热塑聚合物发泡工艺形成三维制品分析显微镜

热塑聚合物发泡工艺形成三维制品分析显微镜

几乎所有的聚合物都可以制成MCP材料。从聚苯乙烯到聚乙烯，再
到含氟聚合物，无定形热塑性塑料和结晶的热塑性塑料，都可被加
工成MCP材料。液晶聚合物同样也可以发泡。纤维增强聚酯，如片
材模塑复合物(SMC)热固性聚氨酯也被加工成MCP材料。弹性体同样
可以发泡成微孔结构。
  最初，所有实验都是采用间歇式生产，其优点在于所需资金量
低，发泡过程易于控制，并可以发泡成各种模塑制品。缺点是缓慢
的加工速率一从几分钟到数小时，其主要是由于气体在聚合物中缓
慢的扩散速率所致。
  微孔热塑性塑料
  用热塑性塑料生产MCP材料的间歇工艺有如下几类情况：
  ①常温下形成溶液和成核，然后泡孔在升高的温度下生长；
  ②在升高的温度下形成溶液，泡孔成核和生长；
  ③在常温或稍微升高一点的温度下形成溶液并同时发泡；
  ④常温下形成溶液，突然升高温度泡孔成核和生长；
  ⑤塑料片材首先用气体饱和，然后加热发泡形成三维制品；
  ⑥挤出管材和三维注射成型制品用工艺①发泡
  无定形聚合物和结晶聚合物的发泡条件不一样。在无定形聚合
物中，气体在整体基体中溶解几乎是均匀的。而在通常条件下，半
结晶聚合物中，气体在结晶区域的溶解度低。一些半结晶聚合物可
在熔点下被超临界C02饱和，比如高密度聚乙烯在34 MPa下能成功
地被超临界c02饱和。即使在这些条件下，正如前面讨论过的由于
成核温度导致明显的泡孔密度差异，故将会仍有一些未饱和的结晶
区。当聚乙烯在150℃下发泡时

  半结晶聚合物发泡工艺的变化在于要将其加热到熔点来消除结
晶区域并溶解大量气体。因为气体起增塑剂的作用，一旦它溶解到
熔融聚合物中，由于溶解气体推迟了结晶结构的形成，则该聚合物
一气体溶液的温度将在不凝固的情况下降低至熔点之下。由于成核
，气体会从聚合物相中分离出来。加之基体相的过冷条件，所形成
的MCP会立即凝固。

  聚苯乙烯和高抗冲聚苯乙烯
  通常情况下透明但易脆。发泡型聚苯乙烯是最为广泛使用的一
种发泡塑料。众多发泡聚苯乙烯的生产是以戊烷为物理发泡剂。在
聚合反应过程中，溶剂溶于聚苯乙烯中，然后当聚合物以粒料或是
在挤出机中加热时溶剂又蒸发出去。

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