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介紹珍珠棉的原材料和發(fā)泡原理

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介紹珍珠棉的原材料和發(fā)泡原理

發(fā)布日期: 2023-03-18 作者: 點(diǎn)擊:

珍珠棉又稱聚苯乙烯泡沫塑料(EPS),是一種輕質(zhì)材料,具有優(yōu)良的絕緣性能和防震緩沖效果,被廣泛應(yīng)用于包裝、建筑、交通、玩具等領(lǐng)域。其原材料是聚苯乙烯(PS)顆粒,在發(fā)泡過(guò)程中通過(guò)吸收熱量使其膨脹成泡沫狀,形成類似珍珠的小球,因此得名珍珠棉。下面將詳細(xì)介紹珍珠棉的原材料和發(fā)泡原理。

一、珍珠棉的原材料

珍珠棉的主要原料是聚苯乙烯(PS),聚苯乙烯是一種合成樹脂,由苯乙烯單體聚合而成,是一種無(wú)色、透明、無(wú)味的固體。在PS的分子結(jié)構(gòu)中,苯環(huán)和乙烯基結(jié)構(gòu)的交替排列使得分子鏈呈現(xiàn)出類似于梳子的結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)使得PS分子熔點(diǎn)低,非常適合發(fā)泡成珍珠棉材料。

珍珠棉的生產(chǎn)一般是用PS顆粒作為原料,通過(guò)預(yù)發(fā)泡、成型、再發(fā)泡等多道工序制成,得到珍珠棉板材、管材、球材等形狀。珍珠棉的原材料具有以下特點(diǎn):

輕質(zhì)防震:珍珠棉的比重通常在0.015-0.045之間,非常輕便,同時(shí)其泡沫結(jié)構(gòu)能夠緩沖震動(dòng),保護(hù)被包裝物的安全。

良好的隔熱和保溫性能:珍珠棉的泡沫結(jié)構(gòu)形成了很多密閉的氣泡,能有效隔絕熱的傳遞,具有很好的隔熱和保溫性能。

良好的塑性:珍珠棉可以輕松地剪切、沖孔、折疊、熱壓等加工,可以制作成各種形狀的產(chǎn)品。

環(huán)保安全:聚苯乙烯本身具有一定的穩(wěn)定性和化學(xué)性質(zhì),不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng),而且珍珠棉材料本身是可回收再利用的。

上海珍珠棉

二、珍珠棉的發(fā)泡原理

珍珠棉的發(fā)泡主要通過(guò)兩種方式實(shí)現(xiàn),一種是物理發(fā)泡,另一種是化學(xué)發(fā)泡。

物理發(fā)泡

物理發(fā)泡是通過(guò)加熱將聚苯乙烯顆粒中的揮發(fā)性發(fā)泡劑揮發(fā)出來(lái),使其膨脹成泡沫形狀。物理發(fā)泡的過(guò)程通常分為三個(gè)階段:

(1)預(yù)發(fā)泡階段:在預(yù)加熱階段,將聚苯乙烯顆粒在溫度為75-80℃時(shí)加熱,使其內(nèi)部的發(fā)泡劑分子分解并釋放氣體,同時(shí)聚苯乙烯顆粒的體積產(chǎn)生輕微膨脹,形成預(yù)發(fā)泡物質(zhì)。

(2)熟化階段:在熟化階段,將預(yù)發(fā)泡物質(zhì)在90-95℃的溫度下再次加熱,使預(yù)發(fā)泡物質(zhì)內(nèi)的氣體體積進(jìn)一步膨脹,形成大量氣泡。氣泡之間的表面張力保持了氣泡形狀,從而形成珍珠棉的泡沫狀結(jié)構(gòu)。

(3)冷卻階段:在熟化階段結(jié)束之后,將珍珠棉通過(guò)冷卻器降溫,使其固化為成形品。

化學(xué)發(fā)泡

化學(xué)發(fā)泡是通過(guò)添加化學(xué)發(fā)泡劑使聚苯乙烯顆粒中的發(fā)泡劑分解并產(chǎn)生氣泡,從而實(shí)現(xiàn)發(fā)泡的過(guò)程?;瘜W(xué)發(fā)泡一般采用五氧化二磷或碳酸鈉等化學(xué)物質(zhì)作為發(fā)泡劑。

在化學(xué)發(fā)泡過(guò)程中,發(fā)泡劑在接觸到熱源時(shí)分解產(chǎn)生氣體,同時(shí)聚苯乙烯會(huì)受到高溫作用發(fā)生熔化,形成泡沫狀結(jié)構(gòu)。由于化學(xué)發(fā)泡過(guò)程中需要加熱反應(yīng),因此其耗能量較高。

總之,珍珠棉的制造主要是通過(guò)物理或化學(xué)發(fā)泡制成,其原料是聚苯乙烯,其具有輕質(zhì)防震、良好的保溫性能、良好的塑性以及環(huán)保安全等特點(diǎn)。隨著科技、環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的需求不斷提高,珍珠棉在未來(lái)的應(yīng)用領(lǐng)域也將得到更廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。

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