聚乙烯发泡特性
聚乙烯(PE)树脂,这种结晶型聚合物,具有线性结构。在受热熔化时,其大分子间的作用力变得相对较小,从而在狭窄的温度范围内呈现高弹态。然而,当树脂熔融后,其熔体黏度相对较低,这导致发泡过程中发泡剂的分解气体难以在树脂中保持,进而增加了发泡工艺的控制难度。此外,PE的高结晶度和快速结晶速度也带来了一系列挑战。从熔融态转变为晶态时,会释放出大量的结晶热。同时,熔融PE的热容较大,冷却至固态需要较长时间,这同样不利于气体在发泡过程中的保持。另外,PE树脂的气体透过率也相对较高,尤其是低密度聚乙烯(LDPE),其气体渗透性比高密度聚乙烯(HDPE)更高,最容易透过的气体是二氧化碳(CO)。这些因素都可能导致发泡气体的逸出。
为了应对这些挑战,通常需要采用一些技术手段来调整树脂的粘弹性,以适应发泡的要求。一种常见的方法是通过分子间交联来形成部分网状结构,从而增加树脂的黏度并减缓其黏度随温度升高而降低的速度。这样,我们就能更好地控制发泡过程,生产出性能稳定的聚乙烯发泡材料。
聚乙烯发泡的分类
聚乙烯泡沫塑料可分为交联型与非交联型两大类。目前,交联聚乙烯泡沫塑料在市场上占据约50%的份额,并且其需求量正以每年5%的速度递增。这类交联PE泡沫塑料的制备工艺包括辐射交联与化学交联两种。另一方面,根据发泡剂在分解时的外部压力差异,聚乙烯发泡又可分为常压发泡和加压发泡两类。
聚乙烯发泡的历史
聚乙烯(PE)发泡作为一种新兴的泡沫材料,其开发历程相较于传统的PS、PU泡沫材料而言,历史相对较短。然而,由于其独特的性能和应用潜力,聚乙烯发泡材料在短时间内就成为了研究的热点。
年,美国杜邦公司首次公布了PE泡沫的制备专利,揭开了这一材料的研发序幕。随后,卡伦特电缆建筑公司等多家企业也相继获得相关专利。到了年,杜邦公司进一步推出了低发泡PE产品,奠定了其在泡沫材料领域的基础。年,美国道化学公司通过无交联挤出发泡法,成功实现了高发泡PE的工业化生产,这一技术至今仍在美国广泛应用。进入0世纪60年代,日本的三和化工、古河电气以及积水化学等多家公司纷纷研发出交联高发泡PE,并自年起开始生产高发泡PE。目前,多数生产厂家均以日本技术为蓝本。而在欧洲,交联PE发泡材料的生产则始于0世纪70年代左右。