利用超临界二氧化碳发泡装置进行高性能塑料发泡，需围绕设备功能、原料特性、工艺参数控制与后处理环节建立系统方法，以实现泡孔结构均匀、性能优异的发泡制品。 超临界二氧化碳兼具气体的高扩散性与液体的高溶解性，在一定温度与压力下可大量溶解于聚合物基体。当压力降低或温度升高时，二氧化碳从基体中析出形成气泡核并长大，得到发泡结构。超临界二氧化碳发泡装置一般包括高压反应釜、二氧化碳供给与增压系统、温控系统、压力控制系统及出料与成型单元。反应釜需具备良好的耐压与密封性能，温控系统可精确调节釜内温度分布，压力控制系统保证二氧化碳在溶解与析出阶段的稳定性。
1、原料选择直接影响发泡效果与制品性能。聚合物需具备适宜的熔体强度与黏弹性，以在气泡成核与生长过程中保持泡孔壁稳定，避免塌陷或合并。对结晶性聚合物，需考虑其熔点与玻璃化转变温度，使发泡过程处于适宜的物理状态。有时会在基体中加入成核剂，以增加气泡核密度，改善泡孔均匀性。二氧化碳作为物理发泡剂，其纯度与含水量需符合工艺要求，防止杂质影响溶解与析出行为。
2、工艺过程首先在反应釜中加入聚合物颗粒或片材，密封后升温至预定值，同时由二氧化碳供给系统将气体增压并导入釜内。在设定温度与压力下进行充分溶胀，使二氧化碳均匀分布于聚合物中，此阶段需保持足够时间，保证溶解达到平衡。溶胀完成后，通过快速降压或梯度升温触发发泡。快速降压可使二氧化碳在基体中迅速达到过饱和，诱发大量气泡核形成；梯度升温则通过降低气体溶解度促进泡孔生长。发泡过程中搅拌或模腔约束可控制泡孔形态与制品尺寸。
3、过程控制要点包括温度、压力、溶胀时间及降压或升温速率。温度影响聚合物黏弹性与气体溶解度，过高会降低熔体强度导致泡孔粗化，过低则气体扩散受限。压力决定气体在聚合物中的溶解量，需与后续发泡条件匹配。溶胀时间不足会导致气体分布不均，过长则降低生产效率。降压或升温速率决定气泡成核密度与生长速度，需根据目标泡孔结构优化。
4、发泡完成后进入定型与后处理阶段。对模塑制品，需在发泡温度下保持一定时间，使泡孔结构固定。冷却过程应均匀，防止因收缩不均产生翘曲或开裂。对板材或自由发泡体，可进行表面整饰或切割加工。制品性能与泡孔结构密切相关，均匀细小的泡孔可提升力学性能与隔热性。
5、设备维护需定期检查高压管路与密封件，防止因老化或损伤导致泄漏。温控与压力传感器应校准，保证过程参数的准确性。二氧化碳储罐与增压泵需按安全规程操作，防止超压与气体污染。
利用超临界二氧化碳发泡装置进行高性能塑料发泡，关键在于原料适配、设备稳定运行与工艺参数精准控制，通过溶胀与析出的有序进行，可获得结构均匀、性能优良的发泡制品，满足轻量化与功能性需求。
欢迎来到上海莱北科学仪器有限公司网站！
咨询电话：400-821-7628
扫码微信联系
