一、微孔發泡注塑成型特點
微孔發泡技術起源于1982年MIT聚合物實驗的發明。
Microcellular Foam Injecton Molding的特點：
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孔徑小：平均孔徑1—80μm
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泡孔密度：109—1012 cells/cm3
圖 微孔發泡顯微圖像（來源網絡）
圖 微孔發泡注塑制品（來源昊智）
二、微孔發泡注塑工藝優點
低模腔壓力：
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低制件殘余壓力
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無飛邊
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少或無翹曲變形
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低合模壓力
低熔體粘度：
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低注射壓力
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低熔體溫度
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低模具溫度
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較少模具磨損
均勻并較小的模塑件收縮：
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制件尺寸穩定性好
材料：
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材料適用面廣
成本：
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制件重量減少，節省材料成本
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注塑加工周期縮短，提高生產效率
三、化學法微孔發泡注塑的三個基本點
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在特定的溫度范圍內受熱分解
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氣泡成核
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氣泡的生長和穩定
四、化學法微發泡關鍵工藝
1） 提高氣體擴散系數（改變溫度）：溫度升高、擴散系數增大
2） 提供足夠的混合均化：設計螺桿產生強剪切作用，使氣泡拉伸變形
圖 氣泡成長過程示意圖（來源網絡）
3）氣泡成核：升高溫度、降低壓力、泡筒中保持一定的背壓
4）氣泡的成長和穩定
成長動力：
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氣泡內外壓差
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氣體擴散
成長阻力：
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熔體粘度
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表面張力
在化學法注塑微發泡時，控制熔體溫度和模具溫度，可以抑制泡孔成長
五、化學法微發泡注塑要點
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注射體積速率要滿足：注射速率要高
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注射壓力可降低40-50%（降低熔體粘度）
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噴嘴前段加裝自鎖式嚅嘴，防腐止提前發泡
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無保壓過程
圖 微泡注射與普通注射的加工周期比較（來源網絡）
六、化學法微發泡注塑的優點
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合模壓力降低50%
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均勻的模溫及沖模流場
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低注射壓力、高注射速率
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能在螺桿停轉和注射開始前，保持一定的壓力，防止預發泡
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注射時間縮短,縮短生產周期
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不需要保壓，殘余應力極小
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很少的翹曲或凹陷，制件尺寸公差精度高
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注塑壓力分布均勻
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產品韌性增強
七、化學法微發泡對材料性能的影響
減重比與拉伸強度的關系
圖 減重與拉伸強度的關系
隨減重比增大，材料強度降低，GF增強材料，降低幅度較小
沖擊強度：
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不僅與減重比有關
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皮層厚度有關
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泡孔形態有關：泡孔尺寸、沖擊強度高
對于化學法微發泡而言：
建議注塑微發泡重量降低比：10-25%之間，此時制品的性能損失僅20%左右。
圖 機械性能與減重的關系
八、用最少的強度損失，得到最大的制件減重的方法
1）制件流長控制在150以下
2）產生盡可能多均勻的微小泡孔
3）平衡制件表皮厚度和發泡芯層厚度之比例
4）增加表皮厚度可提高撓曲強度
5）加入填料，尤其是玻璃纖維作為填料，控制纖維取向可大幅度的增加強度
6）加入成核劑，提高成核率以得到小而多的微孔泡
7）控制冷卻時間和模具溫度，熔體溫度，以得到合適的制件表皮和發泡芯層的比例
圖 微孔發泡注塑制品（來源昊智）
九、對注塑機和模具有的要求
對注塑機的要求：
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自鎖式噴嘴
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設計發泡工藝用螺桿：增加壓力限制元件，防止氣體反流；螺桿頭增強混合功能設計
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增加機筒長徑比
對模具的要求：
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熱流道和澆口設計：
所有熱澆道都必須是閥式澆口，非閥式澆口不能用于注塑發泡
閥式澆口必須能免承受24Mpa以上的熔體力而不泄露、滴料
從注塑機噴嘴到每個澆口的距離應該相等，而且流道直徑也應該相同
盡可能對閥式澆口單獨控制
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冷流道和澆口設計：
冷流道的成核點在注塑機的自鎖式噴嘴上
主流道長度小于50mm
流道上端直徑稍大于噴嘴直徑
流道的尺寸應接近注塑件的厚度
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澆口設計
開設澆口應在厚壁處
澆口設置應考濾流動系數
流動系數和減重間的對應關系
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流動系數（L/t） |
典型的最大減重/% |
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50:1 |
20+ |
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100:1 |
15-20 |
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150:1 |
10-15 |
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200:1 |
5-10 |
（流動系數：流程與厚度比）
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排氣系統
模具充分排氣是生產高質量注塑件的關鍵
分模線處必須排出周邊區域的40—50%
流道的每個換向處都排氣，靠近澆口
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模溫系統
模具可采用傳熱效率高的材料制作
配備快速升、降溫系統，以獲得制件高的表面質量
模具內嵌件、滑塊和活動鋼板應設水路。
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山東昊智新型材料科技有限公司于2017年投資成立，是一家以塑料發泡環保材料為主，集研發、生產、銷售為一體的高科技新型材料公司。昊智公司是國內將高熔體強度聚丙烯工業化量產的公司之一，主要生產自主研發的高熔體強度聚丙烯(HMSPP)、聚丙烯（PP）發泡劑/母料、聚乙烯(PE)發泡劑/母料、聚苯乙烯(PS)發泡劑/母料、復合型AC改性發泡劑、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)發泡劑/母料、聚氯乙烯(PVC)發泡劑/母料、微球發泡劑/母料、熱塑性彈性體發泡劑/母料等。
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活動推薦：安踏|李寧|科思創|比亞迪與您相約7月19日無錫聚合物發泡研討會
2018國際聚合物先進發泡技術研討會
時間：2018年7月19～20日
地點：無錫希爾頓逸林酒店
主要議題：
7月19日上午：發泡專用原料開發及性能評價專題
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報告時間 |
報告題目 |
報告人 |
單位 |
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8:45-9:15 |
TPU與CO2的相互作用及其發泡性能 |
趙玲，教授 |
華東理工大學 |
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9:15-9:45 |
聚丙烯發泡性能評價體系及其產品開發 |
信春玲，博士 |
北京化工大學 |
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9:45-10:15 |
國產化高熔體強度聚丙烯樹脂E02ES的開發及產品應用 |
郭鵬，博士 |
中石化北京化工研究院 |
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10:15-10:30 |
茶歇 |
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10:30-11:00 |
高熔體強度聚丙烯樹脂的開發及產品應用 |
趙民驥，經理 |
北歐化工（Borealis） |
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11:00-11:30 |
國產化高熔體強度聚丙烯HMS1602的開發及產品應用 |
姜凱，博士 |
中石油北京化工研究院 |
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11:30-12:00 |
MFX系列高熔體強度聚丙烯的性能及應用 |
藤田浩之 |
日本JPP公司 |
7月19日下午：注塑發泡技術專題
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報告時間 |
報告題目 |
報告人 |
單位 |
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13:30-14:00 |
功能性微納孔發泡技術 |
黃漢雄，教授 |
華南理工大學 |
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14:00-14:30 |
微孔發泡注塑設備技術進展及應用 |
韓睿，大客戶經理 |
克勞斯瑪菲公司 |
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14:30-15:00 |
輕量化和功能化超臨界微孔發泡注塑成型和模具技術 |
劉春太，教授 |
鄭州大學 |
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15:00-15:30 |
Coreback注塑發泡設備關鍵技術及產品開發 |
龔維，教授 |
貴州師范大學 |
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15:30-15:45 |
茶歇 |
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新型發泡技術及工藝專題： |
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15:45-16:15 |
LNG船用高分子泡絕熱保溫沫材料開發和應用進展 |
王利群，教授 |
浙江大學，浙江蒲森 |
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16:15-16:45 |
模壓發泡TPU及其性能評價和應用 |
姜修磊，博士 |
浙江新恒泰公司 |
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16:45-17:15 |
結晶誘導的PLA發泡材料結構演變與調控 |
王向東，教授 |
北京工商大學 |
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17:15-17:45 |
彈性體超臨界氮氣發泡板材的制備與往復壓縮性能研究 |
張振秀，博士 |
青島科技大學 |
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17:45-18:15 |
EPP發泡技術及其應用開發 |
曾佳，經理 |
無錫會通新材料 |
7月20日上午：擠出發泡技術專題
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報告時間 |
報告題目 |
報告人 |
單位 |
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8:30-9:00 |
擠出發泡裝備技術進展及產品開發 |
徐淼，經理
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貝爾斯托夫公司 |
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9:00-9:30 |
超臨界流體連續擠出發泡關鍵技術 |
李東生，總經理 |
南京創博機械股份有限公司 |
|
9:30-10:00 |
超臨界二氧化碳輔助聚丙烯反應擠出發泡一體化技術 |
曹堃，教授 |
浙江大學 |
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10:00-10:15 |
茶歇 |
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10:15-10:30 |
聚丙烯發泡片材生產技術及產品開發 |
林一安，總經理 |
臺灣瑞巨塑膠工業股份有限公司 |
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10:30-11:00 |
PS/CO2擠出發泡裝備及技術 |
劉志輝，總經理 |
北京格瑞爾斯環保技術公司 |
|
11:00-11:30 |
PET樹脂的發泡性能評價及連續擠出發泡技術 |
何亞東，教授 |
北京化工大學 |
|
11:30-11:40 |
EPP產業園推薦 |
張亮總經理 |
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徐小姐：18617020032（同微信）ab020@polytpe.com
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