一、微孔发泡注塑成型特点
微孔发泡技术起源于1982年MIT聚合物实验的发明。
Microcellular Foam Injecton Molding的特点：
-
孔径小：平均孔径1—80μm
-
泡孔密度：109—1012 cells/cm3
图 微孔发泡显微图像（来源网络）
图 微孔发泡注塑制品（来源昊智）
二、微孔发泡注塑工艺优点
低模腔压力：
-
低制件残余压力
-
无飞边
-
少或无翘曲变形
-
低合模压力
低熔体粘度：
-
低注射压力
-
低熔体温度
-
低模具温度
-
较少模具磨损
均匀并较小的模塑件收缩：
-
制件尺寸稳定性好
材料：
-
材料适用面广
成本：
-
制件重量减少，节省材料成本
-
注塑加工周期缩短，提高生产效率
三、化学法微孔发泡注塑的三个基本点
-
在特定的温度范围内受热分解
-
气泡成核
-
气泡的生长和稳定
四、化学法微发泡关键工艺
1） 提高气体扩散系数（改变温度）：温度升高、扩散系数增大
2） 提供足够的混合均化：设计螺杆产生强剪切作用，使气泡拉伸变形
图 气泡成长过程示意图（来源网络）
3）气泡成核：升高温度、降低压力、泡筒中保持一定的背压
4）气泡的成长和稳定
成长动力：
-
气泡内外压差
-
气体扩散
成长阻力：
-
熔体粘度
-
表面张力
在化学法注塑微发泡时，控制熔体温度和模具温度，可以抑制泡孔成长
五、化学法微发泡注塑要点
-
注射体积速率要满足：注射速率要高
-
注射压力可降低40-50%（降低熔体粘度）
-
喷嘴前段加装自锁式嚅嘴，防腐止提前发泡
-
无保压过程
图 微泡注射与普通注射的加工周期比较（来源网络）
六、化学法微发泡注塑的优点
-
合模压力降低50%
-
均匀的模温及冲模流场
-
低注射压力、高注射速率
-
能在螺杆停转和注射开始前，保持一定的压力，防止预发泡
-
注射时间缩短,缩短生产周期
-
不需要保压，残余应力极小
-
很少的翘曲或凹陷，制件尺寸公差精度高
-
注塑压力分布均匀
-
产品韧性增强
七、化学法微发泡对材料性能的影响
减重比与拉伸强度的关系
图 减重与拉伸强度的关系
随减重比增大，材料强度降低，GF增强材料，降低幅度较小
冲击强度：
-
不仅与减重比有关
-
皮层厚度有关
-
泡孔形态有关：泡孔尺寸、冲击强度高
对于化学法微发泡而言：
建议注塑微发泡重量降低比：10-25%之间，此时制品的性能损失仅20%左右。
图 机械性能与减重的关系
八、用最少的强度损失，得到最大的制件减重的方法
1）制件流长控制在150以下
2）产生尽可能多均匀的微小泡孔
3）平衡制件表皮厚度和发泡芯层厚度之比例
4）增加表皮厚度可提高挠曲强度
5）加入填料，尤其是玻璃纤维作为填料，控制纤维取向可大幅度的增加强度
6）加入成核剂，提高成核率以得到小而多的微孔泡
7）控制冷却时间和模具温度，熔体温度，以得到合适的制件表皮和发泡芯层的比例
图 微孔发泡注塑制品（来源昊智）
九、对注塑机和模具有的要求
对注塑机的要求：
-
自锁式喷嘴
-
设计发泡工艺用螺杆：增加压力限制元件，防止气体反流；螺杆头增强混合功能设计
-
增加机筒长径比
对模具的要求：
-
热流道和浇口设计：
所有热浇道都必须是阀式浇口，非阀式浇口不能用于注塑发泡
阀式浇口必须能免承受24Mpa以上的熔体力而不泄露、滴料
从注塑机喷嘴到每个浇口的距离应该相等，而且流道直径也应该相同
尽可能对阀式浇口单独控制
-
冷流道和浇口设计：
冷流道的成核点在注塑机的自锁式喷嘴上
主流道长度小于50mm
流道上端直径稍大于喷嘴直径
流道的尺寸应接近注塑件的厚度
-
浇口设计
开设浇口应在厚壁处
浇口设置应考滤流动系数
流动系数和减重间的对应关系
|
流动系数（L/t） |
典型的最大减重/% |
|
50:1 |
20+ |
|
100:1 |
15-20 |
|
150:1 |
10-15 |
|
200:1 |
5-10 |
（流动系数：流程与厚度比）
-
排气系统
模具充分排气是生产高质量注塑件的关键
分模线处必须排出周边区域的40—50%
流道的每个换向处都排气，靠近浇口
-
模温系统
模具可采用传热效率高的材料制作
配备快速升、降温系统，以获得制件高的表面质量
模具内嵌件、滑块和活动钢板应设水路。
本文素材由山东昊智提供，艾邦团队整理编辑
山东昊智新型材料科技有限公司于2017年投资成立，是一家以塑料发泡环保材料为主，集研发、生产、销售为一体的高科技新型材料公司。昊智公司是国内将高熔体强度聚丙烯工业化量产的公司之一，主要生产自主研发的高熔体强度聚丙烯(HMSPP)、聚丙烯（PP）发泡剂/母料、聚乙烯(PE)发泡剂/母料、聚苯乙烯(PS)发泡剂/母料、复合型AC改性发泡剂、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)发泡剂/母料、聚氯乙烯(PVC)发泡剂/母料、微球发泡剂/母料、热塑性弹性体发泡剂/母料等。
联系方式：
电话：0531-8299 6955
传真：0531-8299 6956
网址：http://www.sdhaozhi.com
艾邦建有发泡产业链交流群，群中有原料厂家抚顺石化、JSP、巴陵石化等，改性厂家无锡会通、中广核俊尔、昊智新材料等，制品厂家富顺新材、华祥汽车、深圳好米等，设备厂家德国库尔特、东莞巴赫、翡柯机械等业界朋友，欢迎扫码加入：
活动推荐：安踏|李宁|科思创|比亚迪与您相约7月19日无锡聚合物发泡研讨会
2018国际聚合物先进发泡技术研讨会
时间：2018年7月19～20日
地点：无锡希尔顿逸林酒店
主要议题：
7月19日上午：发泡专用原料开发及性能评价专题
|
报告时间 |
报告题目 |
报告人 |
单位 |
|
8:45-9:15 |
TPU与CO2的相互作用及其发泡性能 |
赵玲，教授 |
华东理工大学 |
|
9:15-9:45 |
聚丙烯发泡性能评价体系及其产品开发 |
信春玲，博士 |
北京化工大学 |
|
9:45-10:15 |
国产化高熔体强度聚丙烯树脂E02ES的开发及产品应用 |
郭鹏，博士 |
中石化北京化工研究院 |
|
10:15-10:30 |
茶歇 |
||
|
10:30-11:00 |
高熔体强度聚丙烯树脂的开发及产品应用 |
赵民骥，经理 |
北欧化工（Borealis） |
|
11:00-11:30 |
国产化高熔体强度聚丙烯HMS1602的开发及产品应用 |
姜凯，博士 |
中石油北京化工研究院 |
|
11:30-12:00 |
MFX系列高熔体强度聚丙烯的性能及应用 |
藤田浩之 |
日本JPP公司 |
7月19日下午：注塑发泡技术专题
|
报告时间 |
报告题目 |
报告人 |
单位 |
|
13:30-14:00 |
功能性微纳孔发泡技术 |
黄汉雄，教授 |
华南理工大学 |
|
14:00-14:30 |
微孔发泡注塑设备技术进展及应用 |
韩睿，大客户经理 |
克劳斯玛菲公司 |
|
14:30-15:00 |
轻量化和功能化超临界微孔发泡注塑成型和模具技术 |
刘春太，教授 |
郑州大学 |
|
15:00-15:30 |
Coreback注塑发泡设备关键技术及产品开发 |
龚维，教授 |
贵州师范大学 |
|
15:30-15:45 |
茶歇 |
||
|
新型发泡技术及工艺专题： |
|||
|
15:45-16:15 |
LNG船用高分子泡绝热保温沫材料开发和应用进展 |
王利群，教授 |
浙江大学，浙江蒲森 |
|
16:15-16:45 |
模压发泡TPU及其性能评价和应用 |
姜修磊，博士 |
浙江新恒泰公司 |
|
16:45-17:15 |
结晶诱导的PLA发泡材料结构演变与调控 |
王向东，教授 |
北京工商大学 |
|
17:15-17:45 |
弹性体超临界氮气发泡板材的制备与往复压缩性能研究 |
张振秀，博士 |
青岛科技大学 |
|
17:45-18:15 |
EPP发泡技术及其应用开发 |
曾佳，经理 |
无锡会通新材料 |
7月20日上午：挤出发泡技术专题
|
报告时间 |
报告题目 |
报告人 |
单位 |
|
8:30-9:00 |
挤出发泡装备技术进展及产品开发 |
徐淼，经理
|
贝尔斯托夫公司 |
|
9:00-9:30 |
超临界流体连续挤出发泡关键技术 |
李东生，总经理 |
南京创博机械股份有限公司 |
|
9:30-10:00 |
超临界二氧化碳辅助聚丙烯反应挤出发泡一体化技术 |
曹堃，教授 |
浙江大学 |
|
10:00-10:15 |
茶歇 |
||
|
10:15-10:30 |
聚丙烯发泡片材生产技术及产品开发 |
林一安，总经理 |
台湾瑞巨塑胶工业股份有限公司 |
|
10:30-11:00 |
PS/CO2挤出发泡装备及技术 |
刘志辉，总经理 |
北京格瑞尔斯环保技术公司 |
|
11:00-11:30 |
PET树脂的发泡性能评价及连续挤出发泡技术 |
何亚东，教授 |
北京化工大学 |
|
11:30-11:40 |
EPP产业园推荐 |
张亮总经理 |
|
报名方式：
方式1：在线报名
方式2：请加微信并发名片报名；
徐小姐：18617020032（同微信）ab020@polytpe.com
江先生：18666186648 jyg@polytpe.com
阅读原文，即可报名
始发于微信公众号： 艾邦高分子