發(fā)泡劑是使對(duì)象物質(zhì)成孔的物質(zhì),它可分為化學(xué)發(fā)泡劑和物理發(fā)泡劑和表面活性劑三大類。化學(xué)發(fā)泡劑是經(jīng)加熱分解后能釋放出二氧化碳和氮?dú)獾葰怏w,并在聚合物組成中形成細(xì)孔的化合物;物理發(fā)泡劑就是泡沫細(xì)孔是通過(guò)某一種物質(zhì)的物理形態(tài)的變化,即通過(guò)壓縮氣體的膨脹、液體的揮發(fā)或固體的溶解而形成的化合物。發(fā)泡劑均具有較高的表面活性,能有效降低液體的表面張力,并在液膜表面雙電子層排列而包圍空氣,形成氣泡,再由單個(gè)氣泡組成泡沫。
常用的物理發(fā)泡劑有低沸點(diǎn)的烷烴和氟碳化合物。物理發(fā)泡劑是復(fù)配型物理發(fā)泡劑,不僅具有發(fā)泡倍數(shù)高、泡沫穩(wěn)定性好、泌水量低等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)還能對(duì)菱鎂水泥起到一定的改性作用,降低產(chǎn)品返鹵泛霜的概率。物理發(fā)泡劑已廣泛應(yīng)用于防火板、輕質(zhì)隔墻板等發(fā)泡菱鎂制品的生產(chǎn),并且在某些產(chǎn)品中(菱鎂防火門(mén)芯等)具有事關(guān)成敗的關(guān)鍵性作用。
在塑料中加入一些填料,就可使塑料某些性能得到改進(jìn),由此更適合于某些專門(mén)用途。為了降低塑料的密度和硬度,或者增強(qiáng)它的隔熱性或隔音性,則最理想的填料就是空隙。含有空隙或泡孔的塑料,分類為泡沫塑料。隨著發(fā)泡的程度,也就是空隙造成的泡沫的體積份額的差異,泡沫塑料的性能與基礎(chǔ)塑料可能有相當(dāng)大的差別。發(fā)泡劑是一種化學(xué)品,可加到塑料中,在加工過(guò)程的適當(dāng)時(shí)間,它即會(huì)放出氣體,使塑料中形成泡孔。
塑料泡沫的形成一般可分為四個(gè)階段。第一階段,發(fā)泡劑必須完全均勻地分散在聚合物內(nèi),聚合物通常呈液體或熔融態(tài)。發(fā)泡劑此時(shí)在聚合物中可以形成真正的溶液,或者僅僅是均勻地分散在聚合物中,形成二相系統(tǒng)。第二階段,大量單個(gè)的氣泡形成后,該系統(tǒng)即轉(zhuǎn)變成一個(gè)氣體分散在液體中的系統(tǒng)了。此時(shí)往往要加入核化劑,以促進(jìn)大量小氣泡形成。核化劑一般是極細(xì)的惰性顆粒,它們?yōu)樾職庀嗟男纬商峁┎课弧?/div>
第三階段,最初形成的泡孔在不斷漲大,這是因?yàn)橛懈嗟臍怏w擴(kuò)散并透過(guò)聚合物進(jìn)入了泡孔。如果這段時(shí)間夠長(zhǎng),則單個(gè)的泡孔就將互相接觸。假如隔開(kāi)單個(gè)泡孔的壁破裂,那么,通過(guò)這種聚結(jié)方式,就會(huì)形成更大些的泡孔。如果主要是通過(guò)泡孔互連而形成的泡沫,則稱之為開(kāi)孔式泡沫。如果是由互不相連的泡孔形成的泡沫,就叫閉孔式泡沫。如果允許泡孔聚結(jié)無(wú)限制地進(jìn)行下去,那么泡沫就會(huì)塌陷,這是因?yàn)闅怏w全部自動(dòng)地與聚合物分離開(kāi)了。
第四階段,當(dāng)聚合物粘度增加,泡孔不能再增長(zhǎng)時(shí),泡沫就會(huì)穩(wěn)定住。采用冷卻、交聯(lián)或其它方法都可以增加聚合物粘度。發(fā)泡過(guò)程的后三個(gè)階段,從時(shí)間來(lái)看,則可短至幾分之一秒,最長(zhǎng)也不會(huì)超過(guò)幾秒鐘。泡沫的形成,要求聚合物呈液態(tài)。為此,可通過(guò)加熱溶解或塑化聚合物。泡沫塑料的生產(chǎn)過(guò)程幾乎與任何普通塑料生產(chǎn)過(guò)程一樣,通常經(jīng)過(guò)擠塑、滾塑和注塑,以及增塑糊加工和熱成型等過(guò)程。出于同樣原因,基本上任何種類的塑料都能制成泡沫塑料。聚氯乙烯(硬質(zhì)和軟質(zhì)都可)、聚苯乙烯、聚丙烯、ABS和聚乙烯,都已工業(yè)規(guī)模地制成泡沫塑料。耐熱工程塑料和熱固性聚合物也是如此。