ومن خلال إضافة بعض الحشوات إلى البلاستيك، يمكن تحسين بعض خصائص البلاستيك، بحيث يكون أكثر ملاءمة لبعض الاستخدامات الخاصة. من أجل تقليل كثافة وصلابة البلاستيك، أو تعزيز عزله الحراري أو عزل الصوت، فإن الحشو الأمثل هو الفراغ. يتم تصنيف المواد البلاستيكية التي تحتوي على فراغات أو ثقوب فقاعية على أنها رغوة، ومع درجة الرغوة، أي الفرق في حصة حجم الرغوة الناتجة عن الفراغ، قد يكون أداء الرغوة مختلفًا تمامًا عن البلاستيك الأساسي. عامل النفخ هو مادة كيميائية يمكن إضافتها إلى البلاستيك، وفي الوقت المناسب أثناء المعالجة، سوف يطلق غازًا، مما يتسبب في تكوين ثقوب فقاعية في البلاستيك. يمكن عمومًا تقسيم تكوين الرغوة البلاستيكية إلى أربع مراحل.
·أربع مراحل من عملية الرغوة·
【 المرحلة الأولى 】
يجب أن يكون عامل النفخ مشتتًا بشكل متساوٍ تمامًا داخل البوليمر، والذي يكون عادةً في حالة سائلة أو منصهرة. يمكن لعامل النفخ بعد ذلك تكوين محلول حقيقي في البوليمر، أو يمكن تشتيته بشكل موحد في البوليمر، مكونًا نظامًا ثنائي الطور.
【 المرحلة الثانية 】
وبعد تكوين عدد كبير من الفقاعات الفردية، يتحول النظام إلى نظام غاز منتشر في سائل. في هذا الوقت، غالبا ما تكون هناك حاجة إلى عوامل النواة لتعزيز تكوين عدد كبير من الفقاعات الصغيرة. عادةً ما تكون النواة عبارة عن جسيمات خاملة دقيقة جدًا توفر مواقع لتكوين أطوار غازية جديدة.
【 المرحلة الثالثة 】
تستمر المسام التي تكونت في الأصل في النمو حيث ينتشر المزيد من الغاز عبر البوليمر ويدخل المسام. إذا كانت هذه الفترة طويلة بما فيه الكفاية، فإن الخلايا الفردية سوف تتلامس مع بعضها البعض. إذا انكسر الجدار الذي يفصل بين خلية واحدة، يتم تشكيل خلية أكبر من خلال هذا الاندماج. إذا تكونت الرغوة بشكل رئيسي من خلال ترابط الفقاعات، فإنها تسمى رغوة الخلية المفتوحة. إذا كانت الرغوة مكونة من ثقوب فقاعية غير متصلة، فإنها تسمى رغوة الخلية المغلقة. إذا سمح باستمرار اندماج الخلايا دون فحص، تنهار الرغوة بسبب فصل الغاز تلقائيًا عن البوليمر.
【 المرحلة الرابعة 】
عندما تزداد لزوجة البوليمر ولا تعود الخلية قادرة على النمو، تستقر الرغوة. يمكن زيادة لزوجة البوليمر عن طريق التبريد، أو التشابك، أو طرق أخرى.
ويمكن ملاحظة أن المراحل الثلاث الأخيرة من عملية الرغوة، من وجهة نظر الزمن، يمكن أن تكون قصيرة مثل جزء من الثانية، وأطولها لن يتجاوز بضع ثوان. يتطلب تكوين الرغوة أن يكون البوليمر سائلاً. وهذا يسمح بحل البوليمر أو تلدينه بالتسخين. إن عملية إنتاج الرغوة هي تقريبًا نفس عملية إنتاج البلاستيك العادي، عادةً من خلال البثق والقولبة الدوارة والقولبة بالحقن، بالإضافة إلى معالجة المعجون الملدن والتشكيل الحراري. وللسبب نفسه، يمكن تحويل أي نوع من البلاستيك تقريبًا إلى رغوة. لقد تم تحويل كل من PVC (الصلب والناعم)، والبوليسترين، والبولي بروبيلين، وABS والبولي إيثيلين إلى رغوة على نطاق صناعي. وينطبق الشيء نفسه على اللدائن الهندسية المقاومة للحرارة والبوليمرات المتصلدة بالحرارة.
· عامل رغوة التيار المتردد ·
يتم تحضير عامل نفخ التيار المتردد عن طريق أكسدة الديوريا أو المسحوق البلوري الأصفر الفاتح أو البرتقالي. وزنه الجزيئي هو 116، حرارة التحلل 359.9J/g درجة، غاز التحلل يتكون بشكل رئيسي من النيتروجين (65%)، أول أكسيد الكربون (32%) وكمية صغيرة من ثاني أكسيد الكربون (3%). المخلفات الصلبة المتحللة هي بشكل رئيسي البيوريا وحمض السيانوريك والأورازول. التحلل قليلا نكهة الأمونيا، غير قابلة للاشتعال، إطفاء الذاتي. تخزين مستقر في درجة حرارة الغرفة. يمكن اعتبار هذا المنتج غير سام.
عامل نفخ التيار المتردد لديه أداء جيد. ولذلك، فإنه يستخدم على نطاق واسع، وخاصة في التشكيلات الرغوية البلاستيكية الصلبة.
· تأثير كل مكون من مكونات الرغوة البلاستيكية الصلبة على رغوة التيار المتردد ·
1.1راتينج بي في سي:
تم تحديد راتينج PVC بقيمة K في نطاق 58-65 للملفات الشخصية العامة. غالبًا ما يتم استخدام راتينج PVC ذو قيمة K المنخفضة للمواد الرغوية، مما يساعد على التبلور السريع أثناء المعالجة ويضمن أن المصهور له بنية متجانسة عند درجة حرارة الرغوة.
1.2 المثبت:
بالإضافة إلى وجود تأثير تثبيت الحرارة في التركيبة، يلعب مثبت الحرارة أيضًا دورًا في تقليل درجة حرارة التحلل للبادئ، حيث يعمل كمنشط، ويعزز تحلل التيار المتردد، ويجعل درجة حرارة الرغوة مناسبة لدرجة حرارة المعالجة.
أظهرت التجربة أن درجة حرارة تحلل التيار المتردد انخفضت بشكل ملحوظ مع زيادة جرعة ثلاثي الملح، كما زاد إنتاج الغاز. الباريوم الصلب والرصاص الصلب لهما أيضًا تأثير على تقليل درجة حرارة تحلل التيار المتردد، لكنهما يؤثران على تقليل إنتاج غاز التيار المتردد. ولذلك، ينبغي أن تؤخذ في الاعتبار الشامل لتحديد كمية المثبت بشكل معقول.
1.3عامل نفخ التيار المتردد:
ومع زيادة كمية عامل النفخ بالتيار المتردد، يزداد حجم الغاز وتقل كثافة المنتج. عندما تكون كمية التيار المتردد عند قيمة معينة، تكون كثافة منتجات PVC منخفضة، ويكون السطح أملسًا. ومع ذلك، مع استمرار زيادة كمية التيار المتردد، تكون كمية الغاز أكثر من اللازم، بحيث لا تتمكن قوة ذوبان PVC من تغطية فتحة الفقاعة، مما يتسبب في كسر فتحة الفقاعة، ويبدو أن مظهر المنتج ينهار، و تزداد كثافة المنتج. يجب اختيار جرعة عامل النفخ المضاد للتيار المتردد وفقًا للمنتجات المختلفة والجرعة المثالية.
1.4المعدلات:
هناك أنواع عديدة من معدّلات PVC الصلبة، ومن بينها CPE وACR هي المعدلات الرئيسية. يمكن أن تؤدي إضافة ACR إلى تحسين قوة ذوبان راتينج PVC، بحيث يمكن لجدار الفقاعة أن يتحمل ضغط الغاز في الفقاعة أثناء عملية الرغوة دون أن ينكسر ويسبب ثقوبًا كبيرة. مع زيادة كمية ACR، تزداد قوة الذوبان، وتصبح مسام الفقاعات أصغر وأكثر. لذلك، لا يؤثر ACR على بنية الخلية فحسب، بل يؤثر أيضًا على كثافة المنتج.
تتمثل الوظيفة الرئيسية لـ CPE في تحسين قوة تأثير المواد البلاستيكية الصلبة. إن اختيار أنواع مختلفة من CPE وجرعتها له تأثير كبير على أداء نظام PVC. بشكل عام، CPE-135A جيد، ومقدار الإضافة هو 5%-15%.
1.5استخدامات CaCO3:
في نظام الرغوة المنخفضة، تكون كمية CaCO3 صغيرة، ولها دور عامل النواة، مما يساعد على تكوين ثقوب فقاعية مناسبة. ومع ذلك، فإن الإضافة المفرطة لـ CaCO3 تجعل الخلية غير منتظمة، وتزداد كثافة المادة وفقًا لذلك، وهو أمر غير مناسب أيضًا لقوة التأثير. بشكل عام، الجرعة 10%-15% هي الأفضل.
·انتباه·
① في صياغة مقاطع رغوة PVC الصلبة، فإن نوع راتينج PVC، وكمية واختيار المثبت، واختيار المعدل، واختيار CaCO3 كلها لها تأثير كبير على نظام رغوة AC، ويجب اختيار أفضل صيغة من خلال تجارب.
② ضغط البثق، ودرجة حرارة البثق، ودرجة حرارة القالب، ووقت الاحتفاظ وسرعة المسمار في عملية صب البثق كلها لها تأثير على نظام رغوة التيار المتردد، لذلك يجب التحكم بدقة في ظروف عملية البثق.
