[科普中国]-注射发泡成型

注射发泡成型技术为一次性成型法，生产效率高，产品质量好，适于形状复杂、尺寸要求较严格的泡沫塑料制品，同时也是生产结构泡体的主要方法。该工艺主要用于聚苯乙烯、ABS、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、苯乙烯一丙烯酸共聚物、尼龙等品种，制品主要有轻质结构材料、工业制品，如用于冷藏箱、集装箱、线轴、容器、绝缘材料、隔音材料、隔热制品、家具、建材和仿木制品等。

简介注射发泡成型方法，是在聚苯乙烯树脂、丙烯腈-苯乙烯树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂等中，添加偶氮二异丁腈、氮等不活性气体，以及丙烷、丁烷等作为发泡剂，加入到成型材料中，成型材料通过注射成型机的加热料筒熔融，注入到模具内，得到发泡制品。注射发泡成型与一般注射成型方法不同，它是通过压力控制，使加热料筒中的成型材料不发泡，加热料筒中的熔融成型材料，向常压状态下的模具中注射，注射出的发泡成型材料，通过自身发泡的膨胀力，充满模具型腔，得到发泡成型制品。因此，注射发泡成型对模具不需要大的注射压力，不需要非常坚固的模具。1

特点注射发泡成型的特点如下：

①成型制品的密度为0.2～1.g.cm3；

②可生产厚壁制品；

③能够得到高密度表层和低

密度芯部的发泡制品；

④可制作制品表面呈木纹状、大理石状花纹的发泡制品；

⑤比木材吸水率小；

⑥制品质轻，价格低廉；

⑦能够制成各种颜色的制品。

注射发泡成型，主要生产家具类、日用杂品类、工业零部件等。

分类1、低压法

低压法是在模具型腔中注入型腔容量60%～80%含有发泡剂的塑料熔体，由其膨胀充满型腔，冷却定型而制得发泡制品。该过程中模具一直处于较低压力(一般为1.4MPa～4MPa)状态，故称低压法。此种成型工艺的典型方法有美国碳化物公司的UCC法德国的TSG法和日本的SSF法及其他改进的方法。2

2、高压法

为克服低压发泡成型的缺点而发展了高压法。高压法的原理是让熔体充满模腔，待其形成不发泡皮层后，迅速增大模腔容积或抽出型腔中的部分熔体，从而建立发泡条件使芯部仍处于高温的熔体实现发泡，冷却定型后制得表面光洁的结构泡沫制品。由于注射充模时，熔体所受的压力比低压法高得多(约IOOMPa)，故称为高压法。

工艺设备注射发泡成型工艺主要设备是注塑机，由塑化注射装置、锁模装置和传动装置等部分组成。下图示出的是直接将N2注入塑化料筒的低压法(模腔压力较低)注射发泡成型装置。

下图为高压(模腔压力较高)注射发泡成型装置。

注射发泡工艺主要是根据原料性能、成型设备结构和制品的使用要求来确定工艺条件，工艺过程包括原料配制、喂料、加热塑化、计量、闭模、注射、发泡、冷却定型、开模顶出制品及后处理等步骤。

工艺原理聚合物及各种助剂(含化学发泡剂)混合均匀后加入注射机的塑化料筒，加热塑化并进一步混合均匀。若用物理发泡剂，则发泡剂直接注入塑化段末混合均匀。然后高压高速注入模腔。塑料熔体进入模腔后因突然降压，使熔体中形成大量过饱和气体而离析出来，形成大量气泡。泡体在模腔中膨胀并冷却定型，最后打开模腔即可取出泡沫制品。

主要工艺参数(1)压力：包括注射压力、背压和模腔压力。

(2)温度：包括料筒温度和模具温度。

(3)注射速度：应全速注射，一般控制在零点几秒。3

本词条内容贡献者为:

张磊 - 副教授 - 西南大学