหนืดละลายและลดการแตกของฟองในระหว่างการเกิดฟอง โฟม PP ที่เชื่อมโยงข้ามมีความต้านทานความร้อนที่ดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ (30-50 องศาที่สูงขึ้น) และประสิทธิภาพการคืบความร้อน (ดีกว่า 100 เท่า) เมื่อเทียบกับโฟมที่ไม่เชื่อมโยง อย่างไรก็ตามผลึกและความยากลำบากสูงของ PP ในการเชื่อมโยงความท้าทายในปัจจุบันซึ่งต้องมีการควบคุมสภาพปฏิกิริยาที่แม่นยำเพื่อลดการย่อยสลาย

ตัวแทนนิวเคลียสในการเกิดฟอง

การผลิตโฟม PP microcellular ด้วยเทอร์โมเซตแบบดั้งเดิมหรือเทคโนโลยีเทอร์โมพลาสติกแบบอสัณฐานนั้นยากเนื่องจากความสามารถในการละลายของก๊าซต่ำในบริเวณผลึกของ PP ซึ่ง จำกัด นิวเคลียสและการเจริญเติบโตของฟอง การเพิ่มโซเดียมเบนโซเกตในปริมาณเล็กน้อยเป็นสารนิวเคลียสสามารถลดแรงตึงผิวของพอลิเมอร์ได้ส่งเสริมการเกิดฟองอากาศ อย่างไรก็ตามแป้งซึ่งเป็นพันธะที่แข็งแกร่งกับ PP นั้นไม่มีประสิทธิภาพในฐานะตัวแทนนิวเคลียสและไม่ควรใช้